2020高中物理 第2、3、4、5章 原子結(jié)構(gòu) 原子核與放射性 核能 波與粒子 單元測(cè)試 魯科版選修3-5

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1、第2、3、4、5章《原子結(jié)構(gòu)》《原子核與放射性》《核能》《波與粒子》單元測(cè)試 1．下表給出了一些金屬材料的逸出功. 材料 銫 鈣 鎂 鈹 鈦 逸出功(×10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料有(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)(　　) A.2種　　　B.3種　　　C.4種　　　D.5種 解析：λ＝400 nm光子的能量為： E＝h＝4.97×10－19 J 故可使銫、鈣發(fā)生光電效應(yīng). 答案：A 2．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在

2、光屏處放上照相底片，若減弱光的強(qiáng)度使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過狹縫.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，底片上只能出現(xiàn)一些無規(guī)則的亮點(diǎn)；如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋.下列與這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)的分析中，不正確的是(　　) A.曝光時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)，光的能量太小，底片上的條紋看不清楚，故出現(xiàn)無規(guī)則的亮點(diǎn) B.單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道 C.干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方 D.只有大量光子才能表現(xiàn)出波動(dòng)性 解析：少量的光子表現(xiàn)為粒子性，波動(dòng)性不明顯，大量的光子才表現(xiàn)為波動(dòng)性，光子表現(xiàn)的波動(dòng)性為一種概率波，故選項(xiàng)B、C、D正確. 答案：A 3．可見光的光子能量在1.

3、61 eV～3.10 eV 范圍內(nèi)，若氫原子從高能級(jí)躍遷到量子數(shù)為n的低能級(jí)的譜線中有可見光，根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖可判斷n為(　　) A.1　　　　B.2　　　　C.3　　　　D.4 解析：由題圖可以看出，若n＝1，則由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的光子的最小能量E＝E2－E1＝10.2 eV；若n＝2，則由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)釋放出的光子的最小能量E＝E3－E2＝1.89 eV；若n＝3，則釋放光子的最大能量E＝1.51 eV.由此可知，只有選項(xiàng)B正確. 答案：B 4．氫有三種同位素，分別是氕 H、氘 H、氚 H，則下列說法正確的是(　　) A.它們的質(zhì)子數(shù)相等 B

4、.它們的核外電子數(shù)相等 C.它們的核子數(shù)相等 D.它們的中子數(shù)相等 答案：AB 5．下列說法正確的是(　　) A.瑪麗·居里首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B.盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子 C.查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子 D.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說 解析：瑪麗·居里首先發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳，而不是提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中并沒有發(fā)現(xiàn)電子，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)物理學(xué)史可知選項(xiàng)C、D正確. 答案：CD 6．為了探究宇宙起源，“阿爾法磁譜儀”(AMS)將在太空中尋找“反物質(zhì)”.所謂“反物質(zhì)”是由“反粒子”

5、構(gòu)成的.“反粒子”與其對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和相同的電荷量，但電荷的符號(hào)相反.由此可知反氫原子是(　　) A.由1個(gè)帶正電荷的質(zhì)子和1個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 B.由1個(gè)帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個(gè)帶正電荷的正電子構(gòu)成 C.由1個(gè)帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 D.由1個(gè)不帶電的中子和1個(gè)帶正電荷的正電子構(gòu)成 解析：氫原子由一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子組成，根據(jù)“反物質(zhì)”和“反粒子”的概念，可知反氫原子由一個(gè)帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和一個(gè)帶正電荷的正電子組成，故選項(xiàng)B正確. 答案：B 7．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.如圖所示，虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表

6、示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.在α粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是(　　) A.動(dòng)能先增大，后減小 B.電勢(shì)能先減小，后增大 C.電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功為零 D.加速度先變小，后變大 解析：α粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大；從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；a與c在同一等勢(shì)面上，故a→c的過程中電場(chǎng)力做的總功為零，故選項(xiàng)C正確；越靠近原子核，α粒子受到的電場(chǎng)力越大，加速度越大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案：C 8．已知?dú)湓拥哪芗?jí)為：E1＝－13.6 eV，E2＝－3.4 eV，E3＝

7、－1.51 eV，E4＝－0.85 eV.現(xiàn)用光子能量介于11 eV～12.5 eV之間的某單色光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法正確的是(　　) A.照射光的光子一定會(huì)被某一能級(jí)態(tài)的氫原子吸收 B.照射光的光子可能會(huì)被幾個(gè)能級(jí)態(tài)的氫原子吸收 C.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有3種 D.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有2種 解析：?jiǎn)紊獾哪芰康扔贓1－E2＝11.2 eV或E1－E3＝12.09 eV時(shí)才能被基態(tài)原子吸收，此外不能被吸收，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤. 若光子能量為12.09 eV時(shí)，被激發(fā)后的氫原子處于n＝3能級(jí)，可能發(fā)射3種光子，故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤

8、. 答案：C 9．關(guān)于下列核反應(yīng)方程的說法中，正確的是(　　) P → Si＋X Be＋H → B＋Y He＋He → Li＋Z A.X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子 B.X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子 C.X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子 D.X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子 答案：D 10．圖示是原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，A是α粒子源，F(xiàn)是鋁箔，S為熒光屏.在容器中充入氮?dú)夂笃罶上出現(xiàn)閃光，該閃光是由于(　　) A.α粒子射到屏上產(chǎn)生的 B.α粒子從氮核里打出的粒子射到屏上產(chǎn)生的 C.α粒子從F上打出的某種粒子射到屏上產(chǎn)生的 D.氮?dú)饽芗铀佴亮Ｗ?，從?/p>

9、穿過鋁箔打在熒光屏上產(chǎn)生的 解析：α粒子的貫穿能力很弱，無法穿過鋁箔，充入氮?dú)夂蠓炊辛Ｗ哟┻^鋁箔說明是α粒子與氮核反應(yīng)生成了新的粒子. 答案：B 11．近幾年來，朝鮮的“核危機(jī)”引起了全世界的矚目，其焦點(diǎn)問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆.因?yàn)橹厮押穗娬驹诎l(fā)電的同時(shí)還可以產(chǎn)生供研究核武器的钚239(Pu)，這種94Pu可由鈾239(92U)經(jīng)過衰變而產(chǎn)生，則(　　) A.94Pu與92U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù) B.94Pu與92U的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù) C.92U經(jīng)過2次β衰變產(chǎn)生94Pu D.92U經(jīng)過1次α衰變產(chǎn)生94Pu 解析：94Pu和92U的質(zhì)量數(shù)相同，但

10、質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都不相同，衰變方程為： 92U→2　0－1e＋94Pu 即92U經(jīng)過2次β衰變而產(chǎn)生94Pu. 答案：C 12．如圖所示，R是一種放射性物質(zhì)，虛線框內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，LL′是一厚紙板，MM′是熒光屏.實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏O、P兩處有亮斑，則下列關(guān)于磁場(chǎng)方向、到達(dá)O點(diǎn)的射線、到達(dá)P點(diǎn)的射線與實(shí)驗(yàn)相符的有(　　) 磁場(chǎng)方向 到達(dá)O點(diǎn)的射線 到達(dá)P點(diǎn)的射線 A 豎直向上 β射線 α射線 B 豎直向下 α射線 β射線 C 垂直紙面向內(nèi) γ射線 β射線 D 垂直紙面向外 γ射線 α射線 解析：由三種射線的本質(zhì)可知：γ射線在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)；

11、α射線的貫穿本領(lǐng)很弱，不能穿透厚紙板而到達(dá)熒光屏；β射線垂直進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由左手定則知磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi).故選項(xiàng)C正確. 答案：C 13．太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的輕核聚變反應(yīng).氦核是由4個(gè)質(zhì)子聚變生成的，同時(shí)有正電子放出，正電子又會(huì)和負(fù)電子湮滅成一對(duì)光子，在這一核反應(yīng)過程中放出4.5×10－12 J的能量.已知現(xiàn)在太陽(yáng)每秒輻射5.0×1026 J的能量. (1)寫出上述兩個(gè)核反應(yīng)的反應(yīng)方程. (2)計(jì)算出太陽(yáng)每秒產(chǎn)生的氦核數(shù)目及每年減少的質(zhì)量.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析：(1)4H→He＋2e　 e＋e→2γ. (2)太陽(yáng)每形成一個(gè)氦核產(chǎn)生的能量為4.5×10－12 J. 太陽(yáng)每秒發(fā)射的能量為5.0×1026 J，所以每秒形成的氦核數(shù)目為： n＝個(gè)＝1.1×1038個(gè) 一年內(nèi)太陽(yáng)釋放的總能量為： E＝5×1026×365×24×3600 J＝1.6×1034 J 太陽(yáng)每年減少的質(zhì)量為： Δm＝＝1.8×1017 kg. 答案：(1)4H→He＋2e　 e＋e→2γ (2)1.1×1038個(gè)　1.8×1017 kg