2022屆高考一輪復(fù)習(xí)選修3-5模塊綜合練習(xí)（解析版）選擇題(本題共14小題。1～8題為單項選擇題，9～14題為多項選擇題)1.(2017·上海單科)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的()A.核子數(shù)B.電子數(shù)C.中子數(shù)D.質(zhì)子數(shù)解析本題考查對同位素的認(rèn)識。同位素是指在原子核中的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素，故氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)，選項D正確。答案D2.入射光照到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，則()A.從光照射到金屬表面上到金屬發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加B.逸出的光電子的最大初動能減小C.單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng)解析光電效應(yīng)瞬時(10－9s)發(fā)生，與光的強(qiáng)度無關(guān)，A錯誤；能否發(fā)生光電效應(yīng)只決定于入射光的頻率是否大于極限頻率，與光的強(qiáng)度無關(guān)，D錯誤；光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)，入射光的頻率越大，最大初動能越大，B錯誤，光電效應(yīng)現(xiàn)象中，單位時間發(fā)出的光電子數(shù)目多少與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，可理解為一個光子能打出一個光電子，光的強(qiáng)度減弱，單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目減少，C正確。答案C3.(2017·上海單科)光子的能量與其()A.頻率成正比B.波長成正比C.速度成正比D.速度平方成正比解析由E＝hν、c＝λν得E＝hν＝heq\f(c,λ)，可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比，選項A正確，B錯誤；由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的，故選項C、D錯誤。答案A4.(2019·名師原創(chuàng)預(yù)測)2018年8月23日，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中國散裂中子源項目通過國家驗收，投入正式運(yùn)行，并將對國內(nèi)外各領(lǐng)域的用戶開放。有關(guān)中子的研究，下列說法正確的是()A.盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)nB.中子和其他微觀粒子一樣，都具有波粒二象性C.核反應(yīng)方程eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(y,82)X＋eq\o\al(4,2)He中的y＝206，X中中子個數(shù)為128D.eq\o\al(235,92)U在中子轟擊下生成eq\o\al(94,38)Sr和eq\o\al(140,54)Xe的過程中，原子核中核子的平均質(zhì)量變大解析盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗的結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克通過α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實(shí)驗發(fā)現(xiàn)了中子，A錯誤；所有粒子都具有波粒二象性，B正確；y＝210－4＝206，X中中子數(shù)為206－82＝124，C錯誤；裂變反應(yīng)釋放能量，根據(jù)質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損，原子核中核子的平均質(zhì)量變小，D錯誤。答案B5.如圖1所示為氫原子的能級結(jié)構(gòu)示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出光子，用這些光子照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。下列說法中正確的是()圖1A.這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光，其中從n＝3能級躍遷到n＝2能級所發(fā)出的光波長最短B.這群氫原子在輻射光子的過程中電子繞核運(yùn)動的動能減小，電勢能增大C.能發(fā)生光電效應(yīng)的光有三種D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能是9.60eV解析這群氫原子向低能級躍遷有三種可能，從n＝3到n＝2放出光子波長最長，A錯誤；氫原子輻射光子的過程中，能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)知，電子動能增大，B錯誤；能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)只有兩種，能量為12.09eV和10.20eV，C錯誤；最大初動能Ek＝12.09eV－2.49eV＝9.60eV，D正確。答案D6.根據(jù)所給圖片結(jié)合課本相關(guān)知識，下列說法正確的是()圖2A.圖2甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有粒子性B.圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同C.圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置，在α、β、γ三種射線中，最有可能使用的射線是β射線D.圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象，由圖可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即(核反應(yīng)中)平均每個核子的質(zhì)量虧損最小解析題圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有波動性，選項A錯誤；題圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同，選項B正確；題圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置，在α、β、γ三種射線中，由于γ射線穿透能力最強(qiáng)，最有可能使用的射線是γ射線，選項C錯誤；題圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象，可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即在核子結(jié)合成原子核時平均每個核子釋放的能量最大，平均每個核子的質(zhì)量虧損最大，選項D錯誤。答案B7.(2020·陜西省咸陽市第一次模擬)首次用實(shí)驗驗證“愛因斯坦質(zhì)能方程”的核反應(yīng)方程是eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→keq\o\al(4,2)He，已知mLi＝7.0160u，mH＝1.0078u，mHe＝4.0026u，則該核反應(yīng)方程中的k值和質(zhì)量虧損分別是()A.1和4.0212uB.1和2.0056uC.2和0.0186uD.2和1.9970u解析根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得：7＋1＝4k，3＋1＝2k，可得k＝2m前＝mLi＋mH＝7.0160u＋1.0078u＝8.0238u，反應(yīng)后的總質(zhì)量m后＝2mHe＝2×4.0026u＝8.0052u，反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為Δm＝m前－m后＝8.0238u－8.0052u＝0.0186u，故A、B、D錯誤，C正確。答案C8.(2019·四川省成都市調(diào)研)氫原子能級圖如圖3所示，當(dāng)氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656nm，下列判斷正確的是()圖3A.氫原子從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656nmB.當(dāng)氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射出的光子不能使逸出功為2.25eV的鉀發(fā)生光電效應(yīng)C.一個處于n＝4的能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生6種譜線D.用能量為1.0eV的光子照射處于n＝4能級的氫原子，可以使氫原子電離解析氫原子從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的能量大于氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光的能量，根據(jù)E＝eq\f(hc,λ)可知，氫原子從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長一定小于656nm，故A錯誤；從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射出的光子能量為2.55eV，大于金屬鉀的逸出功，能使鉀發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；一個處于n＝4的能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線，故C錯誤；當(dāng)處于n＝4能級的氫原予吸收的能量大于或等于0.85eV時，將會被電離，故D正確。答案D9.關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的是()A.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰變B.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是β衰變C.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變D.eq\o\al(82,34)Se→eq\o\al(82,36)Kr＋2eq\o\al(0,－1)e是重核裂變答案AC10.(2016·全國Ⅲ卷·35(1)改編)一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si。下列說法正確的是()A.核反應(yīng)方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)SiB.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，核反應(yīng)方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si，A正確；核反應(yīng)過程中釋放的核力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故系統(tǒng)動量守恒，B正確；核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量守恒，C錯誤；由于反應(yīng)過程中，要釋放大量的能量，伴隨著質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，D錯誤。答案AB11.(2019·河北省承德市聯(lián)校期末)一個氘核(eq\o\al(2,1)H)與氚核(eq\o\al(3,1)H)反應(yīng)生成一個新核同時放出一個中子，并釋放能量。下列說法正確的是()A.該核反應(yīng)為裂變反應(yīng)B.該新核的中子數(shù)為2C.氘核(eq\o\al(2,1)H)與氚核(eq\o\al(3,1)H)是兩種不同元素的原子核D.若該核反應(yīng)釋放的核能為ΔE，真空中光速為c，則反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為eq\f(ΔE,c2)解析一個氘核(eq\o\al(2,1)H)與氚核(eq\o\al(3,1)H)反應(yīng)生成一個新核同時放出一個中子，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，新核的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，則新核的中子數(shù)為2，屬于輕核的聚變，故A錯誤，B正確；氘核(eq\o\al(2,1)H)與氚核(eq\o\al(3,1)H)都只有一個質(zhì)子，屬于同一種元素的兩種同位素，故C錯誤；若該核反應(yīng)釋放的核能為ΔE，真空中光速為c，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可知，反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為eq\f(ΔE,c2)，故D正確。答案BD12.(2019·湖南省長沙市模擬)如圖4甲所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗中，某同學(xué)用相同頻率的單色光分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個不同的光電管，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)。圖乙為其中一個光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν變化的關(guān)系圖象。對于這兩個光電管，下列判斷正確的是()圖4A.因為材料不同，逸出功不同，所以遏止電壓Uc不同B.光電子的最大初動能不同C.因為光強(qiáng)不確定，所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同D.兩個光電管的Uc－ν圖象的斜率可能不同解析根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm，得，單色光的頻率相同，金屬的逸出功不同，則光電子的最大初動能不同，遏止電壓也不同，A、B正確；雖然光的頻率相同，但光強(qiáng)不確定，所以單位時間逸出的光電子數(shù)可能相同，而飽和光電流也可能相同，C正確；因為Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，知Uc－ν圖線的斜率為eq\f(h,e)，即只與h和e有關(guān)，為常數(shù)，D錯誤。答案ABC13.(2019·天津市南開中學(xué)月考)由于放射性元素eq\o\al(237,93)Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知eq\o\al(237,93)Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成eq\o\al(209,83)Bi，下列論斷中正確的是()A.衰變過程中原子核的質(zhì)量和電荷量守恒B.eq\o\al(209,)83Bi的原子核比eq\o\al(237,93)Np的原子核少18個中子C.衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D.經(jīng)過兩個半衰期后，含有eq\o\al(237,93)Np的礦石的質(zhì)量將變?yōu)樵瓉淼乃姆种唤馕鏊プ冞^程中原子核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，質(zhì)量會有虧損，故A錯誤；eq\o\al(209,83)Bi的中子數(shù)為209－83＝126，eq\o\al(237,93)Np的中子數(shù)為237－93＝144，故eq\o\al(209,83)Bi的中子數(shù)比eq\o\al(237,93)Np的中子數(shù)少144－126＝18，故B正確；eq\o\al(237,93)Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成eq\o\al(209,83)Bi，設(shè)α衰變次數(shù)為m，β衰變次數(shù)為n，則4m＝237－209，2m－n＝93－83，解得m＝7，n＝4，故C正確；經(jīng)過兩個半衰期后，礦石中eq\o\al(237,93)Np的質(zhì)量將變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，故D錯誤。答案BC14.現(xiàn)有兩動能均為E0＝0.35MeV的eq\o\al(2,1)H在一條直線上相向運(yùn)動，兩個eq\o\al(2,1)H發(fā)生對撞后能發(fā)生核反應(yīng)，得到eq\o\al(3,2)He和新粒子，且在核反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為eq\o\al(3,2)He和新粒子的動能。已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0141u，eq\o\al(3,2)He的質(zhì)量為3.0160u，新粒子的質(zhì)量為1.0087u，核反應(yīng)時質(zhì)量虧損1u釋放的核能約為931MeV(如果涉及計算，結(jié)果保留整數(shù))。則下列說法正確的是()A.核反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)nB.核反應(yīng)前后不滿足能量守恒定律C.新粒子的動能約為3MeVD.eq\o\al(3,2)He的動能約為4MeV解析由核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n，則新粒子為中子eq\o\al(1,0)n，所