周测评(二十三) 原子的结构 放射性元素的衰变 核力与核反应方程 放射性同位素-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高二物理学科素养周测评（粤教版）

null衡水真题密卷 k=么，与单色光的频率和金属选出功无关，D 正确。 6.AD【解析】发射的波长大于可见光的波长，故 激光器发出的是红外线，A正确，B错误；光子 能量e=h分=6.63X10×3.0X10 1.5X10J= 1.326×10"J,C错误：每秒发出的光子数n=。 3.8×101个，D正确。 三、非选择题 7.3.3×10-9J5.5×1016个 【解析】由题意得光子的频率y= 3×108 600X109Hz=5X10Hz 一个光子的能量为e=hy=6.63×10-4X5X 104J≈3.3×10-J P18×101 激光器每秒发射光子数n= e33X10西个≈ 5.5×101个. 8.(1)4.5×1019J(2)3×10-0m 【解析】(1)该荧光的一个光子的能量为 e==h元=6.6×10"×，3X10 440X10-9J= 4.5×10-19J (2)光在1向托秒(1as=10-18s)时间内走过的 距离约为一个原子的尺寸，则原子的尺寸约为 d=ct=3×108X10-8m=3×10-0m. a(2 P 4πcLg(3) 【解析】(1)一个点光源以功率P向四周均匀地 发射波长为入的单色光，光源发射的能量传播 到距离光源为L处单位面积上的功率 P P。一A (2)设钾箱的面积为S,。时间内钾箔吸收的光 PtoS PtoSA 子个数为N,有N= 4xL2E4元L2hc 由动量定理得一Ft=0一Np 解得F'=PS 4xcL 单位面积上钾箔受到光照的平均作用力 Y灯 3 学科素养周测评 (3)一个电子在单位时间内吸收的能量 P P4·w 逐出电子所需要的时间为，需要的能量为W, Pt 有W=Pt一4 解得t= Pr 2024一2025学年度学科素养周测评（二十三）】 物理·原子的结构放射性元素的衰变 核力与核反应方程放射性同位素 一、单项选择题 1.D【解析】根据氢原子最多可以放出15种不 同频率的光子，可得n”)D=15,解得=6， 2 则氢原子最多能跃迁到第6能级，有E=E。一 E,=-0.38eV-(-13.6)eV=13.22eV,D 正确。 2.C【解析】由受力和运动关系不能判断a粒子 的运动方向，A错误；由牛领第二定律得k99- ma,知a粒子在M,点的加速度比Q点的大，B 错误；重原子核与《粒子之间电场力为斥力，所 以Q粒子从Q,点运动到M点过程中，电场力先 做负功后做正功，所以Q粒子的动能先减小后 增大，电势能先增大后减小，所以N点电势能 最大，同理从M点运动到Q点可得相同的结 论，C正确；a粒子从M点运动到Q点，有Wa qUwo=q（PM一Pa),由于Q点的电势比M点 的低，即U阳>0，则电场力对它做的总功为正 功，D错误。 3.C【解析】杜核含有90个质子，而其质量数等 于质子数与中子数之和，则可知其中子数为232 90=142个，A错误：结合能等于比结合能与核 子数的乘积，虽然钍核的比结合能稍小于铅核 的比结合能，但钍核的核子数多于铅核，使得钍 核的结合能大于铅核的结合能，B错误：钍核变 为铅核，核子总数减少了24，说明发生了6次 a衰变，同时将导致质子数减少12，实际质子数 减少了8，就明还发生了4次B衰变，C正确，杜 核为天然放射性元素，能自发地进行衰变，而 ·物理· 发进行的衰变反应都是释放核能的反应，D 错误」 4.B【解析】衰变过程满足质量数守恒和能量守 恒，衰变过程有质量亏损，对应释放核能，A错 误：报据8m,=m(份》，可得及=3，B正确：半 衰期是对大量放射性元素原子核衰变规律统计 的结果，对少数原子核袭变过程不适用，C错 误：该衰变的实质是Po核中的两个质子和两 个中子结合成He,作为一个整体被抛射出来， 形成射线，并不能说明阳Po核中有He,D 错误。 二、多项选择题 5.AC【解析】由题意可知钍发生丧变，该过程遵 循质量数守恒和电荷守恒，所以可知X原子的 电荷数有90=91十Z,质量数有234=234十A, 解得Z=一1，A=0,所以X为电子，A正确：由 射线的本质可知，Y射线的本质是一种电磁波， 波长很短的光子，电离能力比α射线和日射线 更弱，B错误；该反应因为放出能量，则6Th的 比结合能比Pa的比结合能小，C正确；牡的半 衰期为24天，1g杜经过120天后，发生5个半 表期的衰支，则共制余质量为1×（侣） g= 0.03125g,D错误， 6.BD【解析】放射性同位素发生衰变时，遵循能 量守恒和质量数守恒，由于出现质量亏损，反应 后的质量小于反应前的质量，A错误：根据电 荷数守恒和质量数守恒可得上述衰变方程为 野1r→1X+-1e,B正确；经过148天恰好为 两个车囊期，有子发生了表变，因此只剩 0.5g没有衰变，1.5g发生衰变，C错误；当 探测器得到的射线变强时，说明钢板厚度小 于30mm,应当增大热轧机两轮之间的厚度 间隙，D正确。 三、非选择题 7.(1)九 √2mE -ie+ie→y+y(2)E+mc 【解析】(1)根据2mv2=E, p=m知 3 参考答案及解析 hh p√2mE 反应方程式为-1e十e→Y十Y (2)由能量守恒定律得E,十mc2=hv 解得v= Ek十mc h。 &a9 ,(2)7.452MeV 【解析】(1)静止的鳕核衰变时动量守恒，a粒子 与R核运动方向相反，因此均带正电，在磁场 中所受洛伦兹力方向相反，偏转方向相反；又因 粒子在匀强磁场中做匀速圓周运动，故两粒子 的运动轨迹为两外切圆，由动量守恒定律得 0=m。U。一mgvg 由gvB=mv R 解得R= qB 由电荷数守恒可知Rn核的电荷量为 q:=88e-2e=86e 可知a粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比 R._-9:_86e_43 R2g。2e1 由周期公式T=2xm qB 可知a粒子与Rn核在磁场中运动的周期之比 工。_m。·9:=4×86e=86 为元m·9.22×2em (2)衰变过程中的质量亏损 △m=m1-mg一m.=0.008u 衰变过程中放出的能量为 △E=0.008×931.5MeV=7.452MeV。 91.128650年(2)01C9N+-e7 见解 折图⊙250 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 可知这裸古树距今28650年 (2)①根据质量数和电荷数守恒，衰变方程 为C→4N+9e 衰变过程动量守恒，则有p=m心用=mwUN YI 衡水真题密卷 根据洛伦兹力提供向心力可得gB=m。 可得r-m=卫x1 qB gB q 可知里=9N=7 rN 9a 1 轨迹如图所示 ②粒子在磁场中的运动周期为T-2”=2πm v gB 根据I=是=gBc9 T 2xm m 尉有2=（号分》×250=-25809 49 根据左手定喇可知，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·裂变和聚变 一、单项选择题 1.D【解析】轴核裂变发生质量亏损，释放核能， 产物比结合能增大，产生的新核结合能小于抽 核，A错误，铀核裂变后产生的中子为快中子， 不易被抽核捕获，故用重水减速，从而使抽核更 容易捕获中子而发生核裂变，B、C错误：核反应 堆中，在轴棒之间插入一些镉棒，可以吸收中 子，主要是为了调节中子数量，控制反应速度，D 正确。 2.C【解析】题图所对应的核反应方程式为 H+H→He十dn,另外一种核反应的方程式 为3He-1C,A错误；两个核反应均属于核聚 变反应，必须在高温下才能发生，B错误：核聚 变反应是放热反应，则反应后的产物比反应之 前要稳定，比结合能越大，原子核越稳定，则C 的比结合能大于He的比结合能，质量数越大， 结合能越大，C正确：对另外一种核反应，由能量 守恒定律可得12E2一12E,=△2，解得△m= 12(E:一E),D错误。 c Y灯 学科素养周测评 3.D【解析】根据质量数与电荷数守恒，核反应 方程为H十H→He十n,可知X是中子，中 子流有很强的穿透能力，A错误；该反应质量亏 损为△m=2m1一m2一ma,B错误：该反应释放 的核能为△E=△mc2=(2m1-m2一m。)c2,C 错误：若反应前两个H核的速度等大反向，则 释放的核能和两个H核的动能全部转化成}He 和X的动能，即它们的动能之和大于(2m1一 m4-m。)c,D正确。 4.D【解析】根据题意可知，衮变方程为C一 N十_e,即6C发生B衰变的产物是：N,A错 误；半衰期与外界环境无关，B错误；日表变辐射 出的粒子来自原子核内的中子转化为质子时放 出的电子，C错误；若测得一古木样品的C含 量为活体植物的：，可知经过了2个率裹潮，则 该古木距今约5730×2年=11460年，D正确。 二、多项选择题 5.AB【解析】由题图可知中等质量原子核的比 结合能较大，原子核较稳定，A正确：由题图可 知He核的比结合能大于7MeV,则He核的 结合能E>4×7MeV=28MeV,B正确：题图 中的质量数等于原子核的质子数与中子数之 和，C错误；由题图可知5U核裂变释放能量， 生成物的结合能之和小于反应物的结合能之 和，D错误。 6.BD【解析】慢中子最适于引发核裂变，A错 误：要发生链式反应，铀块体积必须大于或等于 临界体积，B正确：轴235分裂成两个中等质量 的核，比结合能增大，放出核能，C错误：该核反 应放出的核能为E=△mc2=(mu十mn一m mk-3mn)c2≈3.2×101J,D正确。 三、非选择题 7.(1)U+n→8Sr+Xe+10n (2)140.4MeV(3)45.7t 【解析】(1)根据核裂变规律可得裂变方程 为U+n→Sr+1Xe十10dn (2)裂变过程的质量亏损为 △m=mu+m。-m=-mxe-10m。=0.1507u 释放的能量为 △E=0.1507×931.5MeV≈140.4MeV