周测评(二十三)原子核的组成 放射性元素的衰变-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高二物理学科素养周测评（人教版）

null衡水真题密卷 子从n=5跃迁到n=4能级，辐射的光子能量 最小，则可知其频率最小，波长最长，B、C错误， D正确。 6.BC【解析】处于基态的氢原子从n=1能级跃 迁到n=2能级所需能量最少，n=1能级与n=2能 级能量之差为△E1=-3.40cV-(-13.60eV)= 10.2eV,而10eV<10.2eV,根据能级跃迁理 论，10eV的光子照射处于基态的氢原子不能使 之发生跃迁，A错误：处于n能级的大量氢原子 向低能级跃迁能辐射C?种频率不同的光子，则 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时 可辐射C=6种不同频率的光子，B正确：如果 加速后的电子动能足够大，撞击时处于基态的 氢原子可能吸收电子的部分动能而发生电离， C正确：氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级 辐射的光子能量为△E=一1.51eV一 (-3.40cV)=1.89eV>1.85cV,则用其照射 逸出功为1.85eV的金属能发生光电数应，D 错误。 三、非选择题 7.(1)0.85eV(2)3.08×10Hz 【解析】(1)由氢原子的能级公式得E,=下E -0.85eV 故要使处在n=4能级的氢原子电离，入射光子 的最小能量为0.85eV (2)由hv=E,一E1 可知hw=E4-E1=12.75eV 解得v≈3.08×1015Hz。 8.(1)2.25eV(2)9.84V 【解析】(1)对b光的光子，有h6=E4一E1= 12.75cV 所以遍出功为W。=hv。一Ee Ew=eU 解得W。=2.25eV (2)对a光的光子，有h。=E。一E1=12.09eV Ea=hy。-Wg Ew=eU 联立解得U=9.84V。 9.(1)6条(2)3.1×105Hz(3)1.884×10m 1 学科素养周测评 【解析】(1)处于基态的氢原子吸收光子后，被激 发到n=4能级的激发态，这群氢原子的能级如 图所示，由图可以判断，这群氢原子可能发生的 跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条 Elev 0 -0.85 -1.51 -3.40 --13.6 (2)频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级 差也最大，即从n=4能级跃迁到n=1能级发 出的光子能量最大。根据玻尔理论，发出光子 的能量hv=E,一E 解得y=-0.85+13.6)X1.6X109 6.63×1030 Hz≈ 3.1×105Hz (3)波长最长的光子能量最小，对应的跃迁能级 差也最小。即从n=4能级跃迁到n=3能级， 发出的光子的效长藏长，根据A-E,一E, ch 3×10×6.63×10-4 解得入=E,E-Q5十1.5DXL.6X10西m 1.884X105m. 2024一2025学年度学科素养周测评（二十三） 物理·原子核的组成 放射性元素的衰变 一、单项选择题 1.C【解析】a射线穿透能力很弱，不能用于工业 探伤，A错误；B射线是高速电子流，有较强的电 离能力和一定的穿透能力，B错误；Y射线是由 放射性物质辐射的，是一种能量很高的电磁波， 穿透能力很强，因此主要常应用于工业探伤、医 用治疗，但电离能力很弱，C正确，D错误。 2.D【解析】设Y的电荷数和质量数分别为m 和n,根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知 第一个核反应方程的核电荷数和质量数满足 A十14=n十17，Z十7=m十8，第二个核反应方 程的核电荷数和质量数满足n十7=2A,m十 3=2Z,联立解得Z=2,A=4,D正确. ·物理· 3.B 【解析】由M,(侵)户-M。(侵)六 M()可得M.()-M.() M,（传)屏得M,MLM,-16:2:1 B正确 4.C【解析】设原来“C的质量为M,衰变后剩 余质量为M,则有M=M,(侵)广，其中n为经过 半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的 2,可以解得n-1,即该古木生命活动特来的年 代距今约5730年，A错误；再过约11460年， 则又经过了两个半衰期，该样品中的“C的比例 将变成现代植物样品中“℃比例的写，并未全部 衰变殆尽，B错误；“C表变为“N的过程中质量 数没有变化而核电荷数增加1，所以本质是其中 的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以 放出B射线，其衰变的本质为n+H+-？e C正确：放射元素的半衰期与物理环境以及化 学环境无关，可知改变样品测量环境的温度和 压强，"C的衰变快慢不改变，D错误。 二、多项选择题 5.AC【解析】根据物理学史可知，爱因斯坦提出 了光子说，成功地解释了光电效应现象，A正 确：卢瑟福用Q粒子轰击N获得反冲核O,发 现了质子，B错误；贝克勒尔通过对天然放射现 象的研究，证明了原子核具有复杂结构，C正 确：玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱 的实验规律，但不能解释稍微复杂的原子光谱， D错误。 6.ABCD【解析】根据题意列出衰变方程为 A→PHe十Qe十B,根据原子核守恒和 质量数守恒知原子核A的质量数比原子核B 的质量数多的个数为y一y1=4P,原子核A的 质子数比原子核B的质子数多的个数为x一x,= 2P一Q,中性原子的核外电子数等于质子数，故 原子核A的中性原子的核外电子数比原子核B 的中性原子的核外电子数多2P一Q个，也即少 Q一2P个，A、BD正确：原子核A的中子数为 y一x,原子核B的中子数为y1一x1,故原子核 参考答案及解析 A的中子数比原子核B的中子数多的个数为y -x-(y1-x1)=(y-y1)-(x-x1)=4P (2P一Q)=2P十Q,C正确。 三、非选择题 7.(1)U→X+He小圆是新核X的轨迹 (2)45 10 13 【解析】(1)根据质量数与电荷数守恒，囊变方程 为U→酷X十He 粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有qπB= 尽 解得R-m gB 由于静止的U核在匀强磁场中发生a衰变的 过程满足动量守恒，即α粒子与新核X的动量 大小相等，则电荷量越大，轨迹半径越小，即小 圆是新核X的轨迹 (2)a衰变的过程满足动量守恒，则有m,口。一 mxUx=0 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力， 则有98=m发，T-2 解得R=m” 2元m gB R._9x-90=45 则有Rxg.2 工.-9x.m_90×4_10 Txq。mx223413 8.(1)2010 h m10 (2)m1t1一2n2v2 【解析】(1)根据质量数守恒，氖核的质量数A= 22-2×1=20 根据电荷数守恒，氖核的电荷数Z=12一2× 1=10 h 氖核的物质波波长入= P Ne 其中氛核的动量p=m1 解得A=乃 m11 (2)设氛核运动的速度方向为正方向，核反应中 动量守恒，有 m11十2m2(-2)-p=0 解得p=m11一2m22。 衡水真题密卷 9.(1)28650年(2)①4C→N+-e 见解析图②25000 49 电流方向相同 【解析】(1)由题意可知，该古树死去后已经经历 了5个半衰期，则有 5730×5年=28650年 可知这棵古树距今28650年 (2)①根据质量数和电荷数守恒，表变方程 为“C→9N+-9e 衰变过程动量守恒，则有p=m巴a=mNUN 根据洛伦兹力提供向心力可得qB=m, 可得r=m”=卫c1 qBqB q 可知'2=9N=7 rN 98 1 轨迹如图所示 ②粒子在磁场中的运动周期为T-2-2元m gB 搭1-号-温 有子-(》 ×25000=25000 49 根据左手定则可知，两者形成的电流方向相同。 2024一2025学年度学科素养周测评（二十四） 物理·核力与结合能 核裂变与核聚变“基本”粒子 一、单项选择题 1.A【解析】构成物质的微观单元是多种多样 的，可以是分子、原子、质子、中子、夸克，A正 确：颗粒越小，颗粒受力后的不平衡性越明显， 布期运动越显著，B错误；当分子力表现为斥力 时，分子间距离越大，分子斥力越小，当分子力 表现为引力时，随着分子间距离的增大，分子引 力先变大后变小，C错误：外界对物体做功，但 学科素养周测评 与外界热量交换情况未知，故物体的内能不一 定增大，D错误。 2.A【解析】太阳每秒辐射的能量为E= 4rE,且E=△mc,解得Am=4rE_ 4X3.14×1.5X10-)2×1.56×10kg≈4× (3×10)2 10kg,A正确。 3.C【解析】根据衰变过程满足质量数和电荷数 守恒，可知X为_1e,即X是电子，A错误：文物 所埋藏的环境不会影响C的半衰期，不会对推 算年代造成影响，B错误：若C,N、X的质量 分别是m1,m、ms,则一个C发生衰变时，释 放的能量Q=△m·c2=(m1一m2-m3)c2,C 正确：由于在衰变过程中要释放能量，质量要亏 损，则N与X的质量之和小于C的质量，D 错误。 4,B【解析】根据质量数和电荷数守恒有3十2= A十1,2十1=Z十1，可知A为4，Z为2，但不是 质量守恒，C错误：该核反应为两个较轻的原子 核结合成一个较重的原子核，故属于核聚变反 应，A错误；He与He相比，He的核子数较 多，所以He的结合能校大，核聚变反应释放核 能，向着比结合能大的方向发生，He的比结合 能较大，B正确；根据前面分析可知2Y为He, 氩-3是其同位素，它们有相同的核电荷数，中子 数不同，D错误。 二、多项选择题 5.BC【解析】根据爱因新坦的质能方程可知，光 子能量的来源是电子质量的亏损，即正、负电子 的质量减小，由△E=△mc2可知光子的能量增 大，A错误，B正确；根据能量守恒定律可知，静 止质量的减小量变成了光子的运动质量，则质 量和能量的总量守恒，C正确，D错误。 6.CD【解析】设酷Th衰变为Rn,经过m次a 衰变，n次B衰变，根据质量数与电荷数守恒有 234=222+4m,90=86+2m-n,解得m=3, n=2,即0Th衰变为Rn,经过3次a衰变、2 次B囊变，A错误：反应方程式H十H→He十n 是轻核聚变方程，反应需要在高温条件下进行， B错误；Ra→Rn十He,Rn→Po十