高中物理：私家中微子探测器
上海省吾中学高中物理选修三第四章《原子结构和波粒二象性》知识点总结
一、选择题1．如图所示，在研究光电效应的实验中，用波长一定的光照到阴极K上时，灵敏电流计G 有示数，则下列判断正确的是（）A．流经电流计的电流方向为自a向bB．若将滑片向右移，电路中光电流一定增大C．若将电源极性反接，电流计读数一定增大D．若换用波长更长的光照射K，电流计读数一定增大2．在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管。
若实验a中光束的入射光的强度和频率分别大于b实验中光束的入射光的强度和频率，a、b两实验中所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中正确的是（）A．B．C．D．3．氢原子能级示意如图。
现有大量氢原子处于n=3能级上，下列正确的是（）A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出6种频率的光子B．从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C．从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D．n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量4．如图甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱．已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁，到n=2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子A．从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光B．从n=5的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光C．从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光D．从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光5．如图所示为氢原子的能级示意图，对于处于n=4激发态的一群氢原子来说，则（）A．由n=2跃迁到n=1时发出光子的能量最大B．由较高能级跃迁到较低能级，电子轨道半径减小，动能增大C．当氢原子自发向低能级跃迁时，可发出3种光谱线D．由n=4跃迁到n=1发出光子频率是n=4跃迁到n=2发出的光子频率的6倍6．如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则不正确的是（）A．入射的单色光的频率必须大于阴极材料的截止频率B．增大单色光的强度，电流表的示数将增大C．滑片P向左移，电流表示数将增大D．滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零7．在光电效应实验中，某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．丙光的频率大于乙光的频率B．甲光的频率大于乙光的频率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8．下列哪组现象说明光具有波粒二象性（）A．光的色散和光的干涉B．光的衍射和光的干涉C．泊松亮斑和光电效应D．以上三组现象都不行9．关于光电效应，以下说法正确的是（）A．光电效应证明了光的波动性B．金属的极限频率与照射光的强弱及频率无关C．同种金属分别用不同频率的光照射，遏止电压相同D．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比10．下列说法正确的是（）A．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长11．如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时（）A ．一共能辐射6种频率的光子B ．能辐射出3种能量大于10.2eV 的光子C ．能辐射出3种能量大于12.09eV 的光子D ．能辐射出能量小于0.31eV 的光子12．分别用波长为λ和34λ 的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为2:3，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ） A ．3hc λ B ．23hc λ C ．34hc λ D ．98h cλ 13．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n =4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 ev 的金属铯，下列说法正确的是（ ）A ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75eVB ．这群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应C ．这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n =4能级跃迁到n =3 能级 所发出的光波长最长D ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19eV14．用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0eV 的光照射到光电管上时，电流表G 的读数为0.2mA ，移动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.8V 时，电流表读数为0，则（ ）A ．电键K 断开后，没有电流流过电流表GB ．所有光电子的初动能为0.8eVC ．光电管阴极的逸出功为2.20VD ．改用能量为1.5eV 的光子照射，电流表G 也有电流，但电流较小15．研究光电效应现象的实验电路如图所示，A 、K 为光电管的两个电极，电压表V 、电流计G 均为理想电表。
新人教版高中物理选修三第五章《原子核》测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1．(0分)[ID ：130931]下列有关原子、原子核的说法中正确的是（ ） A ．天然放射现象说明原子核内部有电子B ．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子C ．平均结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定D ．放射性元素的半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关2．(0分)[ID ：130918]我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（ ）A ．32411120H+H He+n → B ．235114192192056360U+n Ba+Kr+3n → C ．23823894951Pu Am+e -→ D ．274301132150Al+He P+n →3．(0分)[ID ：130890]根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是（ ） A ．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核 B ．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 4．(0分)[ID ：130889]钍23490Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ，同时伴随γ射线产生，其方程为2342349091Th Pa x →+，钍的半衰期为24天，则下列说法中正确的是（ ）A ．此反应为钍核裂变，释放大量的核能，方程中的x 代表质子B ．x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C ．γ射线是镤原子核外电子跃迁放出的高速粒子D ．1g 钍23490Th 经过120天后还剩0.2g 钍5．(0分)[ID ：130886]下列说法正确的是（ ）A ．某种频率的光照射金属能发生光电效应，若增加入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增加B ．在核反应堆中，镉棒的作用是使快中子变为慢中子C ．结合能越大，原子核越稳定D ．入射光的频率不同，同一金属的逸出功也会不同 6．(0分)[ID ：130874]下列说法不．正确的是( ) A ．α射线是高速运动的氦原子核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时所产生的C ．方程式258254492902U Th He →+是重核裂变反应方程D ．23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后成为20882Pb7．(0分)[ID ：130870]本题用大写字母代表原子核，E 经α衰变边长F ，再经β衰变变成G ，再经α衰变成为H ，上述系列衰变可记为下式：E F G βαα→→→H ；另一系列衰变如下：P Q R S ββα→→→，已知P 是F 的同位素，则下列判断正确的是( ) A ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素 B ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素 C ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素 D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素8．(0分)[ID ：130865]某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为，112131671H+C N+Q →，115121762H+N C+X+Q →，方程式中Q 1，Q 2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：A ．X 是32He ，Q 2>Q 1B ．X 是42He ，Q 2>Q 1 C ．X 是32He ，Q 2<Q 1D ．X 是42He ，Q 2<Q 19．(0分)[ID ：130864]下列说法正确的是（ ） A ．较小比结合能的原子核不稳定，容易发生裂变B ．放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关C ．某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变D ．根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小10．(0分)[ID ：130859]铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变的核反应方程是235189192036r 0U n X K 3n +→++，则下列叙述正确的是A ．X 原子核中含有144个核子B ．X 原子核中含有86个中子C ．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和11．(0分)[ID ：130951]原子核23892U 在天然衰变为20682Pb 的过程中，所经过的α衰变次数质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为（ ） A ．8、10、22B ．10、22、8C ．22、8、10D ．8、22、1012．(0分)[ID ：130937]关于质能方程E =mc 2，下列说法正确的是（ ） A ．质量和能量可以相互变化B ．当物体向外释放能量△E 时，其质量必定增加△m ，满足△E =△mc 2C ．物体的核能可以用mc 2表示D ．mc 2是物体所蕴藏能量的总和二、填空题13．(0分)[ID ：131050]在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出，中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。
人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第五章 5.“基本”粒子
C.夸克模型是探究轻子结构的理论
D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位
答案 D
解析 由于质子、中子是由不同夸克组成的,它们不是最基本的粒子,不同
夸克构成强子,有的强子带电,有的强子不带电,故A、B错误;夸克模型是研
2
究强子结构的理论,不同夸克带电不同,分别为+ e 和- ,说明电子电荷不再
答案 B
解析 反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成,故B
正确。
5.若π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克
u或反夸克d )组成的,它们所带电荷量如表所示,表中e为元电荷。
粒子
带电荷量
π+
+e
π-
u
d
-e
2e
+
3
e
3
(1)按最简单的组成,π+介子由哪两种粒子组成?
1
2
1
2×3e+(-3)e=e,中子 0 n
2
1
e+2×(- e)=0,结合不同夸克的带电荷量可知,B
3
3
所带的电荷量为
正确。
针对训练
在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别,
因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探
1
测器组成的实验系统,利用中微子与水中 H 的核反应,间接地证实了中微
第五章
5.“基本”粒子
课标要求
1.知道电子、中子、质子并不是组成物质的最基本的粒子。(物理观念)
2.知道粒子的分类及其作用,了解夸克模型。(物理观念)
中微子“三剑客”追寻粒子世界的“隐世高手”
中微子“三剑客” 追寻粒子世界的“隐世高手”作者：来源：《高中时代》2019年第12期轻如尘、快似光，能够轻易穿过各种物体，还能时不时“变身”，中微子无疑是基本粒子世界里的“隐世高手”。
此外，它们或许还隐藏着有关宇宙大爆炸的绝世秘密。
正因如此，任何关于它们的线索都可谓是价值连城。
江门中微子实验装置迄今，人类研究中微子已经超过半个世纪，但对其性质至今仍然没有详细的了解，甚至连其确切的质量也不清楚。
为此，科学家们新建了一些实验装置，希望能“掀起它的盖头来”。
中微子探测器需要一个极干净的环境：需要放在很深的地下，用岩石阻挡宇宙射线;需要泡在水中，用水来阻挡来自岩石、空气等的天然放射性。
位于广东的正在建设的江门中微子实验装置是中国前所未有的最复杂的高能物理实验装置，与目前最好的国际同类装置相比，它的规模大20倍，精度提高近一倍。
江门中微子实验装置于2015年开始建设，计划在2021年底完成探測器建造。
该装置包括位于地下700米的洞室、大型水池、一个装满2万吨液体和光电倍增管的中微子探测器，以及少量配套设施。
会发出闪光的液体是探测中微子的介质，当大量中微子穿过探测器时，偶尔会在探测器内发生反应，发出极其微弱的闪光，从而被光电倍增管捕捉到。
江门中微子实验旨在测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数，同时也将研究大气中微子、太阳中微子、超新星中微子、地球中微子等。
测定中微子质量顺序不仅有助于理解微观的粒子物理规律，也将对宇宙学、天体物理学、地球物理学作出重大贡献。
深部地下中微子实验设在美国的深部地下中微子实验由两部分组成，一部分位于费米实验室，包括一个巨大的中微子枪，会将质子加速到接近光速，使其粉碎，在终端每秒射出数万亿个中微子。
这些中微子将从费米实验室出发，沿直线前进，直到它们撞上第二部分——位于地下深处约一千六百米的桑福德地下研究设施，此处的探测器里装有约四万吨液态氩。
据悉，深部地下中微子实验能够更好地描述中微子振荡的特性，还能探测到银河系和邻近星系中超新星释放的中微子等。
20192020学年高中物理第十九章原子核5核力与结合能练习含解析新人教版选修3520190507347.doc
5 核力与结合能基础巩固1.下列对核力的认识正确的是()A.任何物体之间均存在核力B.核力广泛存在于自然界中的核子之间C.核力只存在于质子之间D.核力只发生在相距1.5×10-15 m内的核子之间,大于0.8×10-15 m为吸引力,而小于0.8×10-15 m为斥力解析由核力的特点知道,只有相距1.5×10-15 m内的核子之间才存在核力,核力发生在质子与质子、质子与中子及中子与中子之间,由此知D正确,A、B、C错误。
答案D2.(多选)对结合能、比结合能的认识,下列说法正确的是()A.有的原子核没有结合能B.自由核子结合为原子核时,要释放能量C.结合能越大的原子核越稳定D.比结合能越大的原子核越稳定解析由自由核子结合成原子核的过程中,核力做正功,释放出能量,反之,将原子核分开变为自由核子需要赋予它相应的能量,该能量即为结合能,故A错误,B正确;对核子较多的原子核的结合能越大,但它的比结合能不一定大,比结合能的大小反映了原子核的稳定性,故C错误,D正确。
答案BD3.根据爱因斯坦的研究成果,物体的能量和质量的关系是E=mc2,这一关系叫爱因斯坦质能方程。
质子的质量为mp,中子的质量为mn,氦核的质量为mα,下列关系式正确的是()A.mα=(2mp+2mn)B.mα<(2mp+2mn)C.mα>(2mp+2mn)D.以上关系式都不正确答案B4.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E=mc2,科学家用中子轰击硫原子,分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量,然后进行比较,精确验证了质能方程的正确性。
设捕获中子前的原子质量为m1,捕获中子后的原子质量为m2,被捕获的中子质量为m3,核反应过程放出的能量为ΔE,则这一实验需验证的关系式是()A.ΔE=(m1-m2-m3)c2B.ΔE=(m1+m3-m2)c2C.ΔE=(m2-m1-m3)c2D.ΔE=(m2-m1+m3)c2解析反应前的质量总和为m1+m3,质量亏损Δm=m1+m3-m2,核反应释放的能量ΔE=(m1+m3-m2)c2,选项B正确。
基于课标和评价关注能力和素养——2021年江苏高考物理适应性试题简评及高考复习建议
心素养
《中国高考评价体系》
（以下简称“评价体系”
）给
新高考指明了命题方向，新课标、新课程、新教材与时
俱进，给我们提供了物理教学的依据。
《普通高中物理课程标准（2017 年版）》
（以下简
称“新课标”
）指出要在教学中落实物理学科的四大核
心素养，即“物理观念、科学思维、科学探究和科学态
选择题和非选择题（实验和计算），共有 25 问。增加
了单项选择题的个数，去掉了多项选择题，值得注意
是实验题依然是一道力学实验，一道电学实验，但第
2 道实验题多了 一个小计算。试题阅读量较大，要求
学生答题既要快速又要精准。试题分布如下表所示。
题号
题型及配分
1
光的偏振现象
2
几何光学
3
4
5
6
7
考查的知识点
物理·名师论道
基于课标和评价复习建议
江苏省天一中学（ 214101） 焦健生
［摘
要］2021 年江苏物理新高考基于物理新课程标准，依托高考评价体系，合理设置试题的知识及难度，巧设试题情境，立
足基础知识，凸显重点知识，关注关键能力，重视学以致用，考查核心素养。文章对适应性考试的部分试题进行简评，探寻物理新
物理·名师论道
【适应性考试第 1 题】如图 1 所示，对
称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服
质量为 M，衣架顶角为 120°，重力加速度
为 g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为
（
）。
图1
1
3
A. Mg
B.
Mg
2
3
3
C.
Mg
【学生卷】初中高中物理选修三第五章《原子核》知识点总结(课后培优)
一、选择题1．下面关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（ ）A ．原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B ．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大C ．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D ．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大2．一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，则以下说法正确的是（ ）A ．该原子核发生了α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17D ．沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同3．一 静 止 的 铀 核 放 出 一 个 α粒 子 衰 变 成 钍 核 ， 衰 变 方 程 为238234492902U Th He →+，下列说法正确的是（ ） A ．23892U 中含有42HeB ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．衰变后 α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量D ．200 个铀核经过一个半衰期后就只剩下 100 个铀核4．我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（ ）A ．32411120H H He n +→+ B ．235114192192056360U n Ba kr 3n +→++C ．238238094951Pu Am e -→+ D ．274301132150Al He P n +→+5．下列说法中正确的是（ ）A ．机械波和光有波动性，实物粒子不具有波动性B ．用弧光灯发出紫外线照射锌板并发生光电效应后，锌板带正电C ．由于核聚变需要很高的环境温度，21H 和31H 发生聚变过程中是需要从外界吸收能量的 D ．构成物体的质量是守恒不变的6．下列说法正确的是A ．原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B ．铀核（23892 U ）衰变为铅核（20882 Pb ）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C ．一个氢原子从量子数n ＝3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子 D ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小 7．下列说法正确的是A ．在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应B ．铀元素的半衰期为T ，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化C ．比结合能越小，原子核结合得越牢固，原子核越稳定D ．轻核聚变后，比结合能减少，因此反应中释放能量8．K -介子方程为0ππK --→+，其中K -介子和π-介子是带负电的基元电荷，0π介子不带电。
高中物理 第2节 传感器的应用课件 新人教版选修32
D．外力越大，输出的电压差值也越大
答案：BD
变式 迁移
1．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大
小．实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然
后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时
栏
间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下 目
链
判断正确的是( )
接
变式 迁移
A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点
D错误．正确选项为B.
答案：B
三、温度传感器的应用——电熨斗
1．温度传感器．
由半导体材料制成的热敏电阻和金属热电阻均可制
成温度传感器，它可以把热信号转换为电信号进行自动
栏
目
控制．
链 接
2．电熨斗的构造．
3．电熨斗的自动控温原理．
其内部装有双金属片温度传感器，如图所示．
常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时， 栏
人体消化道智能诊查系统：它包括一粒微型探测胶囊 和便携式体外接收存储装置、体外超声控测定位装置、体 外数据处理系统．
患者服用一粒微型探测胶囊，该胶囊从上到下经过整个消
化道时，就会将各段消化道的压力、温度、pH值等参数记
录下来并传输给体外接收与处理系统．这种检查不会给患
栏
者造成创伤．
目 链
接
“蚂蚁”探测器：每只“蚂蚁”探测器的大小与大胡
B．t1～t2期间小球速度先增大后减小
C．t3时刻小球动能最小
D．t2与t5时刻小球速度大小不同
栏 目 链
解析：小球
接
下落的轨迹展开图如图所示，B处为绳子原长处，C处为小 球重力与绳上拉力相等处，D处为小球下落的最低点，在 Ft图中，
变式 迁移
高中物理 第5章 传感器及其应用 第3节 大显身手的传感
大显身手的传感器夯基达标1.“嫦娥一号”卫星上装有8种24件探测仪器，其中可能有( )A.味觉传感器B.气体传感器C.听觉传感器D.视觉传感器2.如下图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化，发生这一现象的主要原因是( )A.小灯泡变亮，小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡变亮，小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.小灯泡变暗，电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.小灯泡变暗，电源的电压随温度发生了变化3.为机器人提供触觉的传感器不可能是下列( )A.温度传感器B.气体传感器C.压力传感器D.位移传感器4.下列情况不可能是由水位控制装置损坏引起的是( )A.洗衣机不加水B.洗衣机加水不能自动停止C.洗衣机不排水D.洗衣机不洗衣5.如下图所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路.其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机定子，由于家用交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场.在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件，这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器.电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转起来正常以后，PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是( )①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少③电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的④电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变A.①③B.②④C.①④D.②③6.在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有下列哪种传感器( )A.光传感器B.温度传感器C.声传感器D.压力传感器能力提升7.电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比，现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如下图所示.压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压，若发现电压表示数增大，下列说法正确的是( )A.电梯一定加速上升B.电梯一定减速下降C.电梯加速度一定向上D.电梯加速度一定向下8.一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如下图中实线①所示.由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物.有一种用主要成分为钛酸钡被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示.根据图线分析：(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在(填下标数字)T________＜t＜T_______范围之内.9.下图甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，R T为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压U ab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U ab＞0时，电压鉴别器使S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在__________℃.10.如下图所示是一种自动控制水温的装置，加热电路的两端P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间?热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间?拓展探究11.如下图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，A为光源，B 为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮.车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是__________________；小车速度的表达式为：v＝___________；行程的表达式为：s＝____________.参考答案1解析：“嫦娥一号”月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不需要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器，真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器——立体相机.答案：D2解析：用酒精灯加热电阻丝时，电阻丝的电阻率随温度升高而增大，电流减小，灯泡变暗. 答案：C3答案：B4解析：洗衣机水位控制装置正常，才能正常加水，且加到合适的水位，若损坏可能导致一直不加水或一直不停地加水，所以A、B两项可能，而这两种情况都会导致洗衣机洗衣程序不工作，所以D项可能.故选C项.答案：C5解析：启动时，由于PTC元件温度低、电阻小，故耗电多，②正确；启动后，随PTC元件温度升高，PTC元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则④正确.答案：B6答案：D7解析：由题意知，电压表示数增大说明电梯地板对压电片压力增大，故电梯处于超重状态，加速度一定向上，C项对，D项错.但电梯可能加速上升也可能减速下降，A项错，B项错. 答案：C8解析：如图中实线②可知温度较低时，PTC电阻很小，并随温度升高而降低，功率很大；当温度达到T6以后PTC材料的电阻随温度增加而急剧增加，功率突然变得很小，温度上升缓慢，散热功率等于发热功率时，温度不再上升.答案：(1)冷态时PTC 电阻很小，电功率很大，所以升温很快.(2)6 79解析：设电路路端电压为U ，当U ab ＝0时，有33121R R R U R R R U t+=+，解得：R T ＝20 k Ω.由图乙可知，当R T ＝20 k Ω时，t ＝35 ℃.答案：3510解答：P 、Q 应该分别接到触头a 、b 之间，同时，M 、N 应该分别接e 、f ，其工作原理是当水温升高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，使衔铁被吸下，a 、b 断开，使加热装置停止加热，当水温降低时，热敏电阻阻值增大，衔铁弹回接通PQ ，使加热装置重新开始加热.11解析：小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积.设车轮的半径为R ，单位时间内车轮转动圈数为k ，则有v ＝2πRk.若齿轮的齿数为P ，则齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数即为P ，已知单位时间内的脉冲数为n ，所以单位时间内齿轮转动圈数为pn .由于齿轮与车轮同轴相连，它们在单位时间内转动圈数相等，即k ＝n ／P.由以上两式可得，PRn v π2=. 同理，设车轮转动的累计圈数为k ，则有s ＝2πRk ，且k ＝N ／P ，所以s P RN s π2=.可见，要测出小车的速度v 和行程s ，除单位时间内的脉冲数n 和累计脉冲数N 外，还必须测出车轮半径R 和齿轮的齿数P.答案：车轮半径R 和齿轮的齿数PP Rn π2 PRN π2。
(必考题)人教版高中物理选修3-第5章填空题专项经典题(含答案解析)
一、填空题1．1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现________．图中A为放射源发出的________粒子，B为________气．银箔的作用是________.质子氮吸收粒子解析：质子α氮吸收α粒子[1][2][3][4]卢瑟福第一次用α粒子轰击氮核完成了原子核的人工转变并发现了质子，因此图中的A为放射源发出的α粒子，B为氮气；银箔的作用是刚好阻挡α粒子打到荧光屏，不能阻挡其它粒子的穿过，即吸收α粒子。
2．若核反应堆发生泄漏，铯137（13755Cs）对环境的影响最大，其半衰期约为30年。
(1)请写出铯137（13755Cs）发生β衰变的核反应方程___________[已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]；(2)泄漏出的铯137约要到公元___________年才会有87.5%的原子核发生衰变。
Cs→Ba＋e2016解析：13755Cs→13756B a＋01-e 2016(1)[1]发生β衰变的核反应方程为13755Cs→13756Ba+01e-。
(2)[2]由半衰期公式N余=N0×1()2tT知，经历了3个半衰期，即90年，剩余18的原子核没衰变，所以要到公元2106年才会有87.5%的原子核发生衰变。
3．用紫外线照射连有验电器的锌板，发现验电器中金属张开，此时金属箔上带________电；将验电器与锌板断开，并用天然放射线的照射，发现验电器中金属箔合拢，其原因是放射线具有________作用。
正电离解析：正电离[1]用紫外线照射连有验电器的锌板，发现验电器中金属张开，这是因为锌板发生了光电效应，有光电子从锌板飞出，锌板失去电子带正电。
所以此时金属箔上带正电。
[2]用天然放射线的照射，发现验电器中金属箔合拢，其原因是放射线具有电离作用，照射验电器的放射线会同时照射其周围的空气，使空气电离，变成导体。
从而使验电器上的电荷发生转移、中和。
高中物理选修3-5综合测试题(1)(2)(3)有详细答案分解
选修3-5综合测试题一1．下列说法中正确的是()A．为了说明光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说B．在完成α粒子散射试验后，卢瑟福提出了原子的能级结构C．玛丽·居里首先发觉了放射现象D．在原子核人工转变的试验中，查德威克发觉了质子2．关于下面四个装置说法正确的是()A．图甲试验可以说明α粒子的贯穿本事很强B．图乙的试验现象可以用爱因斯坦的质能方程说明C．图丙是利用α射线来监控金属板厚度的改变D．图丁中进行的是聚变反应3．下列说法正确的是()A．汤姆孙提出了原子核式结构模型B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数削减3个E．放射性物质的温度上升，则半衰期减小4．斜向上抛出一个爆竹，到达最高点时(速度水平向东)马上爆炸成质量相等的三块，前面一块速度水平向东，后面一块速度水平向西，前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。
则以下说法中正确的是()A．爆炸后的瞬间，中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B．爆炸后的瞬间，中间那块的速度可能水平向西C．爆炸后三块将同时落到水平地面上，并且落地时的动量相同D．爆炸后的瞬间，中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆炸前的总动能5．自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．23890Th92U经过一次α衰变，变为238C．α射线的穿透实力比γ射线穿透实力强D．放射性元素的半衰期随温度上升而减小6．一颗手榴弹以v0＝10m/s的水平速度在空中飞行。
设它爆炸后炸裂为两块，小块质量为0.2kg，沿原方向以250m/s的速度飞去，那么，质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小和方向是()A．125m/s，与v0反向B．110m/s，与v0反向C．240m/s，与v0反向D．以上答案均不正确7．如图1所示是探讨光电效应的电路。
中微子探测原理和方法
中微子探测原理和方法中微子是一种具有极小质量和几乎没有相互作用能力的基本粒子。
因为其极其微弱的相互作用能力，中微子的探测一直是物理学研究的难题。
然而，通过不断的技术创新和探测器的改进，科学家们逐渐找到了一些有效的方法来探测中微子。
本文将深入探讨中微子探测的原理和方法。
一、中微子探测的基本原理1. 中微子与物质的相互作用中微子与物质的相互作用非常微弱，主要包括弱相互作用和电磁相互作用。
其中，中微子与物质的弱相互作用包括中微子与原子核的弱相互作用和中微子与电子的弱相互作用。
这些相互作用的截面非常小，导致中微子能够穿透大量物质而几乎不与之发生相互作用。
2. 探测中微子的策略由于中微子的微弱相互作用能力，科学家们不得不设计各种巧妙的方法来探测中微子。
一般而言，中微子探测可以通过直接探测引起的粒子反应，间接探测中微子所留下的痕迹或辐射等方式来进行。
二、中微子探测的方法和技术1. 中微子探测器的分类中微子探测器可以分为直接探测器和间接探测器两类。
直接探测器是指能够直接探测到中微子与物质相互作用过程中产生的粒子或辐射。
间接探测器是指通过测量中微子发生相互作用所留下的痕迹或辐射来间接探测中微子。
2. 中微子探测器的原理和应用（1）液体闪烁体探测器液体闪烁体探测器利用中微子与液体闪烁体中的物质相互作用产生的闪烁光进行探测。
这种探测器具有较高的探测效率和能量分辨率，被广泛用于中微子实验和天文学研究。
（2）水切伦科夫探测器水切伦科夫探测器是利用中微子在水中产生的切伦科夫辐射进行探测的装置。
中微子通过水中运动时会激发水分子中的电子形成切伦科夫辐射，通过探测这些辐射可以间接探测中微子。
（3）液体氩和液体氙探测器液体氩和液体氙探测器利用中微子与液体氩或液体氙中原子核相互作用产生的电离电子进行探测。
这些电离电子可以通过粒子探测器进行测量，从而间接探测中微子。
（4）核反应中微子探测器核反应中微子探测器利用中微子与特定核反应相互作用产生的粒子进行探测。
高二物理选修第二册(2019版)_《利用传感器制作简单的自动控制装置》精品作业
新人教版选择性必修第二册课后作业第五章传感器利用传感器制作简单的自动控制装置一、选择题1.如图所示是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。
下列说法正确的是()A.电磁继电器与发电机工作原理相同B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关C.电磁铁工作时,上端为S极D.当有人闯入保密室时,b灯亮2.图甲为一种家用门磁防盗报警器,由磁条和主机组成,门窗均可使用。
乙图为其简化示意图,安装时,将磁条固定在门框上,主机安装在与其等高的门板边缘,门关上时,两者刚好靠在一起。
当主机开关闭合时,若门被打开,磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声。
下列有关说法正确的是()甲乙A.触发器内是一个开关,当主机与磁条靠近时,开关是断开的B.触发器可以由铜制成C.磁条的两极对调后,该报警器不能正常工作D.本装置是利用电流的磁效应工作的3.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。
门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)。
经实际试验,可知灯的亮灭情况能反映门的开关状态。
门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U R2与门关闭时相比()A.红灯亮,U R2变大B.绿灯亮,U R2变大C.绿灯亮,U R2变小D.红灯亮,U R2变小二、非选择题4.设计一个自动防盗报警电路,要求:晚间房门被打开,细导线EF被扯断,电铃发声自动报警。
把如图所示的电路元件连成电路。
5.如图是某研究学习小组设计的模拟街道路灯自动控制系统的电路图,光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为电灯供电。
为达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果,电灯应接在(选填“A、B”或“B、C”)之间,请用笔画线代替导线,将电路补充完整。
6.目前有些居民区内楼道灯的控制使用的是一种延时开关,该延时开关的简化原理如图所示。
2021年高中物理选修三第四章《原子结构和波粒二象性》测试(答案解析)
一、选择题1．彩虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。
现有白光束由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法正确的是（）A．光线a在雨滴中传播时的波长较长B．光线a在雨滴中的折射率较大C．光线a在雨滴中的传播速度较大D．若分别让a、b两色光分别照射同一光电管，若a光能引起光电效应，则b光一定也能2．对图中的甲、乙、丙、丁图，下列说法中正确的是（）A．图甲中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将发生变化，此现象表明光是横波3．如图所示，在研究光电效应的实验中，用波长一定的光照到阴极K上时，灵敏电流计G 有示数，则下列判断正确的是（）A．流经电流计的电流方向为自a向bB．若将滑片向右移，电路中光电流一定增大C．若将电源极性反接，电流计读数一定增大D．若换用波长更长的光照射K，电流计读数一定增大4．处于基态的氢原子吸收一个光子后，则下列说法正确的是（）A．氢原子的总能量增加B．电子的动能增加C．氢原子的电势能减小D．电子绕核旋转半径减小5．在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管。
若实验a中光束的入射光的强度和频率分别大于b实验中光束的入射光的强度和频率，a、b两实验中所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中正确的是（）A．B．C．D．6．关于下列四幅图的说法正确的是（）A ．甲图中A 处能观察到少量的闪光点B ．乙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电C ．丙图中的泊松亮斑说明光具有波动性D ．丁图，当两分子间距由等于r 0开始增大，它们间的分子力先减小后增大7．如图所示，圆心为O 的半圆形某透明玻璃砖置于水平桌面上，一束复色光从P 点入射玻璃砖（法线如图虚线所示），在玻璃砖中分为两束单色光a 、b ，其中a 光与法线夹角为α，且在A 处恰好发生全反射，b 光入射到B 点。
说课稿：人教版高中物理选择性必修第三册《“基本”粒子》
说课稿：人教版高中物理选择性必修第三册《“基本”粒子》一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解什么是基本粒子以及它们的分类和性质，能够理解基本粒子对物质结构和性质的影响，并能够应用所学知识分析解决相关问题。
二、教学重难点•教学重点：基本粒子的分类、性质及其应用。
•教学难点：基本粒子的相互作用和实验研究方法。
三、教学内容与方法1. 人教版高中物理选择性必修第三册内容概述本册主要讲解了物质的微观结构和基本粒子的性质方面的内容，探讨了基本粒子的分类、基本粒子之间的相互作用以及实验研究方法。
2. 基本粒子的概念和分类基本粒子是构成物质的最基本单位，可以分为：夸克、轻子、光子和重子。
其中夸克又分为上夸克、下夸克、粲夸克、底夸克、荷电夸克和中性夸克等六种。
轻子包括电子、介子、μ子、反电子中微子等。
光子是光的量子。
重子是夸克和强子的组合体。
3. 基本粒子的性质基本粒子具有质量、电荷和自旋等性质。
夸克具有电荷和色荷，轻子具有电荷和轻子数，光子没有电荷和质量，重子具有质量和电荷。
基本粒子还具有波粒二象性和反粒子性质。
4. 基本粒子的相互作用基本粒子之间存在四种基本相互作用：强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。
强相互作用是夸克和胶子之间的作用力，导致了核子的稳定性。
电磁相互作用包括电荷之间的作用力。
弱相互作用指的是夸克和轻子之间的相互作用。
引力相互作用是广义相对论所描述的引力现象。
5. 实验研究方法实验是物理科学研究的重要手段之一。
在研究基本粒子方面，目前主要应用加速器和探测器进行实验研究。
加速器可以提供高能粒子，通过粒子碰撞的方式研究基本粒子的性质。
而探测器则用于观测和测量粒子间的相互作用及其产生的粒子。
四、教学步骤与方法本节课的教学步骤如下：1. 导入引入通过提问和导入实例，引发学生对基本粒子的兴趣，并激发其思考。
2. 学习基本粒子的概念和分类通过教师讲解和学生小组讨论，学生可以理解基本粒子的概念和分类。
私家中微子探测器
私家中微子探测器
无右
【期刊名称】《新知客》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】<正>实验原理:中微子极难被探测到,因为它几乎不和任何物质发生作用。
一般的中微子探测器至少耗资上百万美元,它需要建在地下以隔绝其他所有粒子,然后使用大量的水,观察中微子偶然出现的切连科夫福射见(本期辞典)。
【总页数】1页(P92-92)
【作者】无右
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】O572.212
【相关文献】
1.江门中微子实验中心探测器有机玻璃节点应力分析方法研究 [J], 吴帅;马骁妍;钱小辉;衡月昆;李华峰;荆小平;侯少静
2.用于台山中微子探测器的低温恒温器设计 [J], 孙丽婷; 岳献芳; 曹俊; 王立; 谢宗泰; 刘旭洋; 朱自安; 王美芬
3.中微子实验项目中心探测器灌装溢流循环系统制造流程浅析 [J], 张汉枢[1]
4.中微子探测器缩比液袋设计与模拟分析 [J], 李纯;陈务军;宋浩;王瑞光
5.江门中微子实验(JUNO)中心探测器结构在浮力下的整体稳定性研究 [J], 李华峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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私家中微子探测器
选自《新知客》2010年第2期
实验材料
实验原理
中微予极难被探测到，因为它几乎不和任何物质发生作用。
一般的中微子探测器至少耗资上百万美元，它需要建在地下以隔绝其他所有粒子，然后使用大量的水，观察中微子偶然出现的切连科夫辐射。
切连科夫辐射（Cherenkov radiation）是介质中运动的物体速度超过该介质中光速时发出的一种以短波长为主的电磁辐射，其特征是蓝色辉光。
这种辐射是1934年由俄罗斯物理学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫发现的，因此以他的名字命名。
1937年另两名俄国物理学家伊利亚·弗兰克和伊戈尔·塔姆成功地解释了切连科夫辐射的成因，三人因此共同获得1958年的诺贝尔物理学奖。
根据狭义相对论，具有静质量的物体运动速度不可能超过真空中的光速c，而光在介质中的传播速度（群速度）是小于c的，例如在水中（折射率n为1.33）光仅以0.75c的速度在传播。
物体可以被加速到超过介电质中的光速，加速的来源可以是核反应或者是粒子加速器。
当超过介电质中光速的粒子是带电时（通常是电子）并通过这样的介质时，切连科夫辐射即会产生。
和切连科夫辐射相类比的是超音速飞行器或子弹的音爆现象。
切连科夫辐射并非介质中运动的粒子（或物体）本身发出的辐射，而是介质中的极化电流发出的。
在粒子物理学中切连科夫辐射是一项非常重要的研究手段。
例如Belle 实验的切连科夫计数器，以及研究中微子震荡的超级神冈探测器，都是目前运作中的实际应用。
从宇宙空间中进入地球大气层的某些高能粒子，运动速度接近光速，可以发出切连科夫辐射。
针对切连科夫辐射设计出的切仑可夫探测器可以检测切连科夫辐射的强度和方位，从而探测出高能粒子。
目前在中微子研究相关的实验中，都有广泛的利用。
用途
假如一颗超新星在距离地球100光年内爆发，地球生物可能会遭灭顶之灾，因为臭氧层会被高能辐射破坏。
如果你有一座中微子探测器，就可以早大约3小时得知末日的到来，到避难所去躲一年半载。
实验步骤
1．在地下几百米的废弃矿洞中安置好直径15米的圆柱形容器。
2．在容器壁上装上所有的此电倍增管，它可以探测极微弱的光线。
3．把光电倍增管和计数器相连接。
再存容器中灌满水。
切断现场的一切光源，再接通光电倍增管的电源。
注意
注意遮光！现场需要保持绝对的黑暗，一丝光线都台可能造成光电倍增管引发级联效应而爆炸。
小心破产！此装置需耗资数千万人民币。
本实验仅供娱乐。
并无实际可操作性。