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文档简介

第一部分专题五

ZHUANTlYANLIANSUTlSHENG

口专题演练•速提iT

A组基础能力练

1.(2020•北京大兴区5月一模)下列说法正确的是(C)

A.外!+|HfSC+?He是a衰变方程

B.拍e+召A-沼P+而是少衰变方程

C.汨+|H-3He+y是核聚变反应方程

D.提U-翎Th+犯e是核裂变反应方程

【解析】界l+lHf咪C+|He该反应是在人为条件下发生的,是人工核反应,故A错误;

犯e+召A1-四P+扁该反应是在人为条件下发生的,是人工核反应,故B错误;汩+|H-3He

+y是重要的轻核聚变反应方程,故C正确;锣U-稀Th+*He是自然存在的,有氯原子生成,

是a衰变方程,故D错误.

2.(多选)(2019・天津卷)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突

破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术

基础.下列关于聚变的说法正确的是(AD)

A.核聚变比核裂变更为安全、清洁

B.任何两个原子核都可以发生聚变

C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加

D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加

【解析】核聚变的最终产物时氯气无污染,而核裂变会产生固体核废料,因此核聚变

更加清洁和安全,A正确:发生核聚变需要在高温高压下进行,大核不能发生核聚变,故B

错误;核聚变反应会放出大量的能量,根据质能关系可知反应会发生质量亏损,故C错误;

因聚变反应放出能量,因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能,故D正确.

3.(2020•辽宁省辽阳市高三下学期二模)用An轰击第U产生了〃?个某种粒子,核反应方程

为赞U+Jn-第Ba+翳Kr+〃?X,则(A)

A.方程式中的m=3

B.方程式中的X是a粒子

C.甯Ba的比结合能一定小于错U的比结合能

D.该反应需要吸收热量

【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,方程式中的,驾=3,选项A正确;方

程式中的X是中子,选项B错误;根据比结合能曲线可知,中等质量的原子核比结合能大,

轻核和重核的比结合能小,即患Ba的比结合能一定大于道U的比结合能,选项C错误;该反

应放出热量,选项D错误.

4.(2020•湖北七市5月联考)在探究光电效应现象时,某小组的同学使用频率为v的单色

光照射某金属时,逸出的光电子最大初动能为心,已知普朗克常量用/i表示,则(A)

A.用频率为1的单色光照射该金属时有可能发生光电效应

B.用频率为2v的单色光照射该金属时逸出的光电子最大初动能等于2Ek

C.该金属的逸出功为加

D.若增加该光的强度,则逸出的光电子最大初动能增大

【解析】因为使用频率为v的单色光照射某金属时能发生光电效应,则用频率为]的单

色光照射该金属时有可能发生光电效应,选项A正确;根据光电效应方程,用频率为v的单

色光照射时逐出科用频率为2V的单色光照射该金属时Ek=2/zv—W造由明可知用频

率为2V的单色光照射该金属时,逸出的光电子最大初动能不等于2反,选项B错误;根据反

=人丫一卬理出力可知,该金属的逸出功小于6,选项C错误;逸出光电子的最大初动能只与入射

光的频率有关,与光强无关,选项D错误,故选A.

5.(2020.山东卷)窟核怕发生夕衰变成为氮核汨e.假设含瓶材料中怕发生“衰变产生的电

子可以全部定向移动,在3.2X104$时间内形成的平均电流为5.0Xl()rA.已知电子电荷量

为1.6X1019。在这段时间内发生夕衰变的负核泪的个数为(B)

A.5.0X10'4B.1.0X1016

C.2.0X1016D.1.0X1018

【解析】根据/=£=与可得产生的电子数为〃=詈辿空第著”=10脩个,因

在夕衰变中,一个氤核产生一个电子,可知氤核的个数为1.0X1016个.故选B.

6.(2020•江西抚州等三市一模)如图所示,某同学将锌板与铜网靠近并平行放置,其余部

分用导线连接.电流计和静电计按图示连接.合上开关,当用紫外线照射锌板时,电流计有

电流通过.下列叙述正确的是(D)

A.合上开关,换用白炽灯照射锌板,电流计仍有电流通过

B.合上开关,仍用紫外线照射锌板,静电计指针带正电

C.断开开关,仍用紫外线照射锌板,并将铜网移近锌板,静电计指针夹角增大

D.断开开关,换用X射线照射锌板,静电计指针夹角增大

【解析】合上开关,换用白光照射,不会发生光电效应,无电流通过电流计.用紫外

线照射,发生光电效应,锌板中的电子逸出,带正电,铜网带负电,即静电计指针带负电,

选项A、B错误;断开开关,仍用紫外线照射锌板,把铜网移近锌板,光电子的最大初动能

hv-W

Ekm=6—卬不变,两板间的反向截止电压U=©不变,静电计指针的张角反映的是电容

器两板间的电压,因此是不变的.当换用X射线照射锌板,则增大了照射光的频率,反向截

止电压相应增大,指针张角增大.选项C错误,D正确.

7.(2019•新课标全国卷II)太阳内部核反应的主要模式之一是质子一质子循环,循环的结

果可表示为4|H-lHe+2?e+2v,已知|H和乡He的质量分别为wP=1.0078u和恤=4.0026u,lu

=931MeV//,c为光速.在4个|H转变成1个狂Ie的过程中,释放的能量约为(C)

A.8MeVB.16MeV

C.26MeVD.52MeV

XE931义106义]6、1()一19

【解析】由△E=A,"C2知AE=(4X网,一,九一2人"2,△〃?=P'=9X10l6m2/s2

=1.7XIO,kg》0.9X10-31kg,忽略电子质量,则:AE=(4X1.0078u-4.0026«)-?^26MeV,

故C选项符合题意.

8.(2020•山东泰安市二模)激光在“焊接”视网膜的眼科手术中有着广泛的应用.在一次

手术中,所用激光的波长7=6.6X10-7m,每个激光脉冲的能量E=1.5X10-2J.则每个脉冲

中的光子数目是(已知普朗克常量〃=6.6Xl()r4J\光速c=3Xl()8m/s)(C)

A.3X1016B.3X1012

C.5X1016D.5X1012

【解析】每个光子的能量为&)=人=后,每个激光脉冲的能量为E,则每个脉冲中的光

A,

E

子数目拉=77,代入数据,解得〃=5*10叱故A、B、D错误,C正确.

乜o

9.(2020•辽宁部分重点中学模拟汝口图为玻尔理论的氢原子能级图,当一群处于激发态n

=3能级的氢原子向低能级跃迁时,发出的光中有两种频率的光能使某种金属产生光电效应,

以下说法中正确的是(B)

nE/eV

00----------------------0

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.4

1------------------------13.6

A.这群氢原子向低能级跃迁时能发出6种频率的光

B.这种金属的逸出功一定小于10.2eV

C.用波长最短的光照射该金属时光电子的最大初动能一定大于3.4eV

D.由〃=3能级跃迁到〃=2能级时产生的光一定能够使该金属产生光电效应

【解析】由〃=3能级的激发态向低能级跃迁时,辐射出三种频率光子的能量分别为

12.09eV、10.2eV、1.89eV,结合题意,根据光电效应方程可知,这种金属的逸出功一定小

于10.2eV,故A错误,B正确;用波长最短即光子能量为12.09eV的光照射该金属时,其最

大初动能最小值为Ek=12.09eV—10.2eV=1.89eV,则其最大初动能一定大于1.89eV,故C

错误;由〃=3能级跃迁到〃=2能级时产生的光子能量为1.89eV,由上面分析可知只有两种

频率的光能发生光电效应,因此一定不能够使该金属产生光电效应,故D错误.

B组素养提升练

10.(多选)(2020•福建厦门5月质检)核能具有高效、清洁等优点,利用核能是当今世界解

决能源问题的一个重要方向.原子核的比结合能曲线如图所示,则(AC)

A.印Ag的比结合能大于贸Xe的比结合能

B.两个彳H核结合成如e核的过程需要吸收能量

C.CU、器Sr、费Xe三者相比,CU的结合能最大

D.0Li核的比结合能小于aHe核的比结合能,因此?Li核更稳定

【解析】由图可知,质量大的原子核,比结合能呈减小趋势,因此渺Ag的比结合能大

于费Xe的比结合能,A正确;比结合能越大,结合的越牢固,在结合的过程中,放出的能量

越多,因此两个汨核结合成§He核的过程放出能量,B错误;建U、黑Sr、劈Xe三者相比,虽

然赞U的比结合能最小,但赞U核子数最多,因此错U的结合能最大,C正确;比结合能越大,

结合的越牢固,因此,He核比gLi核更牢固,D错误.

11.(2020.山东新高考5月联考)黄旭华,中国核潜艇之父.黄旭华为中国核潜艇事业的发

展做出了重要贡献,在核潜艇水下发射运载火箭的多次海上试验任务中,作为核潜艇工程总

设计师、副指挥,开拓了中国核潜艇的研制领域,被誉为中国核潜艇之父.2020年1月10日,

获国家最高科学技术奖.下列关于核反应正确的是(B)

A.汨e+汨THe+|H为原子核的a衰变,放出的a射线有很强的穿透性

B.氟90(器Kr)是不稳定的,衰变成为错9O(?8Zr)需要经过4次用衰变

C.VN+犯e-?O+|H是核聚变,释放大量能量为核潜艇提供动力

D.结合能越小的原子核越稳定

【解析】汨e+jH-蛆e+|H为轻核的聚变,a射线电离能力很强,穿透性很弱,故A

错误;根据质量数与质子数守恒,结合”衰变是电子,则釉er-貂Zr+4&e,故B正确;根据

核聚变的概念,则早N+,He-yO+|H不是核聚变,也不是裂变,是人工转变,故C错误:比

结合能越大的原子核越稳定,故D错误.

12.(2020•河北衡水中学5月期中)静止原子核A经1次a衰变生成原子核B,并释放出y

光子.已知原子核A的比结合能为臼,原子核B的比结合能为E2,a粒子的比结合能为当,

y光子的能量为反,则下列说法正确的是(D)

A.该反应过程质量增加

B.8核在元素周期表的位置比A核前移4位

C.释放y光子的能量E»=Ei一(反+反)

D.比结合能小于比结合能员

【解析】该反应的过程中释放y光子,由质能方程可知,一定有质量亏损,故A错误.a

粒子的电荷数为2,所以8核的电荷数比A少2个,8核在元素周期表的位置比A核前移2

位,故B错误;设A核的质量数为相,8核的质量数为机一4,a粒子的质量数为4,根据能

量守恒可得4E3+(W-4)E2-WEI=E4,故C错误;核反应的过程中释放热量,可知比结合能

2小于比结合能E2,故D正确.

13.(2020•四川泸县五中三诊)某同学设计了一个烟雾探测器,如图所示,S为光源,当有

烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电

子,当光电流大于或等于/时,探测器触发报警系统报警.已知真空中光速为c,钠的极限频

率为vo,电子的电荷量为e,下列说法正确的是(C)

A.要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应大于F

vo

B.若用极限频率更高的材料取代钠,则该探测器一定不能正常工作

C.若射向光电管C光子中能激发出光电子的光子数占比为〃,报警时,f时间内射向光

电管钠表面的光子数至少是看

D.以上说法都不对

【解析】根据。=入可知,光源s发出的光波波长7=£,即要使该探测器正常工作,

光源S发出的光波波长小于£,故A错误;根据光电效应方程可知,用极限频率更高的材料

取代钠,只要频率小于光源S发出的光的频率,则该探测器也能正常工作,故B错误;光电

流等于/时,/秒产生的光电子的个数f秒射向光电管钠表面光子最少数目N=/=^,

故C正确;由以上分析,D项错误,故选C.

14.(多选)(2020.江苏扬州中学5月月考)基于下列四幅图的叙述正确的是(AD)

A.由甲图可知,黑体温度升高时,各种波长的电磁波辐射强度都增加,辐射强度的极大

值向波长较短的方向移动

B.由乙图可知,a光光子的频率高于b光光子的频率

C.由丙图可知,该种元素的原子核每经过7.6天就有:发生衰变

D.由丁图可知,中等大小的核的比结合能量大,这些核最稳定

【解析】由甲图观察可知黑体温度升高时,各种波长电磁波辐射强度都增加,辐射强

度的极大值向波长较短的方向移动,故A正确:由乙图可知,4光光子的频率低于b光光子的

频率,故B错;由丙图可知,该种元素的原子核每经过7.6天就有1发生衰变,故C错误;由

丁图可知,中等大小的核的比结合能最大,这些核最稳定,故D正确.

15.(2020.湖南长沙模拟)研究光电效应现象的实验电路如图所示,4、K为光电管的两个

电极,电压表V、电流计G均为理想电表.已知该光电管阴极K的极限频率为vo,元电荷电

量为e,普朗克常量为/z,开始时滑片P、P'上下对齐.现用频率为v的光照射阴极K(v>vo),

则下列说法错误的是(C)

A.该光电管阴极材料的逸出功为加。

B.若加在光电管两端的正向电压为U,则到达阳极A的光电子的最大动能为%-〃阳+

eU

C.若将滑片。向右滑动,则电流计G的示数一定会不断增大

D.若将滑片P'向右滑动,则当滑片P、P间的电压为如券1时,电流计G的示数恰

好为0

【解析】由极限频率为v0,故金属的逸出功为W()=hv0,A正确;由光电效应方程可知,

电子飞出时的最大动能为a=加一Wo,由于加的正向电压,由动能定理卜一反,解得

E'k=hv-hv^+eU,故B正确;若将滑片P向右滑动时,若电流达到饱和电流,则电流不在

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