2020高中物理 第2、3、4、5章 原子结构 原子核与放射性 核能 波与粒子 单元测试 鲁科版选修3-5 6页

第2、3、4、5章《原子结构》《原子核与放射性》《核能》《波与粒子》单元测试 ‎ ‎1．下表给出了一些金属材料的逸出功.‎ 材料 铯 钙 镁 铍 钛 逸出功(×10－19 J)‎ ‎3.0‎ ‎4.3‎ ‎5.9‎ ‎6.2‎ ‎6.6‎ 现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料有(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×‎108 m/s)(　　)‎ A.2种　　　B.3种　　　C.4种　　　D.5种 解析：λ＝400 nm光子的能量为：‎ E＝h＝4.97×10－19 J 故可使铯、钙发生光电效应.‎ 答案：A ‎2．在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些无规则的亮点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹.下列与这个实验结果相关的分析中，不正确的是(　　)‎ A.曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现无规则的亮点 B.单个光子的运动没有确定的轨道 C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D.只有大量光子才能表现出波动性 解析：少量的光子表现为粒子性，波动性不明显，大量的光子才表现为波动性，光子表现的波动性为一种概率波，故选项B、C、D正确.‎ 答案：A ‎3．可见光的光子能量在1.61 eV～3.10 eV 范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据如图所示的氢原子能级图可判断n为(　　)‎ A.1　　　　B‎.2　‎　　　C.3　　　　D.4‎ 解析：由题图可以看出，若n＝1，则由高能级向低能级跃迁时，释放出的光子的最小能量E＝E2－E1＝10.2 eV；若n＝2，则由高能级向低能级跃迁时释放出的光子的最小能量E＝E3－E2＝1.89 eV；若n＝3，则释放光子的最大能量E＝1.51 eV.由此可知，只有选项B正确.‎ 答案：B ‎4．氢有三种同位素，分别是氕 H、氘 H、氚 H，则下列说法正确的是(　　)‎ A.它们的质子数相等 B.它们的核外电子数相等 C.它们的核子数相等 D.它们的中子数相等 答案：AB ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A.玛丽·居里首先提出了原子的核式结构模型 B.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子 C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子 D.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说 解析：玛丽·居里首先发现了放射性元素镭，而不是提出原子的核式结构模型，故选项A错误；卢瑟福在α粒子散射实验中并没有发现电子，故选项B错误；根据物理学史可知选项C、D正确.‎ 答案：CD ‎6．为了探究宇宙起源，“阿尔法磁谱仪”(AMS)将在太空中寻找“反物质”.所谓“反物质”是由“反粒子”构成的.“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反.由此可知反氢原子是(　　)‎ A.由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成 B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成 C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成 D.由1个不带电的中子和1个带正电荷的正电子构成 解析：氢原子由一个电子和一个质子组成，根据“反物质”和“反粒子”的概念，可知反氢原子由一个带负电荷的反质子和一个带正电荷的正电子组成，故选项B正确.‎ 答案：B ‎7．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型.如图所示，虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹.在α粒子从a点运动到b点再运动到c点的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A.动能先增大，后减小 B.电势能先减小，后增大 C.电场力先做负功，后做正功，总功为零 D.加速度先变小，后变大 解析：α粒子从a点运动到b点的过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大；从b点运动到c点的过程中电场力做正功，动能增大，电势能减小，故选项A、B错误；a与c在同一等势面上，故a→c的过程中电场力做的总功为零，故选项C正确；越靠近原子核，α粒子受到的电场力越大，加速度越大，故选项D错误.‎ 答案：C ‎8．已知氢原子的能级为：E1＝－13.6 eV，E2＝－3.4 eV，E3＝－1.51 eV，E4＝－0.85 eV.现用光子能量介于11 eV～12.5 eV之间的某单色光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是(　　)‎ A.照射光的光子一定会被某一能级态的氢原子吸收 B.照射光的光子可能会被几个能级态的氢原子吸收 C.激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有3种 D.激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有2种 解析：单色光的能量等于E1－E2＝11.2 eV或E1－E3＝12.09 eV时才能被基态原子吸收，此外不能被吸收，故选项A、B错误.‎ 若光子能量为12.09 eV时，被激发后的氢原子处于n＝3能级，可能发射3种光子，故选项C正确、D错误.‎ 答案：C ‎9．关于下列核反应方程的说法中，正确的是(　　)‎ P → Si＋X Be＋H → B＋Y He＋He → Li＋Z A.X是质子，Y是中子，Z是正电子 B.X是正电子，Y是质子，Z是中子 C.X是中子，Y是正电子，Z是质子 D.X是正电子，Y是中子，Z是质子 答案：D ‎10．图示是原子核人工转变的实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S为荧光屏.在容器中充入氮气后屏S上出现闪光，该闪光是由于(　　)‎ A.α粒子射到屏上产生的 B.α粒子从氮核里打出的粒子射到屏上产生的 C.α粒子从F上打出的某种粒子射到屏上产生的 D.氮气能加速α粒子，从而穿过铝箔打在荧光屏上产生的 解析：α粒子的贯穿能力很弱，无法穿过铝箔，充入氮气后反而有粒子穿过铝箔说明是α粒子与氮核反应生成了新的粒子.‎ 答案：B ‎11．近几年来，朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆.因为重水堆核电站在发电的同时还可以产生供研究核武器的钚239(Pu)，这种94Pu可由铀239(92U)经过衰变而产生，则(　　)‎ A.94Pu与92U的核内具有相同的中子数 B.94Pu与92U的核内具有相同的质子数 C.92U经过2次β衰变产生94Pu D.92U经过1次α衰变产生94Pu 解析：94Pu和92U的质量数相同，但质子数和中子数都不相同，衰变方程为：‎ 92U→2　0－1e＋94Pu 即92U经过2次β衰变而产生94Pu.‎ 答案：C ‎12．如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL′是一厚纸板，MM′是荧光屏.实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线与实验相符的有(　　)‎ 磁场方向 到达O点的射线 到达P点的射线 A 竖直向上 β射线 α射线 B 竖直向下 α射线 β射线 C 垂直纸面向内 γ射线 β射线 D 垂直纸面向外 γ射线 α射线 解析：由三种射线的本质可知：γ射线在磁场中不偏转；α射线的贯穿本领很弱，不能穿透厚纸板而到达荧光屏；β射线垂直进入磁场发生偏转，由左手定则知磁场方向垂直纸面向内.故选项C正确.‎ 答案：C ‎13．太阳内部进行着剧烈的轻核聚变反应.氦核是由4个质子聚变生成的，同时有正电子放出，正电子又会和负电子湮灭成一对光子，在这一核反应过程中放出4.5×10－12 J的能量.已知现在太阳每秒辐射5.0×1026 J的能量.‎ ‎(1)写出上述两个核反应的反应方程.‎ ‎(2)计算出太阳每秒产生的氦核数目及每年减少的质量.(结果保留两位有效数字)‎ 解析：(1)4H→He＋2e　 e＋e→2γ.‎ ‎(2)太阳每形成一个氦核产生的能量为4.5×10－12 J.‎ 太阳每秒发射的能量为5.0×1026 J，所以每秒形成的氦核数目为：‎ n＝个＝1.1×1038个 一年内太阳释放的总能量为：‎ E＝5×1026×365×24×3600 J＝1.6×1034 J 太阳每年减少的质量为：‎ Δm＝＝1.8×‎1017 kg.‎ 答案：(1)4H→He＋2e　 e＋e→2γ ‎(2)1.1×1038个　1.8×1017 kg