高中物理选修3-5原子核章节检测带答案

2017年01月19日阿甘的高中物理组卷一．选择题（共30小题）1．下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．2．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→3．某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）4．下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少5．居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4 6．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：→．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素 D．X是的同位素7．下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核电站产生的能量来自轻核聚变8．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10n9．下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸10．在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．→B．→C．→D．→11．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力12．已知氘核的平均结合能是1.09，氚核的平均结合能是2.78，氦核的平均结合能是7.03．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为→C．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损13．以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．→，这是轻核聚变的方程式B．→，这是β衰变的方程式C．→10n，这是重核裂变的方程式D．→，这是原子核人工转变的方程式14．下列说法正确的是（）A．方程式U→是核裂变反应方程B．方程式→γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子15．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比：是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：116．2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．→B．→C．→D．→17．水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2（）B．2 h （）C．2 h （）D．2 h （）18．下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰19．用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B． C． D．20．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ21．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（）A．λa＜λb，＞B．λa＞λb，＜C．λa＜λb，＜D．λa ＞λb，＞22．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源23．下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽24．如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C．D．25．华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射26．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．a光的频率小于b光的频率C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失27．如图所示，截面为的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边，在三棱镜的另一侧放置一平行于边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D．红色光带在下，紫色光带在上，紫色光带较宽28．有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图所示．则有关a、b光的说法正确的是（）A．在玻璃中传播时a光的速度较大B．在同一双缝干涉实验装置发生干涉时a光的干涉条纹间距较大C．从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小D．b光在真空中的传播速度较大29．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）A．B．C．D．30．下列说法正确的是（）A．“海市蜃楼”是因为光的衍射原理导致的B．交警向行进中的汽车发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就可以知道汽车的速度，这是利用了惠更斯原理C．使要发射的电磁波的频率随所需传递的信号而发生改变的过程叫做调频D．家用遥控器是用紫外线脉冲信号来实现的2017年01月19日阿甘的高中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共30小题）1．（2014•东城区模拟）下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．【解答】解：根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知：X在A中代表电子，B中代表质子，C中代表中子，D中代表氦原子核，B正确．故选：B．2．（2011•肇庆一模）太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：聚变是质量较轻的原子反应生成质量较大的原子核，故A正确；故选：A3．（2005•苏州一模）某原子核内有核子N个，其中包含质子n 个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）【解答】解：α衰变生成氦原子核，质子数减少2个，质量数减少4个，所以中子数减少2个；β衰变生成负电子，质子数增加1个，是因为一个中子转化成质子而释放出的电子，中子数减少1个，所以新核质子数为n﹣1，质量数为N﹣4=核子数，中子数为N﹣n﹣3，正确．故选4．（2014•青岛一模）下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少【解答】解：A、氢原子从4能级跃迁到1能级时，氢原子会产生=6种频率的光子，A错误；B、卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B正确；C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子同时放出的电子，C错误；D、半衰期与外界因素无关，D错误；故选：B5．（2014•越秀区校级三模）居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4 【解答】解：A、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；B、发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故B正确；C、根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故C正确；D、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故D错误．故选6．（2012•岳阳楼区校级模拟）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：→．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素 D．X是的同位素【解答】解：质子带正电，电子带负电，n是中子，故错误；根据质量数和电荷数守恒可知：X的电荷数为15，质量数为30，磷元素的电荷数为15，因此X为1531P的同位素，故C正确D错误．故选C．7．（2008•四川）下列说法正确的是（）A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核电站产生的能量来自轻核聚变【解答】解：A、γ射线不带电，所以在电场和磁场中都不会发生偏转，故A正确；B、α射线比β射线更容易使气体电离，故B错误；C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误；D、核电站产生的能量来自铀235的裂变，故D错误；故选：A8．（2016春•清远校级期末）“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10n【解答】解：A、B、原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式→10n．故A错误，B正确；C、D、氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式→．故C正确，D错误．故选：9．（2016春•枣阳市校级期中）下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸【解答】解：A、核废料池泄漏出高浓度的放射性物质可伤害人体细胞，故A正确；B、贫铀弹是一种新武器，其爆炸后所弥散的贫铀将长时间影响人类的生存环境，对人体产生慢性伤害，故B正确；C、地震不像核辐射给人类带来环境灾难，故C错误；D、前苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，泄露的能量相当于200颗广岛原子弹．这是人类历史上迄今最严重的核事故，造成了极严重的后果．20多年过去了，切尔诺贝利依然是一座死城，故D正确；故选：10．（2015•海珠区三模）在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；C、X的电荷数为1，质量数为1，所以X是质子，故C正确；D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．故选：．11．（2015•翁牛特旗校级模拟）氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力【解答】解：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略．故选：D．12．（2015•肇庆三模）已知氘核的平均结合能是 1.09，氚核的平均结合能是2.78，氦核的平均结合能是7.03．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为→C．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损【解答】解：A、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，这是聚变反应．故A错误；B、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为→．故B正确；C、目前核电站都采用核裂变发电．故C错误；D、该反应放出热量，所以一定有质量亏损．故D正确．故选：13．（2015•清远校级模拟）以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．→，这是轻核聚变的方程式B．→，这是β衰变的方程式C．→10n，这是重核裂变的方程式D．→，这是原子核人工转变的方程式【解答】解：A、→，这是人工核反应方程的方程式，故A错误；B、→，放射出的是电子，这是β衰变的方程式，故B错误；C、→10n，这是重核裂变的方程式，故C正确；D、→，这是原子核人工转变的方程式，是通过实验发现质子的核反应方程，故D正确；故选：14．（2015•深圳校级三模）下列说法正确的是（）A．方程式U→是核裂变反应方程B．方程式→γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子【解答】解：A、A是a衰变生成氦原子核，B是聚变方程放出光子，故A错误B正确．C、由于氢原子发射的光子的能量：﹣，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故C错误D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子，故D 正确故选：15．（2015春•湖北校级期末）若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比：是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：1【解答】解：根据衰变公式：知，：故选：C16．（2014•重庆校级二模）2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，发生β衰变时新核的质量数不变，核电荷数加1，所以写出铱﹣192的衰变方程为：→；故选：B17．（2014•宿州模拟）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2（）B．2 h （）C．2 h （）D．2 h （）【解答】解：水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小．由水的折射率n可求出水的临界角则当入射角i等于C时，恰好发生全反射．设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D则，因为，所以因此由=得或者也可以这样算：恰好发生光的全反射时，则有所以22（）故选：A18．（2010•红桥区二模）下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰【解答】解：A、太阳光通过三棱镜，由于各种色光的折射率不同，而发生色散形成彩色光谱．故A错误．B、用光导纤维束传送图象信息是利用光在纤维中不停地发生全反射进行传递信息．故B错误．C、当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象．故C错误．D、在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振．只能让振动方向与透振方向一致的通过．故D正确．故选D．19．（2013•河西区二模）用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B． C． D．【解答】解：由于衍射条纹狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距．故A正确，B、C、D错误．故选：A．20．（2001•天津、山西）市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ【解答】解：因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，从而减少了反射光的能量．故选B21．（2015•福建）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（）A．λa＜λb，＞B．λa＞λb，＜C．λa＜λb，＜D．λa ＞λb，＞【解答】解：由光路图可知，a光的偏折程度较小，b光的偏折程度较大，则a光的折射率小，b光的折射率大．即＜．折射率越大，频率越大，波长越小，则知a光的波长大，即λa ＞λb．故选：B．22．（2014•江苏）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源【解答】解：乙图中条纹的间距比甲图大，根据双缝干涉的条纹间距公式△λ知，乙图中可能是光的波长较长，即频率较低，也可能缝与屏间距增大，也可能双缝间距减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．23．（2012•资阳三模）下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽【解答】解：A、一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象．故A错误．B、光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，从全反射的条件知，光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率．故B错误．C、根据光电效应方程﹣W0知，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大．故C正确．D、根据双缝干涉条纹的间距公式知，将屏移近双缝，L 减小，则干涉条纹的间距变窄．故D错误．故选C．24．（2012春•雅安期末）如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C．D．【解答】解：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故是衍射图样，紫光波长较短，则中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射条纹．故选：B．25．（2015•广元二模）华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射【解答】解：A、波长越短的光，频率越大，介质对它的折射率n越大，根据公式，知光在光纤中传播的速度越小．故A错误．B、频率越大的光，介质对它的折射率n越大，根据公式，知该光在光纤中传播的速度越小．故B错误．、发生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质；当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射．故C 正确，D错误．故选：C26．（2015•合肥校级模拟）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．a光的频率小于b光的频率C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小。