2020届高考物理二轮复习钻石卷 原子物理(含13年各地联考、模拟试题)
2020届高考物理二轮复习 原子物理检测试卷
2020届高考物理二轮复习 原子物理检测试卷第I 卷(选择题 共48分)一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分. 1．对于下列光现象的说法中，正确的是（ ）①雨后公路上面的油膜出现彩色条纹，这是光的干涉现象②太阳光斜射到铁栅栏上地面出现明暗相间的条纹，这是光的衍射现象 ③光导纤维是利用光的全反射现象制成的④手术台上的无影灯消除影子是由于光没直线传播的形成的 A ．①③B ．①②③C ．①③④D ．①②③④4．U 23892变成Pb 20682要经过n 1次α衰变，n 2次β衰变，中子数减少的个数为n 3，则（ ） A ．n 1=6，n 2=8，n 3=22 B ．n 1=6，n 2=8，n 3=16 C ．n 1=8，n 2=6，n 3=22 D ．n 1=8，n 2=6，n 3=165．一束光线从折射率为1.5的波璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下图四个光路图中，正确的是（ ）6．用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，应 该（ ）A ．改用红光照射B ．改用紫光照射C ．增大绿光强度D ．增大光电管上的加速电压7．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。
若在双缝的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ ）A ．只有红色和绿色的双缝干涉，其他颜色的双缝干涉纹消失B ．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮C ．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在D ．屏上无任何光亮8．光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。
真空玻A B D璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化的热能，这种镀膜技术的物理学依据是（）A．光的直线传播B．光的粒子性C．光的干涉D．光的衍射9．氢原子从一种完态跃迁到另一种完态，①若氢原子吸收一个光子，则其电子的动能增大，轨道半径变小②若氢原子吸收一个光子，则其电子的动能减小，轨道半径变大③若氢原子放出一个光子，则其电子的动能增大，轨道半径变小④若氢原子放出一个光子，则其电子的能减小，轨道半径变大A．①③B．②④C．①④D．②③的无线电10．下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1MHZ波的波长，根据表中数可知（）①要检测弹子球的波动性几乎不可能②无线电波通常情况下只能表现出波动性③电子照射到金属晶体上才能观察到它的波动性④只有可见光才有波粒二象性A．①④B．②④C．①②D．①②③11．某三棱镜的顶角θ=41°14′，折射率n如下表所示。
2020届新课标高考物理二轮冲刺练习及答案：原子物理、物理学史、热学
2020新课标高考物理二轮冲刺练习：原子物理、物理学史、热学*原子物理、物理学史、热学*（有参考答案）1、关于质量亏损，下列说法正确的是(C)A．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损B．自由核子组成原子核时，其质量亏损对应的能量大于该原子核的结合能C．两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损D．正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术。
一对正负电子湮灭生成光子的事实说明核反应中质量守恒是有适用范围的[解析]原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，选项A错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故B错误；两个质量较轻的原子核聚变形成一个中等质量的原子核要发生质量亏损，放出能量，选项C正确；一对正负电子对湮灭后生成光子，根据爱因斯坦质能方程可知，光子有与能量相对应的质量，所以这个过程仍遵守质量守恒定律，故D错误。
2、下列说法正确的是(A)A．卢瑟福提出了原子的核式结构学说B．奥斯特提出了分子电流假说C．库仑测出了元电荷的电荷量D．牛顿测出了万有引力常量[解析]卢瑟福根据α粒子轰击金箔的实验(α粒子散射实验)研究提出原子核式结构学说，A选项正确；奥斯特发现电流的磁效应，安培为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说，故B选项错误；库仑发现了库仑定律，密立根精确地测出了元电荷的电荷量，故C选项错误；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D选项错误。
3、某同学用光电管研究光电效应规律，用波长为λ的单色光照射光电管的阴极，测得光电管的遏止电压为U c，已知普朗克常量为h，电子电量为e，光在真空中的速度为c，下列判断正确的是(D)A．光电管阴极材料的极限频率为eU c hB．电子从光电管阴极逸出的最大初动能为hc λC．若光电管所加反向电压U>U c，则不会有电子从阴极飞出D．若光电管所加正向电压为U0，则到达阳极的电子最小动能为eU0[解析]由eU c＝E km＝h cλ－hν0，光电管阴极材料的极限频率为ν0＝cλ－eU ch，A错误；根据爱因斯坦光电方程，电子从光电管阴极逸出的最大初动能为E km＝h cλ－W0，B错误；若光电管上所加反向电压U>U c，则不会有电子到达光电管的阳极，但光电效应现象仍能发生，仍有光电子从光电管阴极飞出，C错误；若光电管上所加正向电压为U0，则逸出的初动能为零的光电子，到达阳极时该电子的动能最小，最小动能为eU0，D正确。
山西专版2020版高考物理二轮复习第一篇选择题热点原子物理精练含解析
2.(多选)在光电效应实验中,两个实验小组分别在各自的实验室,约定用相同频率的单色光分别照射锌和银的表面,结果都能发生光电效应,如图甲,并记录相关数据。对于这两组实验,下列判断正确的是( )
甲
乙
A.饱和光电流一定不同,光电子的最大初动能不同
B.因为材料不同,逸出功不同,所以遏止电压Uc不同
题型三 衰变规律的应用
3.(多选)14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5700年。已知植物存活期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,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5700年
D.用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
答案 BC 从高能级向基态跃迁最小能量值为10.2eV>3.34eV,一定能产生光电效应,A错;从n=3向基态跃迁时,辐射的光子频率种类为 =3种,B对;从n=3跃迁到n=1辐射光子的能量为ΔE=E3-E1=12.09eV,照射锌板最大初动能Ek=(12.09-3.34)eV=8.75eV,C对;10.3eV的光子能量不满足能级差公式,不会使基态的氢原子跃迁,D错。
题型四 核反应方程和核能的计算
4.原来静止的原子核 X发生α衰变时,放出α粒子的动能为E0。假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来,则在此衰变过程中的质量亏损是( )
A. B.
C. D.
答案 D α粒子与新核质量比为 ,衰变过程满足动量守恒定律,即mαvα=m新v新,根据动量和动能的关系p2=2m·Ek可知,新核动能为 E0。由ΔE=Δmc2,得Δm= = ,故D选项正确。
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(新课标)2020届高考物理二轮复习专题十三选考3-5动量、原子物理素能演练提升(含解析)
素能演练提升十三选考3-5 动量、原子物理（时间:60 分钟满分:100 分）第I卷（选择题共48分）一、本题共8 小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8 题有多个选项符合题目要求, 全部选对的得 6 分, 选对但不全的得3分, 有选错或不答的得0分.1. 下列说法正确的是（）A. 玛丽•居里首先提出原子的核式结构学说B. 卢瑟福在“粒子散射”实验中发现了电子C. 查德威克在利用a粒子轰击铍核的实验中发现了中子D. 玻尔为解释光电效应的实验规律提出了光子说解析: 卢瑟福提出了核式结构,A 错误; 汤姆孙发现了电子,B 错误; 查德威克在利用a粒子轰击铍核的实验中发现了中子,C正确；爱因斯坦提出了光子说，D错误.答案:C2. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A. B衰变现象说明电子是原子核的组成部分B. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：B衰变是不稳定的原子核发生的一种现象，它说明原子核是可再分的，选项A 错误; 放射性元素的半衰期由原子核内部的因素决定, 跟原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质、化合物等）无关, 选项 C 错误; 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固，选项D错误.答案:B3. 以下是物理学史上3 个著名的核反应方程xLi f 2yyN^ xOyBe^ zCx、y和z是3种不同的粒子,其中z是（）A. a粒子B.质子C.中子D.电子解析：由于核反应前后核电荷数守恒,则x+3=2y①y+7=x+8②y+4=z+6③,由①②③联立解得x=1,y=2,z=0,故z为中子，选项C正确.答案:C4. 已知钙和钾的截止频率分别为7.73 X 1014 Hz和5.44 X 1014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（）A. 波长B.频率C.能量D.动量解析：由爱因斯坦光电效应方程H=h v -W0,金属钙的逸出功大,则逸出的光电子的最大初动能小，即能量小，频率低,波长长,动量小,选项A正确.答案:AE5. 如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是（）□111d11A B c D解析：由E n=、h=AE及能级跃迁图可得a光的波长最短,b光的波长最长,选项C正答案:C6. 两根磁铁放在两辆小车上，小车能在水平面上自由移动，甲车与磁铁总质量为1 kg,乙车与磁铁总质量为 2 kg,两根磁铁的S极相对,推动一下使两车相向而行,若某时刻甲的速度为 3 m/s, 乙的速度为 2 m/s, 可以看到,它们还没有碰上就分开了, 则( )A. 甲车开始反向时,乙车速度减为0.5 m/s,方向不变B. 乙车开始反向时,甲车速度减为0.5 m/s,方向与原来方向相反C. 两车距离最近时，速率相等，方向相反D. 两车距离最近时,速度都为0.33 m/s,方向都与乙车原来的速度方向一致解析：据题知总动量是1 kg • m/s,方向与乙开始运动方向相同，故甲先开始反向，此时甲的动量为零，乙的动量为1 kg • m/s,此时乙的速度为0.5 m/s,A 项对;乙车反向时，甲的动量应为1 kg • m/s,速度应为1 m/s,B项错；两车距离最近时，速度应相同,C项错;根据动量守恒定律，知两车距离最近时，速度为m/s=-0.33 m/s,D 项对.答案：AD7. (2020山东理综,39(1)) 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B射线D. 增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：因古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一, 则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为 5 700年,A项正确；12C、13C、14C具有相同的质子数, 由于质量数不同, 故中子数不同,B 项错误; 根据核反应方程可知,14C 衰变为14N的过程中放出电子，即发出B射线,C项正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期,D 项错误.答案：AC8.如图所示,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同，并排悬挂,平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（）A. 第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B. 第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等C. 第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同D. 第一次碰撞后，两球的最大摆角相同解析：根据弹性碰撞时动量守恒定律和动能守恒得mv i=mv i'+m2V2‘，2 2mmv i' +mv2',且m=m,m=3m解得v i'=v i=-v i,V2‘=v i=v i,所以A项正确,B项错误;根据mv=mgh=mgR（ieos 0）,知第一次碰撞后，两球的最大摆角0相同,C项错误,D项正确.答案:AD第U卷（非选择题共52分）二、本题共2小题,共i6分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答•9.n£7eV<x ---- --------- 三二二二一二Q------------------------------- 15134013.60 340（7分）玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图所示• 当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出频率为____________ Hz的光子,用该频率的光照射逸出功为 2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为eV.（已知电子的电荷量e=1.60 x 10-19 C,普朗克常量h=6.63 x 10-34 J • s）解析：氢原子从n=4跃迁到n=2能级时，释放的能量h v =E4-E2=-0.85 eV-（-3.40 eV）,解得v~6.2 x 10 Hz;光电子的最大初动能E<=h v -W0=2.55 eV-2.25 eV=0.30 eV.14答案:6.2 x 10 （3 分）0.30（4 分）10.（9分）现利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律.在图（a）中,气垫导轨上有AB两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连; 滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间.嫌斗遽光片护电门c——1 1------------------------'「图（a）实验测得滑块A的质量m=0.310 kg,滑块B的质量m=0.108 kg,遮光片的宽度d=1.00 cm;打点计时器所用交变电流的频率f=50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为^8=3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图（b）所示.~~ t : ・（5} . 7图（b）若实验允许的相对误差绝对值（|| x 100%）最大为5%本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程.分析:由打出的纸带分析可知，碰撞前后A都向右运动，碰前A的速度V0可根据纸带右半段的数据求出；碰后A的速度可从纸带左半部分的数据求出.碰后B的速度V2 可根据遮光片宽度d及通过光电门的时间At求出.这样可进一步计算出A和B碰前总动量及碰后总动量, 进而算出相对误差, 就可以根据实验对相对误差的要求, 确定是否在误差范围内验证了动量守恒定律.解析:按定义, 物块运动的瞬时速度大小v 为v=©式中As为物块在很短时间At内走过的路程.设纸带上打出相邻两点的时间间隔为Att则△tA==0.02 s（1 分）②△tA可视为很短,设 A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1. 将②式和图给实验数据代入①式得v o=2.OO m/s（1 分）③v i=0.970 m/s（1 分）④设 B 在碰撞后的速度大小为v2, 由①式有v2=（1 分）⑤代入题给实验数据得V2=2.86 m/s（1 分）⑥设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p 和p', 则p=m1v0（1 分）⑦p'=m1v1+m2v2（1 分）⑧两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为S p=|| X 100%（1 分）⑨联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据, 得S P=1.7%<5%（1分）⑩因此, 本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.答案: 见解析三、本题共3小题,共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.（10分）如图,质量分别为m、m B的两个弹性小球A、B静止在地面上方,B球距地面的高度h=0.8 m,A球在B球的正上方.先将B球释放,经过一段时间后再将A球释放. 当A球下落t=0.3 s时,刚好与B球在地面上方的P点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A球的速度恰为零.已知m=3m,重力加速度大小g取10 m/s2,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失•求：（1）B球第一次到达地面时的速度；（2）P点距离地面的高度.分析:（1）B球第一次落地前做自由落体运动，由v2=2gh易得落地速度;（2）由于碰撞时间极短,对A、B两球碰撞过程动量守恒，再结合能量守恒，即可求解P点的高度. 解析：（1）设B球第一次到达地面时的速度大小为V B,由运动学公式有V B=（1分）①将h=0.8 m代入上式,得V B=4 m/s.（2 分）②⑵设两球相碰前后,A球的速度大小分别为V1和w'（v 1'=0）,B球的速度分别为V2和V2'.由运动学规律可得V1=gt（1 分）③由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变.规定向下的方向为正，有mw+mv2=nmv2'（1 分）④mmmv2'2（1 分）⑤设B球与地面相碰后的速度大小为V B',由运动学及碰撞的规律可得V B'=V B（1分）⑥设P点距地面的高度为h',由运动学规律可得h'=（1分）⑦联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得h'=0.75 m.（2 分）⑧答案:（1）4 m/s （2）0.75 m12.（12分）（2020湖南十校模拟）如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C, 质量分别为m=m=2m,m=m,A B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不连接）.开始时A、B以共同速度V0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开, 然后B 又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同•求：（1）B与C碰撞前B的速度；（2）弹簧具有的弹性势能•解析：（1）设弹开后A、B速度分别为V A、V B,三者最后的共同速度为v共,A、B被弹开的过程中,A、B系统动量守恒，有（m A+m）V0=mv共+mv B（2分） B与C碰撞过程,有mv B=（m B+m）v共（3分）得V共=V0,所以V B=V0.（1分）（2）B与C碰撞前后,机械能的损失为△ E=・ 3m（1 分）弹簧释放的弹性势能E P为&+ • 3m・ 5m+^ E（3 分）代入数据得5=.（2分）答案:（1）v 0 （2）13.（14分）（2020湖南怀化一模）如图所示,在光滑水平面上有一个长为L的木板B,上表面粗糙.在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上•现有滑块A以初速度V。
高三二轮复习物理作业卷原子物理
2020万卷作业卷（三十五）原子物理一、单选题（本大题共4小题。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1.（2020重庆高考真题）题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。
以下判断可能正确的是A.a、b为β粒子的经迹B. a、b为γ粒子的经迹C. c、d为α粒子的经迹D. c、d为β粒子的经迹2.（2020天津高考真题）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是A、天然放射现象说明原子核内部是有结构的B、电子的发现使人认识到原子具有核式结构C、α粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的D、密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的3. 氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1.62eV～3.11 eV，下列说法错误的是（）A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光4. 如图所示，一根10m长的梭镖以相对论速度穿过一根10m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述准确地描述了梭镖穿过管子的情况( )A.梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C. 两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D. 所有这些都与观察者的运动情况有关二、多选题（本大题共3小题）5.（2020广东高考真题）科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为：X ＋Y →He 42＋H 31＋4.9MeV 和H 21＋H 31→He 42＋X ＋17.6MeV ，下列表述正确的有A ．X 是中子B ．Y 的质子数是3，中子数是6C ．两个核反应都没有质量亏损D ．氘和氚的核反应是核聚变反应 6. 下列说法中正确的是( )A.卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为:4141712781He N O H +→+B.铀核裂变的核反应是：23514192192563602U Ba Kr n →++C.质子、中子、α粒子的质量分别为m l 、m 2、m 3，那么质子和中子结合成一个α粒子，所释放的核能为△E= (m l +m 2-m 3 )c 2D.原子从a 能级跃迁到b 能级时发射波长为1λ的光子；原子从b 能级跃迁到c 能级时吸收波长为2λ的光子，已知1λ>2λ。
高考物理二轮复习钻石卷 热学(含13年各地联考、模拟试题)
高考专题训练热学(时间：40分钟分值：100分1．(多选题)(2013·甘肃省一诊)关于热现象，下列说法正确的是( )A．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动B．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大C．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大E．自由扩散是不可逆的解析布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，选项A正确．当气体分子热运动变剧烈时，气体的温度一定升高，压强不一定变大，选项B错误．气体总是很容易充满整个容器，这是分子无规则运动的宏观表现，选项C错误．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大，选项D正确．自由扩散是不可逆的，选项E正确．答案ADE2．(多选题)(2013·云南省昆明市质检)以下几个叙述正确的是( )A．饱和蒸汽的压强与温度无关B．金刚石、食盐都有确定的熔点C．多晶体物理性质表现为各向异性D．肥皂泡呈球状是由于液体表面张力的作用E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小解析饱和蒸汽的压强与温度有关，温度越高，饱和蒸汽的压强越大，选项A错误．金刚石、食盐都是晶体，都有确定的熔点，选项B正确．多晶体物理性质表现为各向同性，选项C错误．肥皂泡呈球状是由于液体表面张力的作用，选项D正确．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确．答案BDE3．(2013·广东省广州市一模)水压机是利用液体来传递压强的．水压机工作时，水分子间( ) A．只有斥力B．只有引力C．既有引力也有斥力，但分子力表现为引力D．既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力解析水压机工作时，水分子间距离小于平衡位置之间的距离，水分子之间既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力，选项D正确．答案 D4.(2013·广东省广州市一模)如图是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体．假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体( ) A．内能增大B．体积增大C．压强不变D．温度不变解析向下压a的过程中，外界对气体做功，瓶内气体内能增大，选项A正确．向下压a的过程中，瓶内气体体积减小，压强增大，温度升高，选项B、C、D错误．答案 A5．(多选题)(2013·甘肃省张掖市一诊)以下说法中正确的是( )A．墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加C．封闭气体的密度变小，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少，分子动能增加，气体的压强可能不变D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势解析墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行，选项A错误．在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体的内能一定增加，选项B正确．封闭气体的密度变小，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少，分子动能增加，气体的压强可能不变，选项C正确．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，选项D错误．答案BC6.(2013·广东省深圳市一模)如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，则此过程中( )A．气体的温度升高B．气体对外放热C．外界对气体做功D．气体分子间平均距离变小解析一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，体积增大，压强不变，温度升高，内能增大，对外做功，吸收热量，气体分子间平均距离变大，选项A正确，B、C、D错误．答案 A7．(多选题)(2013·湖南省十二校联考)下列说法正确的是( )A．两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小B．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关C．一定质量的气体经历等容过程，如果吸热则其内能一定增加D．分子a只在分子力作用下从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大E．物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换解析当分子处在平衡位置时，两个分子之间的作用力最小，当分子之间的距离从平衡位置逐渐增大时，分子力会随着距离的增大先增大后减小，选项A错误；物体的内能在宏观上除了与其温度和体积有关外，还与物体的质量有关，选项B错误；一定质量的气体经历等容过程，外界对气体不做功，如果吸热则其内能一定增加，选项C正确；分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的分子势能最小，动能一定最大，选项D正确；物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换，选项E正确．答案CDE8．(多选题)(2013·广东省梅州市高三调研)下列说法正确的是( )A．理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变B．气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体D．机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能解析理想气体的温度变化时，其分子平均动能也随之改变，而分子间势能不一定变化，选项A错误；气体的压强在本质上就是大量气体分子永不停息地作用在器壁单位面积上的平均作用力，选项B正确；根据热力学第二定律，选项C正确；机械能可以全部转化为内能，选项D错误．答案BC9．(多选题)(2013·湖北武汉调研)下列说法正确的是( )A．悬浮在液体中的微粒越少，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显B．分子间存在的引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小，但是斥力比引力减小得更快C．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D．不需要任何动力或燃料，却能不断对外做功的永动机是不可能制成的E．如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%解析悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越明显，选项A错误．分子间存在的引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小，但是斥力比引力减小得更快，选项B正确．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，选项C正确．不需要任何动力或燃料，却能不断对外做功的永动机，违背能量守恒定律，是不可能制成的，选项D正确．如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，根据热力学第二定律，热机的效率也不能达到100%，选项E错误．答案BCD10．(多选题)(2013·山东省威海质检)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( ) A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力B ．在车胎突然爆裂后的瞬间，车胎内的气体内能增加C ．液体表面存在表面张力，表面张力有使液体表面收缩的趋势D ．所有涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性解析 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子的无规则运动，选项A 错误；在车胎突然爆裂后的瞬间，车胎内的气体对外做功，内能减小，选项B 错误；液体表面存在表面张力，表面张力有使液体表面收缩的趋势，选项C 正确；根据热力学第二定律，所有涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性，选项D 正确． 答案 CD11.(2013·江苏省苏北三市调研)一定质量的理想气体体积V 与热力学温度T 的关系图象如图所示，气体在状态A 时的压强p 0＝1.0×105Pa ，线段AB 与V 轴平行．(1)求状态B 时的压强为多大？(2)气体从状态A 变化到状态B 过程中，对外界做的功为10 J ，求该过程中气体吸收的热量为多少？解析：(1)由p 0V 0＝p B ×2V 0，得p B ＝12p 0＝0.5×105 Pa. (2)气体从状态A 变化到状态B 过程中，ΔU ＝0，ΔU ＝Q ＋W ，Q ＝－W ＝10 J.答案 (1)0.5×105 Pa(2)10 J12.(2013·江西省九校联考)如图所示，一直立的汽缸用一质量为m 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S ，气体最初的体积为V 0，气体最初的压强为p 02；汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K ，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B 点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p 0，重力加速度为g ，求：(1)活塞停在B 点时缸内封闭气体的体积V ；(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q (一定质量理想气体的内能仅由温度决定)．解析 (1)设活塞在B 处时被封闭气体的压强为p ，活塞受力平衡p 0S ＋mg ＝pS解得p ＝p 0＋mg S .由玻意耳定律：12p 0V 0＝pV 得气体体积V ＝p 0V 0S 2p 0S ＋mg. (2)气体的温度不变，则内能的变化ΔE ＝0，由能量守恒可得Q ＝(p 0S ＋mg )h活塞下降的高度h ＝V 0S －VS， 通过缸壁传递的热量Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p 02＋mg S V 0. 答案 (1)p 0V 0S 2p 0S ＋mg(2)⎝ ⎛⎭⎪⎫p 02＋mg S V 0 13．(2013·湖北省荆州市质检)煤气泄漏到不通风的厨房是很危险的．当泄漏的煤气与厨房的空气混合，使得混合后厨房内气体的压强达到1.05 atm(设厨房原来的空气压强为1.00 atm)，如果此时遇到火星就会发生爆炸．设某居民家厨房的长高宽为 4 m×2 m×3 m，且门窗封闭．煤气管道内的压强为4.00 atm ，且在发生煤气泄漏时管内压强保持不变．(1)管道内多少升煤气泄漏到该居民的厨房，遇到火星就会爆炸？(2)设煤气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05 atm 时遇到了火星并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由常温迅速上升至2 000 ℃，估算此时产生的气体压强是标准大气压的多少倍？解析 (1)居民厨房体积V 2＝4 m×2 m×3 m＝24 m 3＝24 000 L ，设有V 1升煤气泄漏出来，将其作为研究对象，它经历等温过程，泄漏前后的气压为p 1和p 2，由玻意耳定律，p 1V 1＝p 2V 2达到发生爆炸的气压条件是：p 2＝0.05 atm代入数值解得：V 1＝300 L.(2)T 1＝(27＋273) K ＝300 K ，p 1＝1.05 atm ，爆炸后的温度：T 2＝(2 000＋273) K ＝2 273 K ，由等容过程，p 1T 1＝p 2T 2，代入数值解得：p 2＝7.96 atm ＝8 atm.即此时产生的气体压强是标准大气压的8倍．答案 (1)300 L(2)8倍。
高考物理二轮复习钻石卷 原子物理(含13年各地联考、模拟试题)
高考物理二轮复习钻石卷原子物理（含13年各地联考、模拟试题）时间：40分钟分值：100分1．(多选题)(2013·河北保定期末)下列说法正确的是( )A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也会相应发生改变E．两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能解析汤姆生发现了电子，不能表明原子具有核式结构，选项A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项B正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，选项C错误；将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期不变，选项D错误；两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能，选项E正确．答案BE2．(2013·江苏省质检)热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示物体在不同温度下辐射电磁波的强度，则由Mλλ图线可知，同一物体在不同温度下，将：( )A．向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的C．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小D．向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长随温度升高向短波方向偏移解析由Mλλ图线可知，同一物体在不同温度下，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大，选项A错误；向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，选项B错误．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增大，向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移，选项C错误，D正确．答案 D3．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少解析本题考查玻尔原子模型中跃迁假设，意在考查学生的理解能力．氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故B正确．答案 B4．(多选题)(2013·河南名校质检)已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于量子数n＝4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解析因为一群氢原子能产生的光谱线种类为6种，而在这6种中，从4、3、2跃迁到1的发光能量都大于已知金属钙的逸出功2.7 eV，都能使钙发生光电效应，而辐射的其他光子的能量都小于金属钙的逸出功2.7 eV，都不能使钙发生光电效应，因此只有3种．A、C正确．答案AC5．(多选题)(2013·江苏苏南四校联考)下列说法正确的是( )A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大D．β射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住解析比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能，选项A正确；一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的强度越高，单位时间内逸出的光电子数就越多，而入射光的频率越高，则逸出的光电子的初动能越大，选项B错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，选项C正确；β射线的速度接近光速，普通一张白纸可挡住α射线，不能挡住β射线，选项D错误．答案AC6．(多选题)(2013·甘肃省五市联考)关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是( )A．核反应堆发生的是轻核聚变反应B．核反应堆发生的是重核裂变反应C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关解析核反应堆发生的是重核裂变反应，选项A错误，B正确；放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关，选项C正确，D错误．答案BC7．(2013·天星调研卷)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌症的风险．已知钚的一种同位素239 94Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为239 94Pu→X＋42He＋γ，下列有关说法正确的是( )A．X原子核中含有92个中子B．100个239 94Pu经过24 100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析根据核反应方程遵循的规律，X原子核中含有92个质子，235个核子，143个中子，选项A错误．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，100个239 94Pu经过24 100年后不一定还剩余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量不变，放出粒子的质量和生成新核的质量之和小于衰变前核的质量，选项C错误；衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确．答案 D8．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．图为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则E等于( )A．h(ν3－ν1) B．h(ν5＋ν6)C．hν3D．hν4答案 C9．(多选题)(2013·甘肃嘉峪关检测)对聚变反应21H＋31H―→42He＋10n，下列说法中正确的是( )A.21H和31H是两种不同元素的原子核B.21H和31H是氢的两种同位素的原子核C．这个反应过程中有质量亏损D．这个反应既是核反应，又是化学反应解析21H和31H是氢元素的两种不同的同位素的原子核，选项A错误，B正确；聚变反应21H＋31H―→42 He＋10n有质量亏损，释放核能，这个反应是核反应，不是化学反应，选项C正确，D错误．答案BC10．(多选题)(2013·广东省十校联考)右图是某金属在光的照射下，光电子最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，由图象可知：( )A ．该金属的逸出功等于EB ．该金属的逸出功等于hν0C ．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2ED ．入射光的频率为12ν0时，产生的光电子的最大初动能为12E 解析 根据爱因斯坦光电效应方程，结合题给光电子最大初动能E k 与入射光频率的关系图象，该金属的逸出功等于E ，等于hν0，选项A 、B 正确．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E ，入射光的频率为12ν0时，不能产生光电效应，选项C 、D 错误． 答案 AB11．(2013·江苏省连云港市期末)一个静止的氮核14 7N 俘获一个速度为2.3×107m/s 的中子生成一个复核A ，A 又衰变成B 、C 两个新核．设B 、C 的速度方向与中子速度方向相同，B 的质量是中子的11倍，B 的速度是106 m/s ，B 、C 两原子核的电荷数之比为5 2.求：(1)C 为何种粒子？(2)C 核的速度大小．解析 (1)静止的氮核14 7N 俘获一个速度为2.3×107 m/s 的中子生成一个复核A ，复核A 质量数为15，B 的质量数是11，则C 核的质量数是4.根据B 、C 两原子核的电荷数之比为52可知C 核的电荷数为2，所以C 为α粒子(氦原子核42He)；(2)设中子质量为m ，B 的质量为11m ，C 的质量为4m .由动量守恒定律，mv ＝11mv B ＋4mv C ， 解得v C ＝3×106 m/s.答案 (1)α粒子(氦原子核42He)(2)3×106 m/s12．钚的放射性同位素239 94Pu 静止时衰变为铀核激发态235 92U *和α粒子，而铀核激发态235 92U *立即衰变为铀核235 92U ，并放出能量为0.097 MeV 的γ光子．已知：239 94Pu 、235 92U 和α粒子的质量分别为m Pu ＝239.0521 u 、m U ＝235.043 9 u 和m α＝4.002 6 u.1 u ＝931.5 MeV/c 2(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能．解析 (1)衰变方程为23994Pu ―→235 92U *＋α，235 92U *―→235 92U ＋γ. 或合起来有23994Pu ―→23592U ＋α＋γ. (2)上述衰变过程的质量亏损为Δm ＝m Pu －m U －m α，放出的能量为ΔE ＝Δmc 2，这能量转化为铀核235 92U 的动能E U 、α粒子的动能E α和γ光子的能量E γ之和，即ΔE ＝E U ＋E α＋E γ， 故E U ＋E α＝(m Pu －m U －m α)c 2－E γ.设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为v U 和v α，则由动量守恒有m U v U ＝m αv α，又由动能的定义知E U ＝12m U v 2U ，E α＝12m αv 2α， 所以E U E α＝m αm U， 解得E α＝m Um U ＋m α[(m Pu －m U ＋m α)c 2－E γ]， 代入题给数据得E α＝5.034 MeV.答案 (1)239 94Pu ―→23592U ＋α＋γ(2)5.034 MeV13．如图所示，在直角坐标系虚线以下区域内有磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，虚线平行于x 轴，虚线与x 轴相距为h .某一时刻静止于坐标原点的原子核X 发生α衰变，α粒子沿x 轴方向射入磁场，射出磁场时与x 轴正方向的夹角为120°.已知α粒子质量为m ，电荷量为 2，剩余核的质量为M .设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和剩余核的动能，求原子核X 的质量．解析 设X 衰变时放出的α粒子的速度为v α，在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，则由几何关系可得r ＋r sin30°＝h ①由牛顿第二定律得2eBv α＝m v 2αr② 由①②两式解得v α＝4eBh 3m③ 设衰变后新核的速率为v ，由动量守恒定律得 mv α－Mv ＝0④由③④解得v ＝4eBh 3M⑤。
2020年全国卷Ⅱ高考压轴卷理综物理部分(解析版)
2020新课标2高考压轴卷物理二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．下列说法正确的是（）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变15．背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。
如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为()A．2m/s B.5m/sC．8m/s D．11m/s16．如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，D为圆弧中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。
如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为()A．2(2－1)B B．2(2＋1)B C．2B D．017．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。
小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。
下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。
关于无线充电，下列说法正确的是()A．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B．只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D．只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电18．随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。
“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。
为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。
新课标2020高考物理二轮复习综合模拟滚动三含解析
高考物理二轮复习综合模拟滚动：综合模拟滚动小卷(三)(建议用时：45分钟)一、单项选择题1．目前，在居家装修中，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都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )A ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的B ．β射线是原子核外电子电离形成的质子流，它具有很强的穿透能力C ．已知氡的半衰期为3.8天，若取1 g 氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则3.8天后，需取走0.5 g 砝码天平才能再次平衡D ．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4 2.半径为R 的半圆柱形介质截面如图所示，O 为圆心，AB 为直径，Q 是半圆上的一点，从Q 点平行于AB 射入半圆柱介质的光线刚好从B 点射出，已知∠QBO ＝30°，现有一条光线从距离O 点32R 处垂直于AB 边射入半圆柱形介质，已知光在真空中的传播速度为c ，则该半圆柱形介质的折射率为( )A ．2 B. 3 C. 2D.223．2018年12月8日我国嫦娥四号探测器成功发射，实现人类首次在月球背面无人软着陆．通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道．已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a 、b ，则下列关于近地卫星与近月卫星做匀速圆周运动的判断正确的是( )A ．加速度之比约为b aB ．周期之比约为 b 3aC ．线速度之比约为b aD ．从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须减速4．如图所示，半径为r 的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中，环面与磁感应强度方向垂直，磁场的磁感应强度为B 0，保持圆环不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大，经过时间t ，磁场的磁感应强度增大到B 1，此时圆环中产生的焦耳热为Q ；保持磁场的磁感应强度B 1不变，将圆环绕对称轴(图中虚线)匀速转动，经时间2t 圆环转过90°，圆环中电流大小按正弦规律变化，圆环中产生的焦耳热也为Q ，则磁感应强度B 0和B 1的比值为( )A.4－π4 B.5－π5 C.42－π42 D.52－π52二、多项选择题5．A 、B 两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动，它们的位移时间图象如图所示，其中①是顶点过原点的抛物线的一部分，②是通过(0，3)的一条直线，两图象相交于坐标为(3，9)的P 点，则下列说法不正确是( )A ．质点A 做初速度为零，加速度为2 m/s 2的匀加速直线运动 B ．质点B 以3 m/s 的速度做匀速直线运动 C ．在前3 s 内，质点A 比B 向前多前进了6 m D ．在前3 s 内，某时刻A 、B 速度相等6．如图所示，M 、N 是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，M 中间有一小孔．M 、N 分别接到电压恒定的电源上(图中未画出)．小孔正上方的A 点与极板M 相距h .与极板N 相距3h .某时刻一质量为m 、电荷量为q的微粒从A 点由静止下落，到达极板N 时速度刚好为零(不计空气阻力)，重力加速度为g .则( )A ．带电微粒在M 、N 两极板间往复运动B ．两极板间电场强度大小为3mg2qC ．若将M 向下平移h3，微粒仍从A 点由静止下落，进入电场后速度为零的位置与N 的距离为54hD ．若将N 向上平移h 3微粒仍从A 由静止下落，进入电场后速度为零的位置与M 的距离为54h三、非选择题7．某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置．(1)操作时比较合理的做法是________．A ．先打开频闪仪再释放钢球B ．先释放钢球再打开频闪仪(2)频闪仪闪光频率为f ，拍到整个下落过程中的频闪照片如图所示，结合实验场景估算f 可能值为________．A ．0.1 HzB ．1 HzC ．10 HzD ．100 Hz(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O 的距离分别为s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6、s 7、s 8及钢球直径，重力加速度为g .用游标卡尺测出钢球实际直径D ，如图所示，则D ＝________cm.已知实际直径与照片上钢球直径之比为k .(4)选用以上各物理量符号，验证从O 到A 过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs 5＝__________．8.某物理社团受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计．如图，导热性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同，长度均为L ，内部分别有轻质薄活塞A 、B ，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸Ⅰ左端开口．外界大气压强为p 0，汽缸Ⅰ内通过A 封有压强为p 0的气体，汽缸Ⅱ内通过B 封有压强为2p 0的气体，一细管连通两汽缸，初始状态A 、B 均位于汽缸最左端．该装置放入水下后，通过A 向右移动的距离可测定水的深度．已知p 0相当于10 m 高的水产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体，求：(1)当A 向右移动L4时，水的深度h ；(2)该深度计能测量的最大水深h m .9．如图所示，质量均为m＝4 kg的两个小物块A、B(均可视为质点)放置在水平地面上，竖直平面内半径R＝0.4 m的光滑半圆形轨道与水平地面相切于C，弹簧左端固定．移动物块A压缩弹簧到某一位置(弹簧在弹性限度内)，由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与物块B 碰撞并粘在一起以共同速度v＝5 m/s向右运动，运动过程中经过一段长为s，动摩擦因数μ＝0.2的水平面后，冲上圆轨道，除s段外的其他水平面摩擦力不计．求：(g取10 m/s2)(1)若s＝1 m，两物块刚过C点时对轨道的压力大小；(2)刚释放物块A时，弹簧的弹性势能；(3)若两物块能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道，s应满足什么条件．综合模拟滚动小卷(三)1．解析：选A.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的，故A 正确；β射线是电子流，并不是质子流，它的穿透能力强于α射线，弱于γ射线，穿透能力中等，故B 错误；氡的半衰期为3.8天，经3.8天后，有0.5克衰变成新核，新的原子核仍然留在天平左盘中，故取走的砝码应小于0.5克，天平才能再次平衡，故C 错误；发生α衰变时，电荷数减少2(即质子数减少2)，质量数减少4，则中子数减少2，故D 错误．2．解析：选B.作出光路图：由几何关系可知，从Q 点射入的光线的入射角为i ＝60°由折射定律有：n ＝sin isin r＝3，B 正确．3．解析：选B.根据a ＝GM r 2可知，a 地a 月＝M 地R 2月M 月R 2地＝a b 2，选项A 错误；由T ＝2πr 3GM 可得，T 地T 月＝R 3地M 月R 3月M 地＝b 3a，选项B 正确；根据v ＝GM r 可得v 地v 月＝M 地R 月M 月R 地＝ab，选项C 错误；从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须要多次加速变轨，选项D 错误．4．解析：选A.保持圆环不动时，产生的感应电动势恒定，为E 1＝（B 1－B 0）πr2t，则Q＝E 21R t ＝（B 1－B 0）2π2r 4tR ①；线圈转动时，产生的感应电动势最大值：E 2m ＝B 1ωS ＝B 1π22t ·πr 2＝π2r 2B 14t ，有效值E 2＝π2r 2B 142t ，产生的热量Q ＝E 22R ×2t ＝π4r 4B 2116tR ②，联立①②式可得：B 0B 1＝4－π4，故选A.5．解析：选BC.质点A 的图象是抛物线，说明质点A 做匀变速直线运动，将(0，0)、(3 s ，9 m)代入公式，x ＝v 0t ＋12at 2，解得：v 0＝0，a ＝2 m/s 2，即质点A 做初速度为零加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，故A 正确；质点B 做匀速直线运动，速度为：v B ＝Δx Δt ＝9－33 m/s ＝2 m/s ，故B 错误；在前3 s 内，质点A 前进位移为9 m ，质点B 前进位移为6 m ，所以质点A 比B 向前多前进3 m ，故C 错误；根据x －t 图象的斜率等于速度，知在3 s 前某时刻质点A 、B 速度相等，故D 正确．6．解析：选BD.由于粒子在电场中和在电场外受到的力都是恒力，可知粒子将在A 点和下极板之间往复运动，选项A 错误；由动能定理：mg ·3h ＝Eq ·2h ，解得E ＝3mg2q，选项B 正确；若将M 向下平移h 3，则板间场强变为E 1＝U 53h ＝3U 5h ＝65E ，则当粒子速度为零时，由动能定理：mg ·(3h －Δh )＝E 1q ·⎝ ⎛⎭⎪⎫5h 3－Δh ，可知方程无解，选项C 错误；若将N 向上平移h 3，则板间场强变为E 2＝U 53h ＝3U 5h ＝65E ，设当粒子速度为零时的位置与M 极板相距Δh ′，由动能定理：mg ·(h＋Δh ′)＝E 2q ·Δh ′，解得Δh ′＝54h ，选项D 正确．7．解析：(1)为了记录完整的过程，应该先打开闪频仪再释放钢球，A 正确．(2)天花板到地板的高度约为3 m ，小球做自由落体运动，从图中可知经过8次闪光到达地面，故有12g ×(8T )2＝3 m ，解得T ≈0.1 s ，即f ＝1T＝10 Hz ，C 正确．(3)游标卡尺的读数为D ＝45 mm ＋5×0.1 mm ＝45.5 mm ＝4.55 cm. (4)到A 点的速度为v A ＝s 6－s 42T ＝（s 6－s 4）f2，根据比例关系可知，到A 点的实际速度为v ＝k （s 6－s 4）f2，因为小球下落实际高度为H s 5＝D d ＝k ，代入mgH ＝12mv 2可得2gs 5＝14kf 2(s 6－s 4)2.答案：(1)A (2)C (3)4.55 (4)14kf 2(s 6－s 4)28．解析：(1)当A 向右移动L4时，设B 不移动对汽缸Ⅰ内气体，由玻意耳定律得：p 0SL ＝p 134SL解得：p 1＝43p 0而此时B 中气体的压强为2p 0>p 1，故B 不动 由p 1＝p 0＋p h解得：水的深度p h ＝p 1－p 0＝13p 0，故h ≈3.33 m.(2)该装置放入水下后，由于水的压力A 向右移动，汽缸Ⅰ内气体压强逐渐增大，当压强增大到大于2p 0后B 开始向右移动，当A 恰好移动到缸底时所测深度最大，此时原汽缸Ⅰ内气体全部进入汽缸Ⅱ内，设B 向右移动x 距离，两部分气体压强为p 2，活塞横截面积为S对原 Ⅰ 内气体，由玻意耳定律得：p 0SL ＝p 2Sx 对原Ⅱ内气体，由玻意耳定律得：2p 0SL ＝p 2S (L －x ) 又p 2＝p 0＋p h m联立解得p h m ＝2p 0，故h m ＝20 m. 答案：(1)3.33 m (2)20 m9．解析：(1)设物块经过C 点时速度为v C ，物块受到轨道支持力为F N C 由功能关系得：12×2mv 2－2μmgs ＝12×2mv 2C又F N C －2mg ＝2m v 2CR代入解得：F N C ＝500 N由牛顿第三定律知，物块对轨道压力大小也为500 N.(2)设A 与B 碰撞前A 的速度为v 0，以向右为正方向，由动量守恒得：mv 0＝2mv ，解得v 0＝10 m/s则：E p ＝E k ＝12mv 20＝200 J.(3)物块不脱离轨道有两种情况①能过轨道最高点，设物块经过半圆形轨道最高点最小速度为v 1，则2mg ＝2mv 21R得：v 1＝gR ＝2 m/s物块从碰撞后到经过最高点过程中，由功能关系有 12×2mv 2－2μmgs －4mgR ≥12×2mv 21 代入解得s 满足条件：s ≤1.25 m. ②物块上滑最大高度不超过14圆弧设物块刚好到达14圆弧处速度为v 2＝0物块从碰撞后到最高点，由功能关系有：1×2mv2－2μmgs≤2mgR2同时依题意，物块能滑出粗糙水平面，由功能关系：1×2mv2>2μmgs2代入解得s满足条件：4.25 m≤s<6.25 m.答案：(1)500 N (2)200 J(3)s≤1.25 m或4.25 m≤s<6.25 m。
2020届高中物理二轮总复习《原子物理》试题
2020届高中物理二轮总复习《原子物理》试题试卷满分：150分命题人：嬴本德一、单选题：本题共24小题，每小题2分，共48分。
在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1．光子的能量与其()A．频率成正比B．波长成正比C．速度成正比D．速度平方成正比2．关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多3．下列说法中正确的是()A．为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说B．在完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构C．玛丽·居里首先发现了放射现象D．在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了质子4．对于巴耳末公式，下列说法正确的是()A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长5．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A．40.8eVB．43.2eVC．51.0eVD．54.4eV 6．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是()A．α射线是一种波长很短的电磁波B．γ射线是一种波长很短的电磁波C．β射线的电离能力最强D．γ射线的电离能力最强7．有关下列四幅图的说法正确的是()A．甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大C．丙图中射线1由β粒子组成，射线2为γ射线，射线3由α粒子组成D．丁图中，链式反应属于轻核聚变8．如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线9．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于()A．E－hλcB．E＋hλcC．E－h cλD．E＋h cλ10．关于下面四个装置说法正确的是()A．图甲实验可以说明α粒子的贯穿本领很强B．图乙的实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C．图丙是利用α射线来监控金属板厚度的变化D．图丁中进行的是聚变反应11．关于光谱，下列说法正确的是()A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光是线状谱B．线状谱由不连续的若干波长的光组成C．作光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱D．作光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱12．以下说法正确的是()A．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量减小B．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，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个数越多，光电子的最大初动能增大C．氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱D．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流13．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图3中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过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该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是()A．可能在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．可能在④区域14．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U→23490Th＋42He.下列说法正确的是()A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量15．如图所示为氢原子的能级结构示意图，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辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是()A．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B．这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减少，电势能增加C．能发生光电效应的光有三种D．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV 16．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.0136u，32He的质量为3.0150u，10n的质量为1.0087u,1u=931MeV/c2．氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7MeV B．3.3MeVC．2.7MeV D．0.93MeV17．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：23592U＋10n→a＋b＋210n则a＋b可能是() A．14054Xe＋9336Kr B．14156Ba＋9236KrC．14156Ba＋9338Sr D．14054Xe＋9438Sr18．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν119．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是()A．β射线是由原子核外电子电离产生的B．23892U经过一次α衰变，变为23890ThC．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小20．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素23994Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为23994Pu→X＋42He＋γ，下列说法中正确的是()A．X原子核中含有92个中子B．100个23994Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力21．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是()A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小C．由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光最容易发生衍射现象D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV 的金属铂能发生光电效应22．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．下列说法中正确的是()A ．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关B ．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型C ．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型D ．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型23．2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm(1nm =10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.6×10－34J·s ，真空光速c=3×108m/s)()A ．10－21J B ．10－18J C ．10－15JD ．10－12J24．氢原子的部分能级如图所示，氢原子吸收以下能量可以从基态跃迁到n=2能级的是()A ．10.2eVB ．3.4eVC ．1.89eVD ．1.51eV25．（附加题）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示，则可判断出()A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能二、多选题：本题共34小题，每小题3分，共102分。
选择题原子物理部分-北京2020年高考二模汇编
2020年北京高三二模试题分类-选择题原子物理部分1. （2020平谷二模）根据α粒子散射实验提出的模型是A.核式结构模型B.“枣糕”模型C.道尔顿模型D.玻尔模型1．（2020年西城区二模）在核反应方程9442126Be He C X →++中，X 表示的是 A ．质子B ．中子C ．电子D ．粒子2．（2020东城二模）核反应方程9412426Be+He C+X →中的X 表示A ．中子B ．电子C ．α粒子D ．质子 2. （2020丰台二模）在核反应方程2382349290U Th+ x →中， x 表示A ． 42He B ． 01e - C ． 01e D ． 10n2．（2020昌平二模）卢瑟福指导他的助手进行的α散射实验所用仪器的示意图如图2所示。
放射源发射的α粒子打在金箔上，通过显微镜观察散射的α粒子。
实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数的角度甚至大于90°。
于是，卢瑟福大胆猜想A ．原子核内存在中子B ．原子核内存在质子C ．电子围绕原子核运动D ．原子内部有体积很小、质量很大的核3．（2020东城二模）已知23490Th 的半衰期为24天。
4g23490Th 经过72天还剩下 A ．0.5 g B ．1 gC ． 2gD ．3.5 g1．（2020海淀二模）下列说法中正确的是 α图2 显微镜金箔荧光屏 放射源 α粒子A ．天然放射现象说明原子具有复杂的结构B ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变C ．原子核分成单个核子的过程一定有质量亏损，释放出能量D ．一群处于n =2能级的氢原子自发跃迁，可能发出3种不同频率的光子3．（2020昌平二模）太阳就是一个巨大的热核反应堆，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，不断地放出能量。
太阳的总输出功率约为3.8×1026W ，太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。
2020高考物理二轮专题复习课标通用版+跟踪检测+专题5+原子物理专题跟踪检测13+Word版含答案
专题跟踪检测(十三)(建议用时：45分钟)基础通关1．(2019·山东淄博三模)我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是()A．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B．爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念D．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性B解析普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故选项A错误；爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故选项B正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故选项C错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，故选项D错误．2．(2018·北京卷)在核反应方程42He＋147N→178O＋X中，X表示的是()A．质子B．中子C．电子D．α粒子A解析由核反应中电荷数和质量数均守恒，可知X为11H，选项A正确．3．(2019·重庆江津区预测模拟)2019年夏天，中美贸易之争使国人了解了芯片的战略意义，芯片制作工艺非常复杂，光刻机是制作芯片的关键设备，其曝光系统最核心的部件之一是紫外光源．常见光源分为：可见光：436 nm；紫外光(UV)：365 nm；深紫外光(DUV)：KrF 准分子激光：248 nm，ArF准分子激光：193 nm；极紫外光(EUV)：10～15 nm.下列说法正确的是()A．波长越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀锋越锋利，刻蚀对于精度控制要求越高B．光源波长越长，能量越大，曝光时间就越短C．如果紫外光不能让某金属发生光电效应，极紫外光也一定不能D．由康普顿效应可知深紫外光通过实物物质发生散射时会出现波长更短的成分A解析波长越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀锋越锋利，刻蚀对于精度控制要求越高，选项A正确；光源波长越长，则频率就越小，能量越小，选项B错误；极紫外光的波长小于紫外光的波长，则频率较大，如果紫外光不能让某金属发生光电效应，极紫外光不一定不能使该金属发生光电效应，选项C错误；由康普顿效应可知深紫外光通过实物物质发生散射时能量变小，频率变小，则会出现波长更长的成分，选项D错误．4．(2018·天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n＝2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定()A．Hα对应的前后能级之差最小B．同一介质对Hα的折射率最大C．同一介质中Hδ的传播速度最大D．用Hγ照射某一金属能发生光电效应，则Hβ也一定能A解析Hα的波长最长，频率最低，由跃迁规律可知，它对应的前后能级之差最小，选项A正确；由频率越低的光的折射率越小知，选项B错误；由折射率n＝c v可知，在同一介质中，Hα的传播速度最大，选项C错误；当入射光频率大于金属的极限频率可以使该金属发生光电效应现象，因νHβ<νHγ，所以Hβ不一定能使该金属发生光电效应现象，选项D错误．5．(2019·高考物理全真模拟卷)从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，作出如图乙所示的U c-ν的图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦方程的正确性．已知电子的电荷量e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是()A ．h ＝e (U c2－U c1)ν2－ν1B ．h ＝U c2－U c1e (ν2－ν1)C ．h ＝ν2－ν1e (U c2－U c1)D ．h ＝e (ν2－ν1)U c2－U c1A 解析 根据爱因斯坦光电效应方程应E k ＝hν－W 0，及动能定理eU c ＝E k ，得U c ＝h eν－W 0e ，所以图象的斜率k ＝U c2－U c1ν2－ν1＝h e ，得h ＝e (U c2－U c1)ν2－ν1，故选项A 正确． 6．(2018·天津卷)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下列核反应中放出的粒子为中子的是( )A ．14 7N 俘获一个α粒子，产生17 8O 并放出一个粒子B ．2713Al 俘获一个α粒子，产生3015P 并放出一个粒子C ．11 5B 俘获一个质子，产生84Be 并放出一个粒子D ．63Li 俘获一个质子，产生32He 并放出一个粒子B 解析 根据质量数守恒、电荷数守恒，各选项核反应方程如下， 14 7N ＋42He →17 8O ＋11H ，选项A 错误；2713Al ＋42He →3015P ＋10n ，选项B 正确；11 5B ＋11H →84Be ＋42He ，选项C 错误；63Li＋11H →32He ＋42He ，选项D 错误．7．(2019·山东济宁二模)氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为 4.54 eV 的钨时，下列说法正确的是( )A ．氢原子能辐射4种不同频率的光子B ．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应C ．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大D ．钨能吸收两个从n ＝4向n ＝2能级跃迁的光子而发生光电效应C 解析 根据C 24＝6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故选项A 错误；由于要发生光电效应，跃迁时放出光子的能量大于钨的逸出功为4.54 eV ，故选项B 错误；氢原子辐射一个光子后，能级减小，氢原子的核外电子的速率增大，故选项C 正确；钨只能吸收一个光子的能量，故选项D 错误．8．(2018·全国卷Ⅲ)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al ，产生了第一个人工放射性核素X ：α＋2713Al →n ＋X.X 的原子序数和质量数分别为( )A ．15和28B ．15和30C ．16和30D ．17和31B 解析 将核反应方程式改写成42He ＋2713Al →10n ＋X ，由电荷数和质量数守恒知，X 应为3015X.9．(2019·陕西西安中学期末)由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ，下列说法正确的是( )A ．209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少28个中子B ．237 93Np 经过衰变变成209 83Bi ，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D ．237 93Np 的半衰期等于任一个237 93Np 原子核发生衰变的时间C 解析 209 83Bi 的中子数为209－83＝126，237 93Np 的中子数为237－93＝144，209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子，选项A 错误；237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ，可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，不能同时放出三种粒子，选项B 错误；衰变过程中发生α衰变的次数为237－2094＝7(次)，β衰变的次数为2×7－(93－83)＝4(次)，选项C 正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，选项D 错误．能力提升10．(2019·天津卷)(多选)我国核聚变反应研究大科学装置“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．核聚变比核裂变更为安全、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AD解析核聚变的最终产物是氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，选项A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，选项B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，选项C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，选项D正确．11．(2019·河南登封实验中学模拟)(多选)下列说法正确的是()A．由42He＋147N→178O＋11H可知，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，几天后将有氧气生成B．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小C．α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强D．相同频率的光照射不同金属，则从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越大BC解析42He＋147N→178O＋11H是用氦核打击氮核使氮核转变的过程，是原子核的人工转变，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，不会有氧气生成，故选项A错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，故选项B正确；α、β和γ三种射线中，α射线的电离能力最强，故选项C正确；根据光电效应方程E k＝hν－W0，金属的逸出功越大，逸出的光电子的最大初动能越小，故选项D错误．12．(2019·贵州凯里一中模拟)(多选)下列说法正确的是()A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在B．核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba ＋x，可以判断x为电子C．若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2BCD解析卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构模型，没有提出原子核内有中子存在，选项A错误；根据137Cs的核反应方程式137 55Cs→137 56Ba＋x，可知x的质量数为137－137＝0，电荷数为55－56＝－1，故x为电子，选项B正确；氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光子的频率大于从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子的频率，故若从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，选项C正确；质子和中子结合成一个α粒子，需要两个质子和两个中子，质量亏损Δm＝2m1＋2m2－m3，由质能方程可知，释放的能量ΔE＝Δmc2＝(2m1＋2m2－m3)c2，选项D正确．13．(2019·江西南昌外国语学校期中)(多选)下列说法正确的是()A．11H＋21H→32He是太阳内部核反应之一，该核反应过程释放的能量是ΔE.已知光在真空中的传播速度为c，则该核反应中平均每个核子亏损的质量为ΔE 3c2B．卢瑟福通过α粒子散射实验揭示了原子核的内部结构C．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D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小AD 解析 该核反应过程释放的能量是ΔE ，核子个数是3，根据爱因斯坦质能方程可知，ΔE ＝3Δmc 2，所以每个核子亏损的质量为Δm ＝ΔE 3c 2，故选项A 正确；卢瑟福通过α粒子散射实验揭示了原子的内部结构，故选项B 错误；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不变，而光电子数目可能增加，故选项C 错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，故选项D 正确．14．(2020·江苏海安中学开学考试)原子核的衰变方式不同，释放的能量也不同，由此可以用来确定原子核的质量差，6429Cu 可以衰变为6430Zn ，释放的核能是E 1；也可以衰变为6428Ni ，释放的核能为E 2.(1)写出两种衰变方式的衰变方程；(2)设释放能量全部转变为光子能量，求出6430Zn 和6428Ni 释放光子的波长之比．解析 (1)根据电荷数守恒、质量数守恒得，6429Cu 可以衰变为6430Zn 的反应方程为6429Cu →6430Zn＋0－1e ，6429Cu 可以衰变为6428Ni 的反应方程为6429Cu →6428Ni ＋01e.(2)光子能量公式得E ＝hν＝h c λ得，释放的核能是E 1的光子波长为λ1＝hc E 1，释放的核能是E 2的光子波长为λ2＝hc E 2，则释放光子的波长之比为λ1λ2＝E 2E 1. 答案 (1)6429Cu →6430Zn ＋0－1e 6429Cu →6428Ni ＋01e (2)E 2E 115．(2017·北京卷)在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R .用m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用A Z X 表示，新核的元素符号用Y 表示，写出该α衰变的核反应过程；(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；(3)设该衰变过程释放的核能转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，求衰变过程的质量亏损Δm .解析 (1)核反应方程为A Z X →A －4Z －2Y ＋42He.(2)设α粒子的速度大小为v ，由q v B ＝m v 2R，T ＝2πR v ，得 α粒子在磁场中运动周期T ＝2πm qB， 环形电流大小I ＝q T ＝q 2B 2πm .(3)由q v B ＝m v 2R ，得v ＝qBR m， 设衰变后新核Y 的速度大小为v ′，系统动量守恒，得M v ′－m v ＝0，则v ′＝m v M ＝qBR M， 由Δmc 2＝12M v ′2＋12m v 2，得Δm ＝(M ＋m )(qBR )22mMc 2. 答案 (1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)2πm qB q 2B 2πm(3)(M ＋m )(qBR )22mMc 2。
高三物理第二次联考试题解析版
B. 地面对斜面体的静摩擦力始终为零
C. 绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大子于绳子的拉力
D. 绳子A端移动的速度大小等于小球沿斜面运动的速度大小
【答案】A
【解析】
【详解】A、小球始终处于平衡状态，受力分析如图1，可看出当角度如题意变化时，F一直在增大，故A正确；
B.斜面体始终静止，受力分析如图2，正交分解可得： ，由图1可知 在减小，故地面对斜面体 摩擦力 不为零且减小，故B错误；
（3）灯泡与滑动变阻器串联，故灯泡与电阻中流过的电流相等，而滑动变阻器阻值约为灯泡电阻的两倍；则滑动变阻器两端的电压为灯泡两端电压的两倍，设灯泡两端电压为U，则滑动变阻器两端电压为2U，则由闭合电路欧姆定律可知：3U+2.5I=4.5
变形得I=1.8-1.2U；在上图中作出对应的I-U图象，则与原图象的交点为符合条件点；由图可知，I=0.48A，U=1.15V；
A. 若要电流表正常工作，N端应接电源正极
B. 若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为B'=0.40T
C. 此电流表可以测量的最大电流为2.0A
D. 当电流表示数为零时，弹簧伸长10cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极，故A错误；
则滑动变阻器阻值为： （4.6-4.9均可）；
由图可知，甲的初速度为
甲、乙两车相距最远时速度相等，则
解得
根据位移—速度公式
甲车的位移为
故A错误，B正确；
C．根据图像可知，甲到静止运动的时间
所以甲 位移为
乙的位移为
当 时，甲车已停下，即 内的位移为
2020年高考物理试题全国卷二原卷及解析
2020年高考全国卷二理科综合能力测试
物理部分（原卷）
二、选择题：
1.管道高频焊机可以对由钢板卷成 圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ）
故选D。
5.氘核 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式 表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J，1 MeV= 1.6×10–13J，则M约为（ ）
某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为_______cm。
16.直角棱镜的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠C=90°，∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。
（1）光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由；
A.48 kgB.53 kgC.58 kgD.63 kg
三、非选择题：
（一）必考题：
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高考专题训练原子物理时间：40分钟分值：100分1．(多选题)(2013·河北保定期末)下列说法正确的是( )A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也会相应发生改变E．两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能解析汤姆生发现了电子，不能表明原子具有核式结构，选项A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项B正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，选项C错误；将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期不变，选项D错误；两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能，选项E正确．答案BE2．(2013·江苏省质检)热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示物体在不同温度下辐射电磁波的强度，则由Mλλ图线可知，同一物体在不同温度下，将：( )A．向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的C．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小D．向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长随温度升高向短波方向偏移解析由Mλλ图线可知，同一物体在不同温度下，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大，选项A错误；向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，选项B错误．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增大，向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移，选项C错误，D正确．答案 D3．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少解析本题考查玻尔原子模型中跃迁假设，意在考查学生的理解能力．氢原子从高能级向低能级跃迁时，将以辐射光子的形式向外放出能量，故B正确．答案 B4．(多选题)(2013·河南名校质检)已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于量子数n＝4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解析因为一群氢原子能产生的光谱线种类为6种，而在这6种中，从4、3、2跃迁到1的发光能量都大于已知金属钙的逸出功2.7 eV，都能使钙发生光电效应，而辐射的其他光子的能量都小于金属钙的逸出功2.7 eV，都不能使钙发生光电效应，因此只有3种．A、C正确．答案AC5．(多选题)(2013·江苏苏南四校联考)下列说法正确的是( )A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大D．β射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住解析比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能，选项A正确；一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的强度越高，单位时间内逸出的光电子数就越多，而入射光的频率越高，则逸出的光电子的初动能越大，选项B错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，选项C正确；β射线的速度接近光速，普通一张白纸可挡住α射线，不能挡住β射线，选项D错误．答案AC6．(多选题)(2013·甘肃省五市联考)关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是( ) A．核反应堆发生的是轻核聚变反应B．核反应堆发生的是重核裂变反应C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关解析核反应堆发生的是重核裂变反应，选项A错误，B正确；放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关，选项C正确，D错误．答案BC7．(2013·天星调研卷)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌症的风险．已知钚的一种同位素239 94Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为239 94Pu→X＋42He＋γ，下列有关说法正确的是( )A．X原子核中含有92个中子B．100个239 94Pu经过24 100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析根据核反应方程遵循的规律，X原子核中含有92个质子，235个核子，143个中子，选项A错误．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，100个239 94Pu经过24 100年后不一定还剩余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量不变，放出粒子的质量和生成新核的质量之和小于衰变前核的质量，选项C错误；衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确．答案 D8．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．图为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则E等于( )A．h(ν3－ν1) B．h(ν5＋ν6)C．hν3D．hν4答案 C9．(多选题)(2013·甘肃嘉峪关检测)对聚变反应21H＋31H―→42He＋10n，下列说法中正确的是( )A.21H和31H是两种不同元素的原子核B.21H和31H是氢的两种同位素的原子核C．这个反应过程中有质量亏损D．这个反应既是核反应，又是化学反应解析21H和31H是氢元素的两种不同的同位素的原子核，选项A错误，B正确；聚变反应21H＋31H―→42 He＋10n有质量亏损，释放核能，这个反应是核反应，不是化学反应，选项C正确，D错误．答案BC10．(多选题)(2013·广东省十校联考)右图是某金属在光的照射下，光电子最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，由图象可知：( )A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hν0C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2ED ．入射光的频率为12ν0时，产生的光电子的最大初动能为12E 解析 根据爱因斯坦光电效应方程，结合题给光电子最大初动能E k 与入射光频率的关系图象，该金属的逸出功等于E ，等于hν0，选项A 、B 正确．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E ，入射光的频率为12ν0时，不能产生光电效应，选项C 、D 错误． 答案 AB11．(2013·江苏省连云港市期末)一个静止的氮核14 7N 俘获一个速度为2.3×107 m/s 的中子生成一个复核A ，A 又衰变成B 、C 两个新核．设B 、C 的速度方向与中子速度方向相同，B 的质量是中子的11倍，B 的速度是106 m/s ，B 、C 两原子核的电荷数之比为5 2.求：(1)C 为何种粒子？(2)C 核的速度大小．解析 (1)静止的氮核14 7N 俘获一个速度为2.3×107 m/s 的中子生成一个复核A ，复核A 质量数为15，B 的质量数是11，则C 核的质量数是4.根据B 、C 两原子核的电荷数之比为52可知C 核的电荷数为2，所以C 为α粒子(氦原子核42He)；(2)设中子质量为m ，B 的质量为11m ，C 的质量为4m .由动量守恒定律，mv ＝11mv B ＋4mv C ， 解得v C ＝3×106 m/s.答案 (1)α粒子(氦原子核42He)(2)3×106 m/s12．钚的放射性同位素239 94Pu 静止时衰变为铀核激发态235 92U *和α粒子，而铀核激发态235 92U *立即衰变为铀核235 92U ，并放出能量为0.097 MeV 的γ光子．已知：239 94Pu 、235 92U 和α粒子的质量分别为m Pu ＝239.052 1 u 、m U ＝235.043 9 u 和m α＝4.002 6 u.1 u ＝931.5 MeV/c 2(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能．解析 (1)衰变方程为23994Pu ―→235 92U *＋α，235 92U *―→235 92U ＋γ. 或合起来有23994Pu ―→23592U ＋α＋γ. (2)上述衰变过程的质量亏损为Δm ＝m Pu －m U －m α，放出的能量为ΔE ＝Δmc 2，这能量转化为铀核235 92U 的动能E U 、α粒子的动能E α和γ光子的能量E γ之和，即ΔE ＝E U ＋E α＋E γ，故E U ＋E α＝(m Pu －m U －m α)c 2－E γ.设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为v U 和v α，则由动量守恒有m U v U ＝m αv α，又由动能的定义知E U ＝12m U v 2U ，E α＝12m αv 2α， 所以E U E α＝m αm U， 解得E α＝m Um U ＋m α[(m Pu －m U ＋m α)c 2－E γ]， 代入题给数据得E α＝5.034 MeV.答案 (1)239 94Pu ―→23592U ＋α＋γ(2)5.034 MeV13．如图所示，在直角坐标系虚线以下区域内有磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，虚线平行于x 轴，虚线与x 轴相距为h .某一时刻静止于坐标原点的原子核X 发生α衰变，α粒子沿x 轴方向射入磁场，射出磁场时与x 轴正方向的夹角为120°.已知α粒子质量为m ，电荷量为 2，剩余核的质量为M .设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和剩余核的动能，求原子核X 的质量．解析 设X 衰变时放出的α粒子的速度为v α，在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，则由几何关系可得 r ＋r sin30°＝h ①由牛顿第二定律得2eBv α＝m v 2αr② 由①②两式解得v α＝4eBh 3m③ 设衰变后新核的速率为v ，由动量守恒定律得mv α－Mv ＝0④由③④解得v ＝4eBh 3M⑤ 衰变过程中释放的能量为E ＝12mv 2α＋12Mv 2＝8e 2B 2h 29·m ＋M mM⑥ 由爱因斯坦质能方程得质量亏损 Δm ＝E c 2＝8e 2B 2h 29c 2·m ＋M mM⑦ 故原子核X 的质量为m X ＝m ＋M ＋Δm ＝(m ＋M )⎝⎛⎭⎪⎫1＋8e 2B 2h 29mMc 2⑧答案 (m ＋M )⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋8e 2B 2h 29mMc 2。