1、湖北省武汉市江夏区金口中学2020-2021学年高一物理上学期联合考试试题一选择题（共15小题，每小题4分）1下面列出的是一些核反应方程中：PSi+X，Be+HB+Y，He+HeLi+Z其中（）AX是正电子，Y是中子，Z是质子BX是质子，Y是中子，Z是正电子CX是正电子，Y是质子，Z是中子DX是中子，Y是正电子，Z是质子2关于布朗运动，下列说法正确的是（）A布朗运动就是液体分子的无规则运动B布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动C温度越低布朗运动越激烈D布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动3下列说法正确的是（）A中子和质子结合氘核时吸收能量B放射性物质的温度升高，其半衰期减小C某原子
2、核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4个D射线的电离作用很强，可用来消除有害静电42010年7月25日早7时，美国“乔治华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始在现兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能核反应方程U+nBa+Kr+X是反应堆中发生的众多核反应的一
3、种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则（）AX为质子3BX为质子2CX为中子2DX为中子35由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，在使用人工的方法制造后才被发现已知Np经过一系列衰变和衰变后变成Bi，下列论述中正确的是（）A核Bi比核Np少28个中子B衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变C发生衰变时，核内中子数不变D衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变6科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子假设光子与电子碰撞前的波长为，碰撞后的波长为，则碰撞过程中（）A能量守恒，动量守恒，且B能量不守恒，动量不守恒，且C能量守恒，动量守恒，且D
4、能量守恒，动量守恒，且7人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献他们的主要成绩，下列说法中正确的是（）A卢瑟福提出了原子的核式结构B查德威克发现了质子C卢瑟福把量子理论引入原子模型D玻尔提出自己的原子结构假说，成功的解释了所有原子光谱8太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环，循环的结果可表示为4HHe+2e+2v已知H和He的质量分别为mp1.0078u和m4.0026u，1u931MeV/c2，c为光速。在4个H转变成1个He的过程中，释放的能量约为（）A8MeVB16MeVC26MeVD52MeV9某
5、固体物质的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量和体积V内所含的分子数以及分子直径分别是（）A，B，C，D，10我国核聚变反应研究的科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（）A核裂变比核聚变更为安全、清洁B任何两个原子核都可以发生聚变C两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加11已知Th的半衰期为24天，4gTh经过96天还剩下（）A0.25gB0.5gC1gD1.5g12下列有关原子结构和原子核的认识，其
6、中正确的是（）A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变DBi的半衰期是5天，100个Bi原子经过10天后还剩下25个13氢原子的能级图如图所示。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是（）A13.60eVB10.20eVC0.54eVD27.20eV14利用油膜法可估测分子的大小，关于实验中油膜面积的测量方法，下列说法正确的是（）A油酸酒精溶液滴入水中后，应立即用刻度尺去测量油膜的面积B油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测量油膜的面积C油酸酒精溶液滴入水中后，
7、应立即将油膜的轮廓画到玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D油酸酒精溶液滴入水中后，应让油膜尽可能散开稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后再利用坐标纸去计算油膜的面积15放射源放入铅制容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束在射线经过的空间施加磁场，发现射线分成三束，如图所示关于这三种射线及其性质，下列说法正确的是（）A射线a的电离本领最弱B射线b是髙速中子流，速度可达光速C射线c是原子的核外电子电离而产生D若将放射源置于高温高压环境中，射线强度将不变化二多选题（共5小题，每小题4分，漏选2分，错选不得分）16已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示。一群氢原子处于
8、量子数n4能级状态，则（）A氢原子可能辐射6种频率的光子B氢原子可能辐射5种频率的光子C有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应17原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正的有 （）AHe核的结合能约为14MeVBHe核比Li核更稳定C两个H核结合成He核时释放能量DU核中核子的平均结合能比Kr核中的大18太阳内部持续不断地发生着4个质子（H）聚变为1个氦核（He）的热核反应，核反应方程是4HHe+2X，这个核反应释放出大量核能已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c下列说法中正确的是（）A方程中的X表示中子（n）B方
9、程中的X表示正电子（）C这个核反应中质量亏损m4m1m2D这个核反应中释放的核能E（4m1m22m3）c219下列说法正确的是（）A放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B、射线比较，射线的电离作用最弱C光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显D由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小20一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条路经，如图所示，两圆半径之比为44：1，则下列说法中，正确的是（）A发生的是衰变B轨迹2是反冲核的径迹C反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动D该放射性元素的原子序数是90三计算题（共2小题）2
10、1（10分）铁的密度7.8103kg/m3、摩尔质量M5.6102kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023mol1，铁原子视为球体试估算（保留一位有效数字）：铁原子的平均质量；铁原子的平均直径22（10分）静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损答案一选择题（共15小题）1【解答】解：根据电荷数守恒、质量数守恒，知X的电荷数为1，质量数为0，为正电子，Y的电荷数为0，质量数为1，为中子，Z的电荷数为1，质量数为1，为质子，故A正确，BCD错误。故选：A。2【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规
11、则运动，显微镜中看到的是颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故A错误；B、布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是组成固体小颗粒的分子在做无规则运动，故B错误；C、温度越低，布朗运动越不明显，温度越高，布朗运动越激烈，故C错误；D、布朗运动是悬浮微粒的运动，间接体现了液体分子的无规则运动，故D正确。故选：D。3【解答】解：A、中子和质子结合氘核时，核力做正功，放出能量，故A错误；B、半衰期由原子核的种类决定，放射性物质的温度升高，其半衰期不变；故B错误；C、衰变中子数减小2，衰变中子数减小1，故某原子核经过一次衰变和两次衰
12、变后，核内中子数减少4个，故C正确；D、射线的穿透作用很强，电离能力弱，故D错误；故选：C。4【解答】解：由核电荷数守恒知X的电荷数为0，故X为中子；由质量数守恒知3，故D正确。故选：D。5【解答】解：A、核Bi的中子数为20983126，Np的中子数为23793144，可知核Bi比核Np少18个中子，故A错误。B、整个衰变的过程中电荷数少10，质量数少28，设经过n次衰变，m次衰变，有：4n7，2nm10，解得n7，m4，故B正确，D错误。C、衰变的过程中，电荷数多1，质量数不变，则中子数少1，故C错误。故选：B。6【解答】解：光子与电子的碰撞过程中，系统不受外力，也没有能量损失，故系统动量
13、守恒，系统能量也守恒，光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量减小，根据Ehv，光子的频率减小，根据知，波长变长，即故选：C。7【解答】解：A、卢瑟福提出了原子的核式结构，故A正确；B、查德威克发现了中子，故B错误；C、玻尔把量子理论引入原子模型，故C错误；D、玻尔提出自己的原子结构假说，成功的解释了氢原子光谱，不是所有光谱，故D错误；故选：A。8【解答】解：反应过程中的质量亏损约为：m4mpm41.0078u4.0026u0.0286u，由于1u931MeV/c2，根据爱因斯坦质能方程可得：Emc226MeV，故C正确，ABD错误。故选：C。9【解答】解：阿伏加德罗常数故每个分子的质量是；
14、摩尔质量密度摩尔体积，故摩尔体积为：VM每个分子的体积：V0；体积V内所含的分子数：n分子的体积：V0所以分子的直径：D故ABC错误，D正确。故选：D。10【解答】解：A、与裂变相比轻核聚变辐射极少，废物容易处理，更为安全、清洁，故A错误B、自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故B错误；C、两个轻核结合成质量较大的核，平均质量减小，则总质量较聚变前减小，出现质量亏损，结合时放出能量，故C错误；D、两个轻核结合成质量较大的核，放出能量，总的结合增加，则核子的比结合能增加，故D正确。故选：D。11【解答】解：根据公式mm0，代入数据得：m4g4（）
15、4 g0.25g，故A正确，BCD错误。故选：A。12【解答】解：A射线是高速运动的光子流，故A错误；B氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据m，得动能增大，故B正确；C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；D半衰期是统计规律，对少数原子核不适用，故D错误。故选：B。13【解答】解：当好电离时吸收的能量最小，此时有：E0（13.60）13.6eV，故BCD错误，A正确。故选：A。14【解答】解：油酸酒精液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油
16、膜的面积，故ABC错误，D正确。故选：D。15【解答】解：射线是高速He流，一个粒子带两个正电荷。根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故a是射线。射线是高速电子流，带负电荷。根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，故c是射线。射线是光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转。故b是射线。A、a是射线，射线a的电离本领最强。故A错误；B、b是射线。故B错误；C、c是射线，是原子核发生衰变而产生的。故C错误；D、物质的衰变与环境无关，若将放射源置于高温高压环境中，射线强度将不变化。故D正确。故选：D。二多选题（共5小题）16【解答】解：A、根据6知，氢原子可能辐射6种频率的光子。
17、故A正确，B错误。C、金属钙的逸出功为2.7eV，只有n4跃迁到n1，n3跃迁到n1，n2跃迁到n1所辐射的光子能量大于逸出功，才能发生光电效应。故C正确，D错误。故选：AC。17【解答】解：A、由图可知，氦核的结合能大约为7MeV，氦核的核子数为4，则氦核的结合能大约为28MeV，故A错误。B、比结合能越大，原子核越稳定，由图可知，氦核的比结合能大，则He核比Li核更稳定，故B正确。C、两个H核结合成He核时有质量亏损，释放能量，故C正确。D、由图可知，U核中核子的平均结合能比Kr核中的小，故D错误。故选：BC。18【解答】解：由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为，A错误、B正确；质量
18、亏损为：m4m1m22m3释放的核能为Emc2（4m1m22m3）c2，C错误、D正确。故选：BD。19【解答】解：A、放射性元素的半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。故A正确。B、射线比较，射线的电离作用最强，穿透能力最弱。故B错误。C、光的波长越短，光的频率越大，根据Ehv，知光子能量越大，波长越长，粒子性越明显。故C正确。D、由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，轨道半径越大，根据，知，电子的动能越小。故D正确。故选：ACD。20【解答】解：A、由运动轨迹可知，衰变产生的新粒子与新核所受洛伦兹力方向相同，而两者运动方向相反，故小粒子应该带负电，故发生了衰变，故A错误
19、B、静止原子核发生衰变时，根据动量守恒定律得知，粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反，由半径公式r可知，两粒子作圆周运动的半径与电荷量成反比，粒子的电荷量较小，则其半径较大，即半径较大的圆是粒子的径迹，半径比较小的轨迹2是反冲核的径迹。故B正确。C、衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则判断得知，其速度方向向下，沿小圆作逆时针方向运动。故C正确。D、两圆半径之比为44：1，由半径公式r得，粒子与反冲核的电荷量之比为：1：44，所以该放射性元素的原子序数是：n44143故D错误故选：BC。三计算题（共2小题）21【解答】解：铁原子的平均质量kg（5分）一个铁原子的体积1.21029m3，（2分）根据得，31010m（3分）答：铁原子的平均质量为91026kg；铁原子的平均直径为31010m22静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损【解答】解：由衰变中质量数守恒，电荷数守恒可知：新核质量数为222，电荷数为86，由动量守恒得4 mv222mv（2分），又P22mEk则有：24mE02222mE解得：EE0 E（3分）所以释放的核能为：EE0+E E0 （2分）又由质能方程Emc2可得亏损的质量为：m，（3分）答：衰变后新核的动能 E，衰变过程中总的质量亏损
