2019-2020年高中物理《第十九章 原子物理》同步練習(xí) 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中物理第十九章 原子物理同步練習(xí) 新人教版選修3一、選擇題1、下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)是（ C ） A粒子散射 B光電效應(yīng) C天然放射現(xiàn)象 D原子發(fā)光現(xiàn)象2、在物理學(xué)發(fā)展史上，有一些定律或規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，首先是通過推理論證建立理論，然后再由實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證下列敘述內(nèi)容符合上述情況的是：（AC）A牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，經(jīng)過一段時(shí)間后卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測出引力常量的數(shù)值，從而驗(yàn)證了萬有引力定律B愛因斯坦提出了量子理論，后來普朗克用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)提出了光子說C麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波的存在，后來由赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D湯姆生提出原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，后來由盧瑟福用粒子散射實(shí)驗(yàn)給予了驗(yàn)證3、下面列出的是一些核反應(yīng)方程（ D ） AX是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子 BX是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子 CX是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子 DX是正電子，Y，是中子，Z是質(zhì)子4、下列說法正確的是（ BC ） A當(dāng)氫原子從n = 2的狀態(tài)躍遷到n = 6的狀態(tài)時(shí)，發(fā)射出光子 B放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間 C同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)子數(shù) D中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)要吸收能量5、天然放射性元素（釷）經(jīng)過一系形衰變和衰變之后，變成（鉛）。下列論斷中正確的是（ CD ）A、鉛核比釷核少24個(gè)中子 B、衰變過程中共有4次衰變和8次衰變C、鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子 D、衰變過程中共有6次衰變和4次衰變6、（06宿遷）圖為查德威克實(shí)驗(yàn)示意圖，由天然放射性元素釙（Po）放出的A射線轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時(shí)會(huì)打出粒子流B，經(jīng)研究知道（A ）AA為中子，B為質(zhì)子BA為質(zhì)子，B為中子CA為射線，B為中子DA為中子，B為射線7、若元素A的半衰期為4天,元素B的半衰期為5天,則相同質(zhì)量的A和B,經(jīng)過20天后,剩下的質(zhì)量之比mA:mB為（ C ）A3031 B。3130 C。12 D。218、（06揚(yáng)州）镅(Am)是一種放射性元素，在其分裂過程中，會(huì)釋放出一種新的粒子，變成镎(NP)，由于放出的這種粒子很容易被空氣阻隔，因此不會(huì)對(duì)人體構(gòu)成任何的危害，火警的報(bào)警系統(tǒng)就是利用這種粒子作為報(bào)警的重要工具，這種粒子是（A）A粒子 B質(zhì)子 C中子 D正電子9、2000年8月21日，俄羅斯“庫爾斯克”號(hào)核潛艇在巴倫支海遇難，沉入深度約為100m的海底“庫爾斯克”號(hào)核潛艇的沉沒再次引起人們對(duì)核廢料與環(huán)境問題的重視幾十年來人們向以巴倫支海海域傾倒了不少核廢料，核廢料對(duì)海洋環(huán)境有嚴(yán)重的污染作用其原因有（ABC） 鈾、钚等核廢料有放射性鈾、钚等核廢料的半衰期很長 鈾、钚等重金屬有毒性 鈾、钚等核廢料會(huì)造成爆炸 10、從一個(gè)鉛盒的小孔中射出的三種射線沿同一直線進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場或勻強(qiáng)電場，這三種射線在場內(nèi)的徑跡情況有可能是AC A三條重合B兩條重合C三條分開D與的徑跡一定分開二、填空題11、完成下列核反應(yīng)方程、（）、 （）12、1919 年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子 核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)_圖中A為放射源發(fā)出 的_粒子，B為_氣完成該實(shí)驗(yàn)的下列核反 應(yīng)方程：（質(zhì)子，氮，）三、計(jì)算題（要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟）13、1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用粒子轟擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種貫穿能力強(qiáng)且不帶電、質(zhì)量與質(zhì)子很接近的粒子和另一種原子核 (1)寫出這個(gè)過程的核反應(yīng)方程 (2)若一個(gè)這種粒子以初速度v0與一個(gè)靜止的12核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速率為v1，運(yùn)動(dòng)方向與原來運(yùn)動(dòng)方向相反，求12核與該粒子碰撞后的速率 解： （1）核反應(yīng)方程為： （）設(shè)12碰后速度為2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有： 0（1）2，解得2（10）14、用粒子轟擊原子可使其從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，設(shè)原子基態(tài)和激態(tài)的能量差為E現(xiàn)分別用電子和質(zhì)子轟擊質(zhì)量為M的靜止原子，試問欲使上述躍遷發(fā)生，所需的最小動(dòng)能是否相等?對(duì)你的回答給出相應(yīng)的分析和計(jì)算分析：原子躍遷所需要的能量來自粒子與原子碰撞過程中損失的機(jī)械能要使入射粒子的動(dòng)能最小，E一定，據(jù)能量守恒知，需碰撞過程中機(jī)械能損最大，即必須發(fā)生完全非彈性碰撞解：設(shè)入射粒子的質(zhì)量為m，與原子碰撞前后動(dòng)量和能量守恒分別得：m1=m2+M 又因?yàn)?=（因?yàn)橥耆菑椥耘鲎玻?解以上三式得入射粒子的最小動(dòng)能為： 令電子、質(zhì)子質(zhì)量分別為m1、m2，因m1r）的甲乙兩光滑圓軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上一輕彈簧a、b被兩小球夾住，同時(shí)釋放兩小球，a、b球恰好能通過各自的圓軌道的最高點(diǎn)，求： （1）兩小球的質(zhì)量比.（2）若，要求a、b還都能通過各自的最高點(diǎn)，彈簧釋放前至少具有多少彈性勢能. 班級(jí) 姓名 坐號(hào) 學(xué)校 密封線內(nèi)不得答題 饒 平 二 中 高 三 級(jí) 教 學(xué) 質(zhì) 量 檢 測物理科試卷（選修3-5）答案卷 評(píng)分 第卷（選擇題）題號(hào)12345678910答案第卷（非選擇題）11、牛頓愛因斯坦主要貢獻(xiàn)1主要貢獻(xiàn)212、【猜想1】 ， ， ?！静孪?】 ， ， 。【猜想3】： 13、解：14解： 15解：16解： 17解： 18解：饒平二中高三級(jí)教學(xué)質(zhì)量檢測物理科試卷（選修3-5）-參考答案及主評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)第卷（選擇題）題號(hào)12345678910答案BCBDABCDCDBCBBCAC第卷（非選擇題）11、（每空1分）牛頓愛因斯坦主要貢獻(xiàn)1牛頓運(yùn)動(dòng)三定律光子說主要貢獻(xiàn)2萬有引力定律相對(duì)論12、【猜想1】 9 ， 3 ，不成立 ?！静孪?】 4.05 ， 5.85 ，不成立 。（每空1分）【猜想3】：解：在碰撞中B球的動(dòng)量增加量為：=0.19kg m/s=0.9m/s（2分） A球的動(dòng)量減少量為：=0.3（8-5）kg m/s=0.9m/s（2分）可見，在這次碰撞中B球的動(dòng)量增加量與A球的動(dòng)量減少量相等。（2分）13解(1):設(shè)人跳上小車后與小車的共同加速度為v, 取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得： Mv1mv2=(M+m)v （4分）則： m/s =1.2 m/s （2+1分）方向向左（1分） (2)根據(jù)動(dòng)能定理得人對(duì)小車做的功，由動(dòng)能定理得：J=22J （3分）14解：由光電效應(yīng)規(guī)律：對(duì)紫外線第一次入射有： （3分）對(duì)紫外線第二次入射有： （3分）由得第二次入射的光電子的最大初動(dòng)能是： （3分）15解：（1）設(shè)地面上垂直陽光的1m2面積上每秒鐘接收太陽光的能量為E，可見光光子數(shù)為n.則：E=P45% （1分）每個(gè)光子的能量為：E0=h.（1分）n個(gè)光子的能量為：En=nE0（1分）由題給條件有：E= En 即P45%= nh（2分）所以：n= =1.751021（2分+1分）以太陽為球心，日、地距離為半徑R的大球面面積為：S=4R2 （2分）大球面接受的光子數(shù)即等于太陽輻射的全部光子數(shù)，則所求可見光光子數(shù)為：N=n 4R2=1.75102143.14（1.51011）2=4.91044 （1分+1分）（2）地球背著陽光的半個(gè)球面沒有接收太陽光。地球向陽的半個(gè)球面面積也不都與太陽光垂直。接收太陽光輻射且與陽光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積。則地球接收陽光的總功率：P地=Pr2 =1.41033.14(6.4106)2 W=1.81017 W. （2分+2分）16解：（1）電子流無偏轉(zhuǎn)時(shí)，由平衡條件有： （3分）所以電子流初速度的大?。簃/s = 2.7107 m/s （1+1分）（2）只存在勻強(qiáng)磁場 B 時(shí)，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，有： （2分）由幾何關(guān)系有： （2分）因偏轉(zhuǎn)很小，有： （2分）由得比荷為：C/=7.21010 C/（3+2分）17解：原子核發(fā)生衰變前后由動(dòng)量守恒定律： （3分）dh gbaofc衰變后新核X和粒子在磁場中分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力有： （3分）所以，對(duì)粒子的軌道半徑為： （1分）對(duì)新核X的軌道半徑： （1分）在圖中作直線ob、oh，則obh為等邊三角形，由圖中的幾何關(guān)系可知：粒子的軌道半徑： （3分）由得： （2分）所以新核X的軌道半徑為： （3分）18解：（1）設(shè)釋放兩小球時(shí)，a、b球的速度分別為，則對(duì)a、b球的彈簧組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律： （2分）若a、b球恰好能通過各自的圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為、則對(duì)a需滿足： （2分）所以： （1分） 對(duì)b同理有： （1分） 機(jī)械能守恒定律：對(duì)a： （2分） 對(duì)b： （2分） 聯(lián)立得： （3分） （2）若，由動(dòng)量守恒定律得： （2分） 當(dāng)a球恰好能通過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，b球也能通過圓軌道的最高點(diǎn)，這時(shí)E彈最小。由能量的轉(zhuǎn)化與守恒有： （2分）由得最小彈性勢能為： （2分）