选择性必修第三册第五章测试（有解析）

选择性必修第三册第五章测试

姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．在下列4个核反应方程中，X表示α粒子的是（　　）

A． B．

C． D．

2．早在唐朝钴（Co）就已经用于唐三彩的制作，使唐三彩呈现美丽的深蓝色。Co的某种衰变方程式为Co→Ni+X+（其中是反中微子，它的电荷为零，质量可认为等于零），则X为（　　）

A．电子（） B．正电子（）

C．中子（） D．α粒子（）

3．下列说法中正确的是（　　）

A．汤姆孙发现电子并提出原子的核式结构

B．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线

C．光电效应实验中，光照时间越长光电流越大

D．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变

4．核电池又叫“放射性同位素电池”，它将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功地用作航天器的电源．据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是

A． B．

C． D．

5．下列说法正确的是（　　）

A．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

C．的半衰期为24天，4g经过24天将衰变2g，再经过24天将全部衰变完毕

D．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损

6．2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设，某核电站获得核能的核反应方程为，已知铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为m3，中子的质量为m4，下列说法中正确的是（　　）

A．该核电站通过核聚变获得核能

B．铀核的中子数为143

C．在上述核反应中x=2

D．一个铀核发生上述核反应，释放的能量为

7．在物理学发展过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）

A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

B．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素

C．密立根通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷

D．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学同样适用于微观粒子和高速运动物体

二、多选题

8．下列几幅图的有关说法中正确的是   

A．原子中的电子绕原子核做圆周运动时，轨道的半径是不连续的

B．发现少数α粒子发生了较大偏转，因为原子的全部正电荷集中在很小的空间范围

C．光电效应实验说明了光具有粒子性

D．射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷

9．下列各种说法中不正确的是(     )

A．康普顿效应实验说明了光具有粒子性，不但具有能量，也具有动量

B．结合能越大，原子核越稳定

C．偏振现象说明光是纵波

D．β衰变中产生的β射线实际上是原子核外电子挣脱原子核形成的

10．下列说法中正确的是（　）

A．Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变

B．汤姆孙的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构

C．衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

D．质能方程反映出能量与质量是统一的

三、实验题

11．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，实验主要步骤如下：

①向体积V油=6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=104mL；

②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=75滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；

③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L=1cm。

根据以上信息，回答下列问题：

(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为_____m3；油膜面积为_____m2；油酸分子直径为_____m；（以上结果均保留1位有效数字）

(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将偏_____（选填“大”或“小”）。

12．小明用某种金属作为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示.已知普朗克常量方=6.63×10-34J·s.

（1）图甲中电极K为光电管的___________（填“阴极”或“阳极”）；

（2）小明给光电管加上正向电压，在光照条件不变时（入射光的频率大于金属铷的截止频率），小明将滑片P从最左端向右慢慢滑动过程中，电流表的读数变化情况是______________________．

（3）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率v之间的关系如图乙所示，逸出功W0=___________J，如果实验中入射光的频率v=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=___________J（结果保留3位有效数字）．

四、解答题

13．海水中含有丰富的氘，总蕴藏量约有。已知两个氘核可结合成一个氦核并放出一个中子，中子、氘核和氦核的质量分别为。

（1）写出核聚变的方程并算出释放的核能；（已知相当于的能量）

（2）若每升海水中含氘量为，让其全部发生核聚变释放的能量和完全燃烧多少千克汽油放出的热量相当？（汽油的热值，，）

14．在匀强磁场中，一个静止的天然放射性原子核，由于衰变，在磁场中形成两个外切圆的径迹，两圆半径之比为45：1，那么衰变前原子核的电荷数为多少？

15．已知有碳12、碳13、碳14三种同位素原子,问它们核内的质子数、中子数核子数及核外电子数分别是多少？

16．电子的静止质量m0=9.11×10－31kg。

（1）试用焦和电子伏为单位来表示电子的静质能；

（2）静止电子经过106V电压加速后，其质量和速率各是多少？

参考答案：

1．D

【详解】根据电荷数及质量数守恒，可得A中是正电子，B中是电子，C中是中子，D中是氦原子核。

故选D。

2．A

【详解】根据核反应中电荷数和质量数守恒可知，X的电荷数为27-28=-1，质量数为60-60=0，故X为电子，BCD错误，A正确。

故选A。

3．B

【详解】A．汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构，A错误；

B．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线，B正确；

C．光电效应实验中，光电流的大小与光的强度成正比，与光照时间无关，C正确；

D．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，D错误。

故选B。

4．C

【详解】A项：A中核反方程为核聚变方程，不是衰变方程；

B项：B中核反方程为核裂变方程，不是衰变方程；

C项：C中核反方程为衰变方程；

D项：D中核反方程为人工控制，不是衰变方程．

故应选C．

5．D

【详解】A．电子围绕原子核做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，则有

根据动能的表达式

联立解得，则当氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时电子的动能减小；由于库仑力做负功，故电势能增大；该过程，要吸收一定频率的光子，故原子总能量增大，故A错误；

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故B错误；

C．的半衰期为24天，4g经过24天将衰变2g，再经过24天2g将衰变一半剩下1g，故C错误；

D．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，必然会出现质量亏损，故D正确。

故选D。

6．B

【详解】A．该核电站利用核裂变获得核能，故A错误；

B．铀核的核子数为235，质子数为92，所以中子数为

故B正确；

C．根据电荷数守恒、质量数守恒，可知

x=3

故C错误；

D．核反应后的中子数是3个，所以中子增加2个，则一个铀核发生上述核反应，释放的能量为

故D错误。

故选B。

7．B

【详解】A．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，A错误；

B．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素，B正确；

C．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，C错误；

D．经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，但对低速、宏观的物体仍然可以使用，D错误。

故选B。

8．ABC

【详解】根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核做圆周运动时，轨道的半径是不连续的，选项A正确；发现少数α粒子发生了较大偏转，因为原子的全部正电荷集中在很小的空间范围，选项B正确；光电效应实验说明了光具有粒子性，选项C正确；由左手定则可知，射线甲带负电，由β粒子组成，每个粒子带一个单位负电荷，选项D错误；故选ABC.

9．BCD

【详解】康普顿效应说明光具有粒子性，故A说法正确；原子核的比结合能越大表示该原子核越稳定，故B说法错误；偏振现象说明光是横波，故C说法错误；β衰变中产生的β射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故D说法错误．

10．AD

【详解】A．衰变成，电荷数少10，质量数少24，设经过n次α衰变，m次β衰变，则有

解得

故A正确；

B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故B错误；

C．衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；

D．质能方程

反映出能量与质量是统一的，故D正确。

故选AD。

11．     8×10－12     1×10－2     8×10－10     大

【详解】(1)[1]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积

V=×mL=8×10－6mL=8×10－12m3

[2]油膜的面积

S=111×1cm2=111cm2≈1×10－2m2

[3]油酸分子的直径

m=8×10－10m

(2)[4]若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则代入计算的纯油酸的体积偏大，可知测量值偏大。

12．     阳极     电流增加但达到一定值后不再增加     3.41×10-19J     1.23×10-19J

【详解】（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极．

（2）滑动变阻器的滑片向右滑动，加速度电场增强，电流增加但达到一定值后不再增加．

（3）由Ekm=hv-W0和eUC=EKm得：eUC=hv-W0，因此当遏制电压为零时，hvc=W0，根据图象可知，铷的截止频率vC=5.15×1014Hz，根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J．根据Ekm=hv-W0=hv-hv0，由图可知v0=5.15×1014Hz，则EK=h（v-v0）代入数据求得：EK=1.23×10-19J．

13．（1），3.26MeV；（2）

【详解】（1）核反应方程如下

核反应的质量亏损为

所以释放的能量为

（2）每升海水含有的氘对数为

所以释放的能量为

所以相当于汽油的质量为

14．92

【详解】无论是哪种衰变，反应后的两个粒子运动方向一定是相反的．一个粒子是新的原子核带正电，另一个粒子带电情况要看是哪种衰变．由左手定则知α衰变后产生的径迹是两个外切的圆，

原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，，解得：由于两圆半径之比为45：1，所以新核的电荷量为90，则衰变前原子核的电荷数为92．

15．见解析

【详解】同位素是质子数相同、中子数不同的原子；因为原子不带电,所以质子数等于核外电子数，碳12、碳13、碳14的质子数相同，都是6，所以核外电子数都是6；

核子数为元素的质量数，即碳12、碳13、碳14的质量数分别为12、13、14；

中子数为核子数减去质子数，即碳12、碳13、碳14的中子数分别为6、7、8。

16．（1）8.2×10-14J，0.51MeV；（2）2.95m0，0.94c

【详解】（1）由质能方程得

（2）由能量关系得

解得

结果表明速度已非常大，所以

解得