高中物理《第十九章 原子物理》同步练习 新人教版选修3.doc

第十九章、原子核-同步训练（1-4节）一、选择题1、下列现象中，与原子核内部变化有关是（ c ） a粒子散射 b光电效应 c天然放射现象 d原子发光现象2、在物理学发展史上，有一些定律或规律的发现，首先是通过推理论证建立理论，然后再由实验加以验证下列叙述内容符合上述情况的是：（ac）a牛顿发现了万有引力，经过一段时间后卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值，从而验证了万有引力定律b爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说c麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在d汤姆生提出原子的核式结构学说，后来由卢瑟福用粒子散射实验给予了验证3、下面列出的是一些核反应方程（ d ） ax是质子，y是中子，z是正电子 bx是正电子，y是质子，z是中子 cx是中子，y是正电子，z是质子 dx是正电子，y，是中子，z是质子4、下列说法正确的是（ bc ） a当氢原子从n = 2的状态跃迁到n = 6的状态时，发射出光子 b放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间 c同一元素的两种同位素具有相同的质子数 d中子与质子结合成氘核时要吸收能量5、天然放射性元素（钍）经过一系形衰变和衰变之后，变成（铅）。下列论断中正确的是（ cd ）a、铅核比钍核少24个中子 b、衰变过程中共有4次衰变和8次衰变c、铅核比钍核少8个质子 d、衰变过程中共有6次衰变和4次衰变6、（06宿迁）图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（po）放出的a射线轰击铍时会产生粒子流a，用粒子流a轰击石蜡时会打出粒子流b，经研究知道（a ）aa为中子，b为质子ba为质子，b为中子ca为射线，b为中子da为中子，b为射线7、若元素a的半衰期为4天,元素b的半衰期为5天,则相同质量的a和b,经过20天后,剩下的质量之比ma:mb为（ c ）a3031 b。3130 c。12 d。218、（06扬州）镅(am)是一种放射性元素，在其分裂过程中，会释放出一种新的粒子，变成镎(np)，由于放出的这种粒子很容易被空气阻隔，因此不会对人体构成任何的危害，火警的报警系统就是利用这种粒子作为报警的重要工具，这种粒子是（a）a粒子 b质子 c中子 d正电子9、2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m的海底“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用其原因有（abc） 铀、钚等核废料有放射性铀、钚等核废料的半衰期很长 铀、钚等重金属有毒性 铀、钚等核废料会造成爆炸 10、从一个铅盒的小孔中射出的三种射线沿同一直线进入同一匀强磁场或匀强电场，这三种射线在场内的径迹情况有可能是ac a三条重合b两条重合c三条分开d与的径迹一定分开二、填空题11、完成下列核反应方程、（）、 （）12、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_气完成该实验的下列核反 应方程：（质子，氮，）三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤）13、1930年发现，在真空条件下用粒子轰击时，会产生一种贯穿能力强且不带电、质量与质子很接近的粒子和另一种原子核 (1)写出这个过程的核反应方程 (2)若一个这种粒子以初速度v0与一个静止的12核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速率为v1，运动方向与原来运动方向相反，求12核与该粒子碰撞后的速率 解： （1）核反应方程为： （）设12碰后速度为2，根据动量守恒定律，有： 0（1）2，解得2（10）14、用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态，设原子基态和激态的能量差为e现分别用电子和质子轰击质量为m的静止原子，试问欲使上述跃迁发生，所需的最小动能是否相等?对你的回答给出相应的分析和计算分析：原子跃迁所需要的能量来自粒子与原子碰撞过程中损失的机械能要使入射粒子的动能最小，e一定，据能量守恒知，需碰撞过程中机械能损最大，即必须发生完全非弹性碰撞解：设入射粒子的质量为m，与原子碰撞前后动量和能量守恒分别得：m1=m2+m 又因为2=（因为完全非弹性碰撞） 解以上三式得入射粒子的最小动能为： 令电子、质子质量分别为m1、m2，因m1r）的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道cd相连，在水平轨道cd上一轻弹簧a、b被两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点，求： （1）两小球的质量比.（2）若，要求a、b还都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能. 班级 姓名 坐号 学校 密封线内不得答题 饶 平 二 中 高 三 级 教 学 质 量 检 测物理科试卷（选修3-5）答案卷 评分 第卷（选择题）题号12345678910答案第卷（非选择题）11、牛顿爱因斯坦主要贡献1主要贡献212、【猜想1】 ， ， 。【猜想2】 ， ， 。【猜想3】： 13、解：14解： 15解：16解： 17解： 18解：饶平二中高三级教学质量检测物理科试卷（选修3-5）-参考答案及主评分标准第卷（选择题）题号12345678910答案bcbdabcdcdbcbbcac第卷（非选择题）11、（每空1分）牛顿爱因斯坦主要贡献1牛顿运动三定律光子说主要贡献2万有引力定律相对论12、【猜想1】 9 ， 3 ，不成立 。【猜想2】 4.05 ， 5.85 ，不成立 。（每空1分）【猜想3】：解：在碰撞中b球的动量增加量为：=0.19kg m/s=0.9m/s（2分） a球的动量减少量为：=0.3（8-5）kg m/s=0.9m/s（2分）可见，在这次碰撞中b球的动量增加量与a球的动量减少量相等。（2分）13解(1):设人跳上小车后与小车的共同加速度为v, 取向右为正方向，根据动量守恒定律得： mv1mv2=(m+m)v （4分）则： m/s =1.2 m/s （2+1分）方向向左（1分） (2)根据动能定理得人对小车做的功，由动能定理得：j=22j （3分）14解：由光电效应规律：对紫外线第一次入射有： （3分）对紫外线第二次入射有： （3分）由得第二次入射的光电子的最大初动能是： （3分）15解：（1）设地面上垂直阳光的1m2面积上每秒钟接收太阳光的能量为e，可见光光子数为n.则：e=p45% （1分）每个光子的能量为：e0=h.（1分）n个光子的能量为：en=ne0（1分）由题给条件有：e= en 即p45%= nh（2分）所以：n= =1.751021（2分+1分）以太阳为球心，日、地距离为半径r的大球面面积为：s=4r2 （2分）大球面接受的光子数即等于太阳辐射的全部光子数，则所求可见光光子数为：n=n 4r2=1.75102143.14（1.51011）2=4.91044 （1分+1分）（2）地球背着阳光的半个球面没有接收太阳光。地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直。接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积。则地球接收阳光的总功率：p地=pr2 =1.41033.14(6.4106)2 w=1.81017 w. （2分+2分）16解：（1）电子流无偏转时，由平衡条件有： （3分）所以电子流初速度的大小：m/s = 2.7107 m/s （1+1分）（2）只存在匀强磁场 b 时，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有： （2分）由几何关系有： （2分）因偏转很小，有： （2分）由得比荷为：c/=7.21010 c/（3+2分）17解：原子核发生衰变前后由动量守恒定律： （3分）dh gbaofc衰变后新核x和粒子在磁场中分别做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力有： （3分）所以，对粒子的轨道半径为： （1分）对新核x的轨道半径： （1分）在图中作直线ob、oh，则obh为等边三角形，由图中的几何关系可知：粒子的轨道半径： （3分）由得： （2分）所以新核x的轨道半径为： （3分）18解：（1）设释放两小球时，a、b球的速度分别为，则对a、b球的弹簧组成的系统，由动量守恒定律： （2分）若a、b球恰