第5章 原子核 素养检测 真题（word版含答案）

人教版高中物理选修三 第5章 原子核 素养检测 真题
一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 若用 代表一个中性原子中核外的电子数， 代表此原子的原子核内的质子数， 代表此原子的原子核内的中子数，则对 来说
A. ，， B. ，，
C. ，， D. ，，
2. 在核反应方程 中， 所代表的粒子是
A. B. C. D.
3. 某种单色光的频率为 ，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为 ，则这种金属的逸出功和极限频率分别是
A. ， B. ，
C. ， D. ，
4. 粒子散射实验的结果使人类第一次认识到
A. 电子是原子的组成部分之一
B. 原子内部的正电荷全部集中在一个很小的核内
C. 原子还可以再分
D. 原子核还可以再分
5. 处于 能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
6. 【 北京高考 】处于 能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有
A. 种 B. 种 C. 种 D. 种
7. 如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光。关于这些光下列说法正确的是
A. 由 能级跃迁到 能级产生的光子波长最长
B. 由 能级跃迁到 能级产生的光子频率最小
C. 这些氢原子总共可辐射出 种不同频率的光
D. 用 能级跃迁到 能级辐射出的光照射逸出功为 的金属铂能发生光电效应
8. 一个不稳定的原子核质量为 ，处于静止状态，放出一个质量为 的粒子后生成的新原子核（质量为 将会反冲。已知放出的粒子的动能为 ，则新原子核反冲的动能为 。
A. B. C. D.
9. 新发现的一种放射性元素 ，它的氧化物 的半衰期为 天， 与 能发生如下反应： ， 的半衰期为
A. 天 B. 天 C. 天 D. 天
10. 在下列四个核反应方程中， 表示质子的是
A. B.
C. D.
11. 已知氦原子的质量为 ，电子的质量为 ，质子的质量为 ，中子的质量为 ， 为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程 可知， 相当于 的能量，若取光速 ，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为
A.
B.
C.
D.
12. 如图所示，一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物以相同的初速度沿垂直匀强电场的方向进入同一偏转电场，且经过偏转后都从右侧离开了电场，则三种粒子相同的是
A. 离开偏转电场时的动能 B. 在偏转电场中的时间
C. 在偏转电场中偏转的角度 D. 在偏转电场中的侧移量
二、双项选择题（共4小题；共16分）
13. 已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 ，则
A. 当用频率为 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子
B. 当用频率为 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为
C. 当照射光的频率 大于 时，若 增大，则逸出功增大
D. 当照射光的频率 大于 时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
14. 在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是
A. 查德威克通过实验证实了卢瑟福关于中子的猜想是正确的
B. 汤姆孙首先提出了原子的核式结构学说
C. 居里夫人首先发现了天然放射现象
D. 卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子
15. 关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有
A. 它彻底否定了经典的电磁理论 B. 它发展了卢瑟福的核式结构学说
C. 它完全抛弃了经典的电磁理论 D. 它引入了普朗克的量子观念
16. “两弹一星”长了中国人的志气，助了中国人的威风。下列核反应方程中，属于研究两弹的基本核反应方程的是
A. B.
C. D.
三、多项选择题（共1小题；共4分）
17. 实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是
A. 电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样
B. 人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
C. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
D. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
四、填空题（共1小题；共4分）
18. 光子的能量 和动量 可以表示为 和 。它们的描述光的性质的基本关系式。能量 和动量 是描述物质的 （填“波动性”或“粒子性”，下同）的重要物理量，波长 和频率 是描述物质的 的典型物理量。
答案
第一部分
1. B
【解析】在 中，左下标为质子数，左上标为质量数，则 ；
中性原子的核外电子数等于质子数，所以 ；
中子数等于质量数减去质子数，，所以B选项对。
2. A
3. A
4. B
5. C
【解析】根据 知，大量的氢原子处于 的激发态，当向低能级跃迁时能辐射出 种不同频率的光，故C正确，ABD错误。
6. C
【解析】因为是大量氢原子，所以根据 可得有 种可能，故C正确。
7. D
【解析】根据 ，由 能级跃迁到 能级产生的光子能量最小，波长最长，故A错误；
由 能级跃迁到 能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；
大量的氢原子处于 的激发态，可能发出光子频率的种数 。故C错误；
从 能级跃迁到 能级辐射出的光子的能量
而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故可以发生光电效应。故D正确。
8. C
【解析】放出质量为 的粒子后，剩余质量为 ，该过程动量守恒，有：
放出的粒子的动能为：
原子板反冲的动能：
联立 ①②③得：，故ABD错误，C正确。
9. C
10. C
【解析】在核反应中质量数守恒、电荷数守恒，由此可知 ，，， 综上知C对。
11. B
【解析】核反应方程为 ，质量亏损 ，所以释放的能量为 ，选项B正确。
12. B
【解析】因为粒子在电场中做类平抛运动，故 ，根据动能定理，，所以 ，由于 ，， 都相同，但 ， 不同，故离开偏转电场时的动能不相同，选项A错误；
粒子做类平抛运动，故在偏转电场中的时间 ，二者都相同，故这个时间相同，选项B正确；
在偏转电场中偏转的角度为 ，则 ，故角度不相同，选项C错误；
在偏转电场中的侧移量 ，也不相同，选项D错误。
第二部分
13. A， B
【解析】入射光的频率大于金属的极限频率，照射该金属时一定能发生光电效应，A正确；
金属的逸出功为 ，又根据爱因斯坦光电效应方程 ，当入射光的频率为 时，其光电子的最大初动能为 ，所以B正确；
若当入射光的频率由 增大一倍变为 时，其光电子的最大初动能为 ，显然不是随着增大一倍，D错误；
逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚本领的体现，与入射光的频率无关，C错误.综上所述A、B正确。
14. A， D
【解析】查德威克通过实验证实了卢瑟福关于中子的猜想是正确的，故A正确；
卢瑟福发现的质子并提出了核式结构模型，故B错误；
贝克勒尔发现了天然放射现象说明原子核有复杂结构，故C错误；
卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子，故D正确。
15. B， D
16. B， D
【解析】核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。原子弹的能量来源就是核裂变，即 ；聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应方式，是氢弹的能量来源，即 ，故AC错误，BD正确。
第三部分
17. A， B， C
【解析】干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，所以A正确；
可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以B正确；
人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以C正确；
光电效应实验，根据光的电效应 ，可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，只能体现粒子性，所以D错误。
第四部分
18. 粒子性；波动性
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