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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.在雙縫干涉實驗中,在

2、光屏處放上照相底片,若減弱光的強(qiáng)度使光子只能一個一個地通過狹縫.實驗結(jié)果表明,如果曝光時間不太長,底片上只能出現(xiàn)一些無規(guī)則的亮點;如果曝光時間足夠長,底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋.下列與這個實驗結(jié)果相關(guān)的分析中,不正確的是(  ) A.曝光時間不長時,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 B.單個光子的運動沒有確定的軌道 C.干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會較多的地方 D.只有大量光子才能表現(xiàn)出波動性 解析:少量的光子表現(xiàn)為粒子性,波動性不明顯,大量的光子才表現(xiàn)為波動性,光子表現(xiàn)的波動性為一種概率波,故選項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),若氫原子從高能級躍遷到量子數(shù)為n的低能級的譜線中有可見光,根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖可判斷n為(  ) A.1    B.2    C.3    D.4 解析:由題圖可以看出,若n=1,則由高能級向低能級躍遷時,釋放出的光子的最小能量E=E2-E1=10.2 eV;若n=2,則由高能級向低能級躍遷時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粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子 C.查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子 D.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實驗規(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A錯誤;盧瑟福在α粒子散射實驗中并沒有發(fā)現(xiàn)電子,故選項B錯誤;根據(jù)物理學(xué)史可知選項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,但電荷的符號相反.由此可知反氫原子是(  ) A.由1個帶正電荷的質(zhì)子和1個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 B.由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成 C.由1個帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和1個帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成 D.由1個不帶電的中子和1個帶正電荷的正電子構(gòu)成 解析:氫原子由一個電子和一個質(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帶負(fù)電荷的反質(zhì)子和一個帶正電荷的正電子組成,故選項B正確. 答案:B 7.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗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的等勢線,實線表

6、示一個α粒子的運動軌跡.在α粒子從a點運動到b點再運動到c點的過程中,下列說法正確的是(  ) A.動能先增大,后減小 B.電勢能先減小,后增大 C.電場力先做負(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點運動到b點的過程中電場力做負(fù)功,動能減小,電勢能增大;從b點運動到c點的過程中電場力做正功,動能增大,電勢能減小,故選項A、B錯誤;a與c在同一等勢面上,故a→c的過程中電場力做的總功為零,故選項C正確;越靠近原子核,α粒子受到的電場力越大,加速度越大,故選項D錯誤. 答案:C 8.已知氫原子的能級為: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被某一能級態(tài)的氫原子吸收 B.照射光的光子可能會被幾個能級態(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:單色光的能量等于E1-E2=11.2 eV或E1-E3=12.09 eV時才能被基態(tài)原子吸收,此外不能被吸收,故選項A、B錯誤. 若光子能量為12.09 eV時,被激發(fā)后的氫原子處于n=3能級,可能發(fā)射3種光子,故選項C正確、D錯誤

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)變的實驗裝置示意圖,A是α粒子源,F(xiàn)是鋁箔,S為熒光屏.在容器中充入氮氣后屏S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.氮氣能加速α粒子,從而

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,充入氮氣后反而有粒子穿過鋁箔說明是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,其焦點問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆.因為重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(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B,LL′是一厚紙板,MM′是熒光屏.實驗時,發(fā)現(xiàn)在熒光屏O、P兩處有亮斑,則下列關(guān)于磁場方向、到達(dá)O點的射線、到達(dá)P點的射線與實驗相符的有(  ) 磁場方向 到達(dá)O點的射線 到達(dá)P點的射線 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)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn),由左手定則知磁場方向垂直紙面向內(nèi).故選項C正確. 答案:C 13.太陽內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的輕核聚變反應(yīng).氦核是由4個質(zhì)子聚變生成的,同時有正電子放出,正電子又會和負(fù)電子湮滅成一對光子,在這一核反應(yīng)過程中放出4.5×10-12 J的能量.已知現(xiàn)在太陽每秒輻射5.0×1026 J的能量. (1)寫出上述兩個核反應(yīng)的反應(yīng)方程. (2)計算出太陽每秒產(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)太陽每形成一個氦核產(chǎn)生的能量為4.5×10-12 J. 太陽每秒發(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=1.1×1038個 一年內(nèi)太陽釋放的總能量為: E=5×1026×365×24×3600 J=1.6×1034 J 太陽每年減少的質(zhì)量為: Δm==1.8×1017 kg. 答案:(1)4H→He+2e  e+e→2γ (2)1.1×1038個 1.8×1017 kg

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