1、章末检测(满分：100 分， 时间：45 分钟)一、选择题(共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分.15 题只有一个选项正确，68题有多个选项正确)1以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有( )A紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C原子的核式结构模型是由汤姆孙在 粒子散射实验基础上提出的D某放射性原子核经过 2 次 衰变和一次 衰变，核内质子减少 2 个解析：根据爱因斯坦光电效应方程 EkmhW 0 可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，所
2、以增大入射光的强度，光 电子的最大初动能不变，故选项 A 错误；核力为短程力，只能跟邻近的核子发生核力作用，故选项 B 正确；原子的核式 结构模型是由卢瑟福在 粒子散射实验基础上提出的，故选项 C 错误；某放射性原子核 经过 2 次 衰变时，原子核中质子减少 4个，中子减少 4 个，当再经过一次 衰变时，一个中子又转变为一个质子，因此核内质子减少 3 个，选项 D 错误答案：B2(2018福建漳州模拟 )以下说法中正确的是( )A 粒子大角度散射表明 粒子很难进入原子内部B 衰变现象说明电子是原子核的组成部分C 射线是一种波长很短的电磁波D放射性元素的半衰期随温度的升高而变短解析： 粒子大角度
3、散射表明 粒子受到原子内部原子核对它的排斥作用，故选项 A 错误； 衰变的实质是原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子，释放出来的电子就是 粒子，可见电子不是原子核的组成部分，故选项 B 错误；射线是一种波长很短的电磁波，故选项 C 正确；放射性元素的半衰期与其所 处的物理环境及化学状态无关，是由原子核内部因素决定的，故选项 D 错误答案：C3下列说法正确的是( )A原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B铀核 ( U)衰变为铅核( Pb)的过程中，要经过 8 次 衰变和 6 次 衰变23892 20682C一个氢原子从量子数 n3 的激发态跃迁到基态时最多可辐射 3 种不同频率的光子D一束
4、光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小解析：原子的核式结构模型是卢瑟福提出的，A 错误；铀核( U)衰变为铅23892核( Pb)，先根据质量数守恒 计算 衰变次数 n 8，再根据电荷数20682238 2064守恒计算 衰 变的次数 m8228926， B 正确；一个 氢原子从 n3 的激发态跃迁到基态时可能会释放 1 种频率的光子或 2 种不同频率的光子，C 错误；能不能发生光电效应与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关， D 错误答案：B4目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释
5、放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出 、 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )A氡的半衰期为 3.8 天，若取 4 个氡原子核，经 7.6 天后就剩下一个原子核了B 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的C 射线一般伴随着 或 射线产生，在这三种射线中， 射线的穿透能力最强，电离能力最弱D发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 4解析：半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A 错误，根据3 种射线的特性及衰变实质可知 B 正确， C、D 错误答案：B5.氢原子的能级如图所
6、示氢原子从 n4 能级直接向 n1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是( )A氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大B该金属的逸出功 W00.85 eVC用一群处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出D氢原子处于 n1 能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动解析：氢原子发生跃迁，辐射出光子后， 氢原子能量变小，故 A 错误根据恰能使某金属产生光电效应，由 n4 跃迁到 n1， 辐射的光子能量最大，E(13.60.85) eV12.75 eV，则逸出功 W012.75 eV，故 B 错误一群 处于n3 能级的氢原子向低能级跃迁
7、时，辐射的能量小于从 n4 能级直接向 n1能级跃迁所放出的光子能量，则不会发生光电效应，C 错误根据玻 尔原子模型可知，处于 n1 能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动，故 D 正确答案：D6下列说法正确的是( )A. Th 经过 6 次 衰变和 4 次 衰变后，成为稳定的原子核 Pb23290 20882B 射线一般伴随着 或 射线产生，在这三种射线中 射线的穿透能力最强，电离能力也最强C 衰变的实质是原子核内两个质子和两个中子能紧密结合在一起，在一定条件下以一个整体从原子核中抛射出来D 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形成的解析： Th 经过 6 次 衰变
8、和 4 次 衰变后，质 量数为 A23264208，23290电荷数为 Z 9026 482，成 为稳定的原子核 Pb，故 选项 A 正确； 射20882线一般伴随着 或 射线产生的，在这三种射线中 射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故选项 B 错误 ； 衰变和 衰变都是天然放射现象，均 发生在原子核内，选项 C 正确，D 错误答案：AC7(2018安徽合肥模拟 )关于原子结构和核反应的说法中正确的是( )A卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B发现中子的核反应方程是 Be He C n94 42 126 10C200 万个 U 的原子核经过两个半衰期后剩下 50 万个 U2
9、3892 23892D据图可知，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 要吸收能量解析：卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型， 选项 A正确；发现中子的核反应方程为 Be He C n，选项 B 正确；半衰期为统94 42 126 10计规律，适用于大量的原子发生衰变， 选项 C 错误 ；在核反应过程中，若有 质量亏损，将放出能量，由题图中核子的平均质量可知，原子核 D 和 E 聚变原子核 F过程中，将有质量亏损，要放出能量， 选项 D 错误答案：AB8 14C 发生放射性衰变成为 14N，半衰期约 5 700 年已知植物存活期间，其体内 14C 与 12C 的比例不变；生命活
10、动结束后， 14C 的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是( )A该古木的年代距今约 5 700 年B 12C、 13C、 14C 具有相同的中子数C 14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线D增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变解析：由古木中的 14C 是现代植物中的二分之一知， 14C 经过了一个半衰期，距今 5 700 年，选项 A 正确；C 的同位素质子数相同，中子数不同， 选项 B 错误；14C 衰变 成 14N 是 衰变，选项 C 正确；改变环境的压强不会改变 14C 的半衰期，选项 D 错误答案：AC二
11、、非选择题(共 4 小题，52 分)9(12 分)(2018 江西新余模拟 )设钚的同位素离子 Pu 静止在匀强磁场中，该23994离子沿与磁场垂直的方向放出 粒子以后，变成铀(U) 的一个同位素离子，同时放出能量为 E0.09 MeV 的光子(普朗克常量 h6.6310 34 Js，1 eV1.610 19 J，真空中光速 c310 8 m/s)(1)试写出这一过程的核衰变方程(2)求光子的波长(3)若不计光子的动量，求 粒子与铀核在该磁场中的回转半径之比 RR U.解析：(1) Pu U He23994 23592 42(2)根据光子的能量表达式 Eh 得 1.38 1011 mc hcE
12、(3)设衰变后，铀核速度为 vU， 粒子的速度为 v，根据动量守恒有mUvUm v 0根据带电粒子在磁场中的运动规律可得 R ，mvBqRU ，mUvUBqU联立解得 .RRU 461答案：见解析10(12 分)(2018 陕西宝鸡模拟 )卢瑟福用 粒子轰击氮核发现质子发现质子的核反应为： N He O H.已知氮核质量为 mN14.007 53 u，氧核的147 42 178 1质量为 mO17.004 54 u，氦核质量 mHe4.003 87 u，质子(氢核) 质量为 mp1.008 15 u(已知 1 u 相当于 931 MeV 的能量，结果保留两位有效数字 )求：(1)这一核反应是吸
13、收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？(2)若入射氦核以 v0310 7 m/s 的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为 150.求氧核的速度大小解析：(1)mm Nm Hem Om p0.001 29 u.Emc 21.20 MeV.故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为 1.20 MeV.(2)mHev0m HvHm OvO，又 vOvH1 50，解得 vO1.810 6 m/s.答案：(1)吸收能量 1.20 MeV (2)1.8 106 m/s11(14 分) 某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴
14、极 K 时，会发生光电效应现象闭合开关 S，在阳极 A 和阴极 K 之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数 U 称为遏止电压根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能现分别用频率为 1 和 2 的单色光照射阴极，测得遏止电压分别为 U1 和 U2，设电子的比荷为 ，求：em(1)阴极 K 所用金属的极限频率；(2)用题目中所给条件表示普朗克常量 h.解析：(1)由于阳极 A 和阴极 K 之间所加电压为反向电压，根据动能定理，有eU 10 mv12 21eU 20 mv12 2根据爱因斯坦光电效应方程，有mv h 1 W012 21mv
15、h 2 W012 2其中 W0h c解得 cU12 U21U1 U2(2)由以上各式可得eU1h 1W 0eU2h 2W 0解得 h .eU1 U21 2答案：(1) (2)U12 U21U1 U2 eU1 U21 212(14 分) 用速度大小为 v 的中子轰击静止的锂核( Li)，发生核反应后生成氚63核和 粒子生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与 粒子的速度之比为 78，中子的质量为 m，质子的质量可近似看成 m，光速为 c.(1)写出核反应方程；(2)求氚核和 粒子的速度大小；(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为 粒子和氚核的动能，求出质量亏损解析：(2)由动 量守恒定律得 mnvm Hv1m Hev2.由题意得 v1v278，解得 v1 ，v2 .7v11 8v11(3)氚核和 粒子的动能之和 为Ek 3mv 4mv mv2.12 21 12 2 403242释放的核能为 EE kE kn mv2 mv2 mv2.403242 12 141121由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为 m .Ec2 141mv2121c2答案：(1) n Li H He (2) (3)10 63 31 427v11 8v11 141mv2121c2
