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1、优秀学习资料欢迎下载高中物理最新试题精编全套（三）板块四光学部分一、选择题：在下列每小题给出的四个答案中，至少有一个是正确的，把正确答案全选出来1下列关于波的叙述中正确的是（）A光的偏振现象表明光是一种横波B超声波可以在真空中传播C白光经光密三棱镜折射发生色散时，红光的偏折角最大D当日光灯启动时，旁边的收音机会发出“咯咯”声，这是由于电磁波的干扰造成的答案：AD2关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是（）A宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性B光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率多的地方D氢原子的能级是不连续的，但
2、辐射光子的能量却是连续的答案： C 3以下关于光的有关说法中正确的是（）A光导纤维是应用了光的全反射现象，无影灯主要是应用了光的衍射B天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象C自然光是光振动沿各个方向均匀分布的光，偏振光是光振动沿着特定方向的光D现在我们知道，光就是一份一份的能量答案： BC 4在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯（可看做光源），小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔，设水中无杂质且水面平静，下面的说法中正确的是（ ）A小鱼向上方水面看去，看到水面到处都是亮的，但中部较暗B小鱼向上方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C小鸟向下方水面看去，看到水面中
3、部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关答案： BD 5如图所示， 激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO 以入射角 i 照射到水平面上，反射光OB 射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为电讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了s 距离，即射到B点，则液面的高度变化是（ ）A.液面降低issinB.液面升高issinC.液面降低istan2D.液面升高istan2答案： D 6如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图，直线AB 与 CD 垂直，其中一条是法线 入射光线与CD 的夹角为， 折射光线与C
4、D 的夹角为，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载（900)，则该玻璃的折射率n 等于（）A.sinsinB. sinsinC. coscosD. coscos答案： D 7一束单色光由空气射入截面为半圆形的玻璃砖，再由玻璃砖射出，入射光线的延长线沿半径指向圆心，则在如图所示的四个光路图中，有可能用来表示上述光现象的是（）答案： CD 8如图所示，空气中有一块横截面呈扇形的玻璃砖，折射率为2.现有一细光束垂直射到AO 面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB 面平行返回，AOB 为 1350，圆的半径为
5、r， 则入射点P 距圆心 O 的距离为 （）A.4rB. 2rC. rsin 7. 50D. rsin 150答案： C 9如图所示，用三块完全相同的平板玻璃组成一等边三角形，一束单色光由AB 面入射，由 AC 面射出，则以下说法正确的是（）A射出光线方向与入射光线平行B射出光线向顶角偏折C射出光线会发生色散D射出光线向底边偏折10如图所示，全反射玻璃三棱镜的折射率n=2，一束光线垂直于ac 边从点 O 射入棱镜，现在让入射光线绕O 点旋转改变入射方向，以下结论正确的是 （）A若入射光线从图示位置顺时针旋转，则折射光线将从ab边射出且向右移动B若入射光线从图示位置顺时针旋转，则折射光线将会从a
6、b、bc 两边射出C若入射光线从图示位置逆时针旋转，则折射光线将从ab 边射出且向左移动D若入射光线从图示位置逆时针旋转，则折射光线将从bc 边射出且向下偏转移动答案： BD 11.20XX 年奥运会上，光纤通信网将覆盖所有的奥运场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务， 光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成，下列说法正确的是（）A内芯和包层折射率相同，折射率都大B内芯和包层折射率相同，折射率都小C内芯和包层折射率不同，包层折射率较大D内芯和包层折射率不同，包层折射率较小答案： D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
7、- - - - - - -第 2 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载12如图所示，MN 是暗室墙上的一把直尺，一束宽度为a 的平行白光垂直射向MN ，现将一横截面积是直角三角形（顶角A 为 300）的玻璃三棱镜放在图中虚线位置，且使其截面的直角边AB 与 MN 平行，则放上三棱镜后，射到直尺上的光将（）A.被照亮部分下移B.被照亮部分的宽度不变C.上边缘呈紫色，下边缘呈红色D.上边缘呈红色，下边缘呈紫色答案： AD 13某种色光，在真空中的频率为，波长为，光速为c，射入折射率为n 的介质中时，下列关系中正确的是（）A.速度是 c，频率为，波长为B.速度是 c/n,频率为n，波长为/n C.速
8、度是 c/n,频率为，波长为/n D.速度是 c/n,频率为，波长为答案： C 14如图所示，一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i 从空气射入长方体形玻璃砖的同一点，并且都直接从下表面射出，下列说法正确的是 （ ）A从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角小B从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大C紫光和红光将从下表面的同一点射出D从下表面射出后紫光和红光一定平行答案： AD 15. a、b 两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（）Aa 光的全反射临界角小于b 光的全反射临界角B用同一干涉装置可看到a 光的干涉条纹间距比b 光宽C在该介质中a 光的
9、传播速度大于b 光的传播速度D如果 b 光能使某种金属发生光电效应，a光也一定能使该金属发生光电效应答案： BC 16如图所示，在折射率大于玻璃折射率的透明液体中，水平放置着一个长方体玻璃砖在竖直平面内有两束光线，相互平行且相距为d,斜射到长方体的上表面上，折射后直接射到下表面，然后射出已知图中a为红光、 b 为紫光，则（）A两出射光线仍平行，距离大于d B两出射光线仍平行，距离等于d C两出射光线仍平行，距离小于d D两出射光线将不再平行答案： A 17如图所示，MN 是位于水平平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab 与屏平行， 由光源 S 发出的一束白光从半圆沿半径射入玻
10、璃砖，通过圆心O 再射到屏上，在竖直平面内以O 点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值， 屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失，有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载A左红右紫，红光B左红右紫，紫光C左紫右红，红光D左紫右红，紫光答案： B 18如图所示，一个棱镜的横截面ABC 为等腰直角三角形一细束红光从 AC 面上的 P 点沿平行于AB 的方向射入棱镜， 从 BC 面上的 Q 点平行于AB 射出，且PQ/
11、AB（图中未画出光在棱镜里的光路）如果将一细束紫光也从 P点沿同样的方向射入棱镜，则从BC 面上射出的光线将（）A仍从 Q 点射出，射出光线仍平行于AB B仍从 Q 点射出，但射出光线不再平行于AB C从 Q 点上方的某一点处射出，射出光线仍平行于AB D从 Q 点下方的某一点处射出，射出光线仍平行于AB 答案： C 19如图所示，一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中 a、b、c 三种单色光，并同时做如下实验：让这三种单色光分别通过同一双缝干涉装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距不变）；让这三种单色光分别照射锌板；让这三种单色光分别垂直投射到一条直光纤的端面上；下列说法中正
12、确的是（）A如果单色光b 能产生光电效应，则单色光a 一定能产生光电效应B单色光c 的波动性最显著C单色光a 穿过光纤的时间最长D单色光c 形成的干涉条纹间距最小答案： D 20如图所示 ,OO是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B 是关于OO轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO下方的 P 点，由此可以得出的结论是（）A.在玻璃中， A 光比 B 光的速度小B.玻璃对 A 光的折射率比对B 光的折射率小C.空气中， A 光的波长比B 光的波长长D.A 光的光子能量比B 光的光子能量大答案： AD 21 甲、 乙两种单色光分别垂直进入一块厚玻璃砖，已知它们通过玻璃中的时
13、间乙甲tt，那么，甲、乙两种单色光光子的能量关系是（）A. 乙甲EEB. 乙甲EEC. 乙甲EED不能确定答案： A 22在图甲所示的装置中，K 为一金属板，A 为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W 为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K 上， E 为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A 相连， A 是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K 时，K 会发出电子（光电效应），这时，即使A、K 之间的电压等于零，回路中也有电流当A的电势低于K 时，而且当A 比 K 的电势低到某一值Uc 时，电流消失，Uc 称为截止电压，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
14、归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载当改变照射光的频率，截止电压Uc 也将随之改变，其关系如图乙所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则（）A.可得该金属的极限频率B.可求得该金属的逸出功C.可求得普朗克常量D.可求得电子的质量答案： ABC 23一细光束中包含有红和蓝两种单色光，由真空中以不等于00的入射角照射到透明的平板玻璃上，透过玻璃板后，又射出到真空中，则下列说法中正确的是（）A.进入玻璃板的光线从玻璃板的表面射出时（即光线经过下表面时），红光和蓝光的入射角不同，折射角也不同B.红光在玻璃中的波长与在真空
15、的波长相比大于蓝光在玻璃中的波长与在真空中的波长之比C.无论蓝光或红光由真空射入玻璃后，其速度都变小，所以光子的能量都变小D.红光在玻璃板中所经历的路程比蓝光的短答案： B 24如图所示是伦琴射线管的装置示意图，关于该装置，下列说法中正确的是（）A. E1可用低压交流电源，也可用直流电源（蓄电池）B.E2是高压直流电源，且E2的右端为电源的正极C.射线 a、 b 均是电子流D.射线 a 是电子流、射线b 是 X 射线答案： ABD 25如图所示， N 为钨板， M 为金属网，它们分别与电池两极相连，各电池的电动势E和极性已在图中标出，钨的逸出功为4. 5 e V ，现分别用能量不同的光子照射钨
16、板（各光子的能量也已在图上标出），那么下列图中电子不能到达金属网的是（）答案： AD 26.如图所示，已知用光子能量为2.82eV 的紫光照射光电管中的金属涂层时， 毫安表的指针发生了偏转。若将电路中的滑动变阻器的滑头P 向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为1V ，则该金属涂层的逸出功约为（）A. 2. 910-19J B. 4.510-19J C. 2. 910-26J D. 4. 510-26 J 答案： A 27. A、B 两束不同频率的光波均能使某金属发生光电效应，如果产生光电流的最大值分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
17、 - - - -第 5 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载别为 IA和 IB，且 IA h(31)H. 12如图所示，相距为d 的两平行金属板A、B 足够大，板间电压恒为U，有一波长为又的细激光束照射到B 板中央，使B 板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B 的逸出功为 W，电子质量为m，电荷量e，求：(1)从 B 板运动到A 板所需时间最短的光电子，到达A 板时的动能；(2)光电子从 B 板运动到 A 板时所需的最长时间解： (1)根据爱因斯坦光电效应方程EK= hW，光子的频率为c所以，光电子的最大初动能为EK=hcW.能以最短时间到达A 板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开
18、B 板的电子，设到达A 板的动能为EK1，由动能定理，得eU= EK1一 EK，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载所以 EK1 =eUhc W(2)能以最长时间到达A 板的光电子，是离开B 板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子则dmUetatd22122，得 t=dUem213 光子具有动量， 每个光子的动量mv=h/式中 h 为普朗克常量， 又为光子的波长） 当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力，称为光压 图是
19、列别捷夫设计的用来测量光压的仪器图中两个圆片中， a 是涂黑的， 而 b 是光亮的、 当光线照射到a 上时， 可以认为光子全部被吸收，而当光线照射到b 上时， 可以认为光子全部被反射分别用光线照射在a 或 b 上，由于光压的作用，都可以引起悬丝的旋转，旋转的角度可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M 进行观察(1）如果用两束光强相同的光同时分别照射两个圆片a、b，光线的入射方向都跟圆片表面垂直，悬丝将向哪个方向偏转？为什么？(2)己知两个圆片a、b 的半径都为r，两圆心间的距离是d，现用频率为的激光束同时照射 a、 b 两个圆片，设入射光与圆面垂直，单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光
20、子个数为n，光速为c，求：由于光压而产生的作用力分别是多大解： (1 )a 向外 b向里转动（从上向下看逆时针转动）其原因是：对时间t 内照到圆片上的光子用动量定理Ft =ntSmv，照到 a 上的每个光子的动量变化是mv，而照到 b 上的每个光子的动量变化是2mv;因此光子对b 的光压大(2)分别对单位时间内照射到a、b 上的光子用动量定理，有chrnFchrnFba2,22。14在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示， 小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三
21、个月的曝光，在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是510-13J.假如起作用的光波波长约为500 nm，且当时实验测得暗箱的长度为1. 2 m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h=6. 6310-34Js求：(1)每秒钟到达感光胶片的光子数；(2)光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离；(3)根据第（ 2)问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载解：
22、(1)设每秒到达感光胶片的光能量为E0，对于=500 nm 的光子能量为E=hc，因此每秒达到感光胶片的光子数为n=E0/E, 由、式及代入数据得n=1. 25106（个）(2)光子是依次到达感光胶片的，光束中相邻两光子到达感光胶片的时间间隔snt7100.81相邻两光子间的平均距离为s=ct= 2. 4102 m (3）由第（ 2)问的计算结果可知，两光子间距有2. 4102 m，而小灯泡到感光胶片之间的距离只有1. 2 m，所以在熏黑玻璃右侧的暗箱里一般不可能有两个光子同时同向在运动这样就排除了衍射条纹是由于光子相互作用产生的波动行为的可能性因此， 衍射图形的出现是许多光子各自独立行为积累
23、的结果，在衍射条纹的亮区是光子到达可能性较大的区域，而暗区是光子到达可能性较小的区域这个实验支持了光波是概率波的观点。板块五原子物理部分一、选择题：在下列每小题给出的四个答案中，至少有一个答案是正确的，把正确答案全选出来1关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D铀核（23892U）衰变为铅核（20682Pb)的过程中，要经过8 次衰变和 10 次衰变答案： BC 2如图所示，铅盒A 中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔
24、和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有（）A打在图中a、b、 c 三点的依次是射线、射线和射线B射线和射线的轨迹是抛物线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载C射线和射线的轨迹是圆弧D如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b 答案： AC 3英国物理学家卢瑟福通过粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构学说，该学说包括的内容有（）A原子的中心有一个很小的原子核B原子的全部正电荷集中在原子核内C原子的质量几乎全部集中在原子核内D原子是由质子和中子组成
25、的答案： ABC 4在卢瑟福的粒子散射实验中， 某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示图中P、Q 为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域不考虑其他原子核对粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是（）A一定在区域B可能在区域C可能在区域D一定在区域答案： A 5如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D 四个位置时，下面关于观察到的现象的说法中正确的是（）A放在A 位置时，相同时间内观察到荧光屏上的闪光次数最多B放在B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C放在 C
26、、D 位置时，屏上观察不到闪光D放在 D 位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少答案： AD 6在下列四个方程，X1、X2、X3和 X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是（）114156923610235923XBaKrnU230143015XSiP32349023892XThU42349123490XPaThA. X1是粒子B. X2是质子C. X3是中子D. X4是电子答案： D 7下列氘反应中属于核聚变的是（）A. nHeHH10423121精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载B. eP
27、aTh012349123490C. nSrXenU1095381395410235922D. nOHeBe101264294答案： A 8下列四个方程中，表示衰变的是（）A. ThU2349023892He42B. eNgNa0124122411C. 31415692361023592BaKrnUn10D. nHeHH10423121答案： AB 9某原子核的衰变过程为：PYX衰变衰变，则（）AX 的中子数比P的中子数少2 BX 的质量数比P 的质量数多5 CX 的质子数比P 的质子数少1 DX 的质子数比P的质子数多1 答案： D 10已知汞原子可能的能级为E1 10. 4 eV, E2 5
28、.5 eV, E3=2.7 eV, E4 1. 6 eV。一个自由电子的总能量为9 eV，与处于基态的汞原子发生碰撞，已知碰撞过程中不计汞原子动量的变化，则电子可能剩余的能量为（）A. 0. 2 eV B. 1. 4 eV C. 2. 3 eV D. 5. 5 eV 答案： A 11由图可得出结论（）A质子和中子的质量之和小于氘核的质量B.质子和中子的质量之和等于氘核的质量C氘核分解为质子和中子时要吸收能量D质子和中子结合成氘核时要吸收能量答案： C 12如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2. 49 eV 的
29、金属钠，下列说法正确的是 （ ）A这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到 n=2 所发出的光波长最短B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到 n=1 所发出的光频率最高C金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eV 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载D金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9. 60 eV 答案： D 13氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E1=54. 4 eV,氦离子的能级示意图如图所示在具有
30、下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A42.8 eV（光子）B43. 2 eV（电子）C41. 0 eV（电子）D54.4 eV（光子）答案： A 14用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子，现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为1、2和3，且122EB两次均向低能级跃迁，且1E2EC先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且1E2E答案： D 21.“秒”是国际单位制中的时间单位，它等于133 Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波周期的9 192 631 770 倍据此可知，该两能级之间的能量差为（普朗克
31、常量 h=6. 631034Js)（）A. 7. 2110-24eV B. 6. 0910-24eV C. 3. 8110-5 eV D. 4. 5010-5 eV 答案： BC 22正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质反物质1997 年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出9 个和 7 个反氢原子， 这是人类探索反物质的一大进步你推测反氢原子的结构是（）A由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成精选学习
32、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载D由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成答案： B 23一个电子（质量为m、电荷量为e)和一个正电子（质量为m、电荷量为e），以相等的初动能Ek相向运动，并撞到一起发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为若这两个光子的能量都为h， 动量分别为p 和 p， 下面关系正确的是 （ ）A. h=mc2， p= p B. h=21mc2，p= p C. h= mc2Ek，p=p D. h=21(mc2Ek )，p=p 答案： C 24雷蒙德戴维斯因研究来
33、自太阳的电子中微子（e）而获得了20XX 年度诺贝尔物理学奖， 他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t 四氯乙烯 （C2Cl4）溶液的巨桶，电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为e3717Cl3718Ar 01e, 己知3717Cl 核的质量为36.956 58 u, 3718Ar 核的质量为36. 956 91 u，01e 的质量为 0. 000 55 u, l u 质量对应的能量为931. 5 MeV 。根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（）A. 1. 33 MeV B. 0. 82 MeV C.0. 51 MeV D.0.31 MeV
34、 答案： B 25已知氦离子He能级 En与量子数n 的关系和氢原子能级公式类似，处于基态的氦离子 He的电离能力为E=54. 4 eV为使处于基态的氦离子He处于激发态，入射光子所需的最小能量为（）A. 13. 6 eV B. 40.8 eV C. 48. 4 eV D. 54.4 eV 答案： B 26目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，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放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、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
35、3.8 天，若取4 个氡原子核，经7. 6 天后就一定剩下一个原子核了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，电离能力也最强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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载答案： B 27. “轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程中徽
36、子的质量很小，不带电， 很难被探测到， 人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子下面的说法中正确的是（）A母核的质量数等于子核的质量数B母核的电荷数大于子核的电荷数C子核的动量与中徽子的动量相同D子核的动能大于中微子的动能答案： AB 28一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1:16（ ）A该原子核发生了衰变B反冲核沿小圆做逆时针方向运动C原静止的原子核的原子序数为15 D沿大回和沿小圆运动的粒子的周期相同答案： BC 29中子 n、质子 P、
37、氘核 D 的质量分别为nm、Pm、Dm现用光子能量为E 的射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程D=p n，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）A.2)(2EcmmmnPDB. 2)(2EcmmmPnDC. 2)(2EcmmmnPDD. 2)(2EcmmmPnD答案： C 二、计算题： 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和相应的单位1如图所示，静止在匀强磁场中的63Li 核俘获一个速度为v0=7.7104m/s 的中子而发生核反应，63Li 10n31H42He, 若已知 He 的速度为 v2=2.0 104m/s，其方向
38、跟中子反应前的速度方向相同，求：(1) 31H 的速度是多大？(2）在图中画出粒子31H 和42He 的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比(3）当粒子42He 旋转了 3 周时，粒子31H 旋转几周？解： (1)63Li 核 俘获10n 的过程，系统动量守恒，则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载210vmvmvmHeHn，即HHenmvmvmv201代入数据nm=1 u,Hem=4 u,Hm=3 u，得 v1=-1.0103 m/s，负号表示跟 v0的方向相反(2）如图所示31H 和42He 在
39、磁场中半径之比为40:3:2211BqvmBqvmrrHeHHeH(3)31H 和42He 的周期之比为2:32:2:21BqmBqmTTHeHHeH所以它们的转动周期之比为3:2:HHeHeHTTnn当粒子转 3 周时，氘核转动2 周2据有关资料介绍，受控热核聚变反应装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装，而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内，现按下面的简化条件来讨论这个问题，如图所示，有一个环形区域，其截面内半径为mR331，外半径为 R2=1. 0 m， 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知磁感应强度B=1.0 T，被束缚粒子的荷质比为mq=4.0107C/
40、kg ，不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力(1)若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0. (2)若中空区域中的带电粒子以（1)中的最大速度v0沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t. 解：设粒子在磁场中做圆周运动的最大半径为r，则 r=Bqmv0，如图所示，由几何关系得mRRRrrRrR312,221222221则smmqBrv/1034700060,3033arctanPPO。故带电粒子进入磁场绕圆O转过 3600（1800一 600）=2400又回到中空部分粒子的运动轨迹如图所示，
41、故粒子从P 点进入磁场到第一次回到P 点时，粒子在磁场中运动时间精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载为BqmTt43231，粒子在中空部分运动时间为0126vRt, 粒子运动的总时间为21tttBqm4016vR=5.7410-7s. 3如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH 的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场在虚线PH 上的点O 处有一质量为M、电荷量为Q 的镭核（22688Ra)某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、 电
42、荷量为 q 的粒子而衰变为氡(Rn)核，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计(1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程；(2)经过一段时间粒子刚好到达虚线PH 上的 A 点，测得OA= L求此时刻氡核的速率解： (1) 核 反应方程为22688Ra22286Rn42He. (2）设衰变后， 氡核 的速度为0v,粒子速度为v，由动量守恒定律得（M 一 m) 0v=mv，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，到达A 点需要的时间为vLt2，又2/2LvmBqv氡核 在电场中做匀加速直线运动，t 时刻速度为v=0vat, 氡核 的加速度为mMEqQa)(，由以上各式解得q
43、BmMmEqQLBqv)(2)(2224.1930 年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH=3.5107m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4. 7106 m/s,假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为 v，质子的质量为m. (1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式；(2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m 与质子的质量m之比（已知氮核质精选学习资料 - - - - - - - -
44、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载量为氢核质量的14 倍）解： (1)碰撞满足动量守恒和机械能守恒，与氢核 碰撞时有22121212121,HHHHvmmvmvvmmvmv解之得,2vmmmvHH同理可得vmmmvNN2(2)由上面可得HNNHmmmmvv，代入数据得0165.1Hmmmm5如图所示，在xOy 平面上，一个以原点O 为中心、半径为R 的圆形区域内存在着一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xOy 平面向内在O处原来静止着一个具有放射性的原子核N137（氮），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核已知正电子从
45、O 点射出时沿小x 轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域，正电子电荷量为e不计重力影响和粒子间的相互作用(1)试写出N137的衰变方程；(2)求正电子离开磁场区域时的位置解： (1)N137136C01e. (2）设正电子质量为m1，速度为v1，轨道半径为R1，反冲核质量为m2，速度为v2,轨道半径为 R2如图所示， 正电子电荷量为e，反冲核电荷量q=6e 据动量守恒定律， 有 m1v1= m2 v2，正电子的轨道半径eBvmR111，反冲核的轨道半径eBvmR6222，据题意知22RR，由以上各式得R1=3R，设正电子离开磁场区域的位置坐标为 (x，y)，由几何关系得,)3()3(,222
46、222RyRxRyx解得RyRx61,6356太阳现正处于主序星演化阶段它主要是由正、负电子和H11、He42等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是4H11EeHe01422（释放的核能），这些核能最后转化为辐射能根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H11核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由H11核组成精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 29 页优秀学习资料欢迎下载(1)为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知
47、地球半径R=6.4 106m，地球质量m=6.01024 kg，日地中心的距离r=1. 5 1011 m，地球表面处的重力加速度g=10 m/s2,1 年约为 3.2107s，试估算目前太阳的质量M. (2)已知质子质量Pm1. 672 6 X 10-27 kg， He 质量m=6.645 810-27 kg， 电子质量em= 0. 910-30，光速c=3108 m/s，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能(3)已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W=1. 35103W/m2 试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命（估算结果只要求一位有效数）解： (1
48、)估算太阳的质量M，设 T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知rTmrmMG22)2(，地球表面重力加速度为2RmGg, 联立解得gRrTmM2322421030kg. (2)根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为2)24(cmmmEep410-12 J. (3)根据题给假定， 在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为%104pmMN，因此，太阳总共辐射的能量为E=NE. 设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能力为Wr24，所以太阳继续保持在主序星的时间为Et，由以上各式解得WrmEMtp2441 .0，以题给数据代入，并以年为单位，可得t l 1010年 1 百亿年精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 29 页