高三物理单元知识点复习题13
高三物理第一轮复习单元练习十三 光学和原子物理(附答案)
物理学科第十三单元光学和原子物理一、选择题1.光由一种介质进入另一种不同介质（）A、传播速度发生变化B、频率发生变化C、波长保持不变D、频率和波长都发生变化2.在光电效应中，用一束强度相同的紫光代替黄光照射时（）A、光电子的最大初动能不变B、光电子的最大初动能增大C、光电子的最大初动能减小D、光电流增大3.光从甲介质射入乙介质，由图可知（）A、甲介质是光疏介质，乙是光密介质B、入射角大于折射角C、光在甲介质中的传播速度较小D、若甲为空气，则乙的折射率为6／24.表面有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片表面和边缘分别看到彩色图样，这两种现象（）A、都是色散现象B、前者是干涉现象，后者是色散现象C、都是干涉现象D、前者是色散现象，后者是干涉现象5.光在玻璃和空气的界面上发生全反射的条件是（）A、光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B、光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C、光从空气射到分界面上，入射角足够小D、光从空气射到分界面上，入射角足够大6.一束光从空气射到折射率ｎ＝2的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则下列说法中错误．．的是（）A、当ｉ＞π／4时会发生全反射现象B、无论入射角ｉ是多大，折射角r都不会超过π／4C、欲使折射角ｒ＝π／6，应以ｉ＝π／4的角度入射D、当入射角ｉ＝arctg2时，反射光线跟折射光线恰好垂直7.用强度和频率都相同的两束紫外线分别照射到两种不同金属的表面上，均可发生光电效应，则下列说法中错误的是（）A、两束紫外线光子总能量相同B、从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能相同C、在单位时间内从不同的金属表面逸出的光电子数相同D、从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能不同8.在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（）A、若将其中一缝挡住，则屏上条纹不变，只是亮度减半B、若将其中一缝挡住，则屏上无条纹出现C、若将下方的缝挡住，则中央亮度的位置将下移D、分别用红蓝滤光片挡住，屏上观察不到条纹9.一束白光斜射水面而进入水中传播时，关于红光和紫光的说法正确的是（）A、在水中的传播速度红光比紫光大B、红光折射角小，紫光折射角大C、红光波长比紫光波长小D、红光频率比紫光频率变化大10.在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，下列说法中错误．．的是（）①α粒子的电势能最小②α粒子的动能最小③α粒子的动量最小④α粒子受到的斥力最小A、①②B、②③C、③④D、①④11.按照玻尔理论，氢原子从能级A跃迁到能级B时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级B跃迁到C时，吸收频率为ν2的光子，已知ν1＞ν2，则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将（）A、吸收频率为ν2－ν1的光子B、吸收频率为ν2＋ν1的光子C、吸收频率为ν1－ν2的光子D、释放频率为ν2＋ν1的光子12.一个原子核经历了2次α衰变，6次β衰变，在这过程中，它的电荷数、质量数、中子数、质子数的变化情况是（）A、电荷数减少4，质量数减少2B、电荷数增加2，质量数减少8C、质量数增加2，中子数减少10D、质子数增加6，中子数减少413.关于α、β、γ射线，下列说法正确的（）A、α、β、γ三种射线是波长不同的电磁波B、按电量由大到小排列的顺序是α、γ、βC、按电离作用由强到弱排列的顺序是α、β、γD、按穿透作用由强到弱排列的顺序是α、β、γ14.关于原子能量和原子核能量的变化，下列说法中正确的是（）A、原子辐射出光子时，原子从低能级跃迁到高能级B、原子电离时，原子能量要减小C、原子核辐射出γ射线时，原子核能量要减小D、核子结合成原子核过程中，要吸收能量15.入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么（）A、从光照到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加B、逸出的光电子的最大初动能将减少C、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D、有可能不发生光电效应16.下列核反应中，表示核聚变过程的是（）A、ePP0130143015-+→B、nHeHH1423121+→+C、eNC01147146-+→D、HeThU422349023892+→17.设氢核、中子、氘核的质量分别为M1、M2、M3，当核子结合成氘核时，所释放的能量(c 是真空中的光速) （）A、(M1－M2－M3)ｃ2B、（M3－M1－M2）ｃ2C、（M1＋M2＋M3）ｃ2D、（M1＋M2－M3）ｃ218.一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的过程中释放出的能量是△E.已知阿伏伽德罗常数为NＡ，则2ｇ氘和3g氚完全结合成氦的过程中释放出的能量为（）A、 2NＡ△EB、NＡ△EC、 5NＡ△ED、 5△E／NＡ二、填空题19.有一小电珠，功率为P，均匀地向周围空间辐射平均波长为λ的光波，则在以小电珠为圆心，r为半径的球面上，每秒通过单位面积的光能为__________，每秒通过面积S的光子数为____________________．(普朗克常量为h，光在真空中的速度为c)20.光在第Ⅰ、第Ⅱ两种介质中传播的速度分别为v 1、v 2，若v 1＞v 2，则光从 介质射向 介质时，无论入射角多大都不会发生全反射．21.用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针Ｐ1和Ｐ2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使Ｐ1的像被Ｐ2挡住；接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针Ｐ3、Ｐ4，使Ｐ3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓(1)在本题的图上画出所需的光路． (2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是 和 ，在图上标出它们．(3)计算折射率的公式ｎ＝___ _____． 22.U 23292(原子量为232.0372u)衰变为Th 22890（原子量为228.0287u ）时，释放出一个α粒子(He 42的原子量为4.0026u)，则在衰变过程中释放出的能量为 J ． 23.一个α粒子击中一个硼核(B 115)，生成碳核(C 146)和另一个粒子，在这个核反应中还释放出0.75×106eV 的能量．则这个核反应方程是 ． 24.已知氢原子的基态能量是E 1＝－13.6ｅＶ， 如果氢原子吸收 ｅＶ的能 量，它可由基态跃迁到第二能级． 25.完成下列核反应方程，并说明其反应类型：23592Ｕ＋10ｎ→13954Ｘe ＋9538Ｓr ＋ ，属 反应；22286Ｒｎ→21884Ｐo ＋___________，属 反应．26.用中子轰击铝27，产生钠24.这个核反应方程是 ，钠24是具有放射性的，衰变后变成镁24，这个核反应方程是 ． 一、计算题27.在水平地面上有一点光源S ，被不透明的罩遮住，在罩的正上方开一小孔，一束光经过小孔竖直照到距地面高度为3m 的水平放置的平面镜上，如图所示，若平面镜突然开始绕水平轴O 顺时针转动，在0.1ｓ内转过π／6的角，那么由镜面反射到水平地面上的光斑在这0.1ｓ内沿水平地面移动的平均速度?28.有一折射率为n ，厚度为d 的玻璃平板上方的空气中有一点光源S ，从S 发出的光线SA 以角度θ入射到玻璃板上表面，经玻璃板后从下表面射出，如图所示，若沿此传播的光，从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃中传播的时间相等，点光源S 到玻璃上表面的垂直距离L 应是多少?29.为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm，底面直径24cm的圆筒内注满水，如图所示，这时从P点恰能看到筒底的A点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P点观察只能看到B点，B点和C点的距离为18cm．由以上数据计算得水的折射率为多少?30.已知一个铍核94Be和一个α粒子结合成一个碳核126Ｃ，并放出5.6MeＶ能量．（1）写出核反应方程；（2）若铍核和α粒子共有130ｇ，刚好完全反应，那么共放出多少焦的能量?阿伏伽德罗常数NＡ＝6.02×1023mol－1)（3）质量亏损共多少千克? 31.秦山核电站的功率为3.0×105kW，如果1g 轴235完全裂变时产生的能量为8.2×1010Ｊ，并且假定所产生的能量都变成了电能，那么每年要消耗多少铀235?(一年按365天计算．)32．供给白炽灯的能量只有5%用来发出可见光，功率为100W的白炽灯，每秒钟发出多少个平均波长为6×10－7ｍ的光子.（普朗克恒量h ＝6.63×10－34J·ｓ，光速ｃ＝3.0×108m／s）第十三单元 光学 原子物理1、A2、B3、C4、B5、B6、A7、B8、D9、A 10、D 11、C 12、B 13、C 14、C 15、C 16、B 17、D 18、B 19、P ／4πr 2；PS λ／4πr 2h ｃ 20、Ⅰ Ⅱ 21、(1)略；(2)入射角ｉ，折射角ｒ 22、8.8×10-1323、42Ｈｅ＋115Ｂ→146Ｃ＋11Ｈ＋γ 24、10.2 25、210ｎ；裂变；42He ；α衰变 26、2713Al ＋10ｎ→2411Na ＋42Ｈe ；2411Na →2412Mg ＋01-ｅ27、303m ／s28、θθ222sin cos -n dn 29、1.33 30、(1)94Be ＋42He →126Ｃ＋10ｎ＋5.6MeV （2）△E ＝5.4×1012Ｊ（3）△ｍ＝6×10－5kg 31、115kg 32、1.5×1019个。
人教版高中物理高三 三轮复习资料,补习资料 13高考冲刺：物理学中微元法的应用
物理学中微元法的应用【高考展望】随着新课程的改革，微积分已经引入了高中数学课标，列入理科学生的高考考试范围，为高中物理的学习提供了更好的数学工具。
教材中很多地方体现了微元思想，逐步建立微元思想，加深对物理概念、规律的理解，提高解决物理问题的能力，不仅需要从研究方法上提升学习能力，而且还要提高利用数学方法处理物理问题的能力。
高考试题屡屡出现“微元法” 的问题，较多地出现在机械能问题、动量问题、电磁感应问题中，往往一出现就是分值高、难度较大的计算题。
在高中物理竞赛、自主招生物理试题中更是受到命题者的青睐，成为必不可少的内容。
【知识升华】“微元法”又叫“微小变量法”，是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。
用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决，使所求的问题简单化。
在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的。
微元可以是一小段线段、圆弧、一小块面积、一个小体积、小质量、一小段时间……，但应具有整体对象的基本特征。
这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理，进而使问题得到求解。
利用“微元法”可以将非理想模型转化为理想模型，将一般曲线转化为圆甚至是直线，将非线性变量转化为线性变量甚至是恒量，充分体现了“化曲为直”、“化变为恒”的思想。
【方法点拨】应用“微元法”解决物理问题时，采取从对事物的极小部分（微元）入手，达到解决事物整体的方法，具体可以分以下三个步骤进行：（1）选取微元用以量化元事物或元过程； （2）把元事物或元过程视为恒定，运用相应的物理规律写出待求量对应的微元表达式；（3）在微元表达式的定义域内实施叠加演算，进而求得待求量。
微元法是采用分割、近似、求和、取极限四个步骤建立所求量的积分式来解决问题的。
【典型例题】类型一、微元法在运动学、动力学中的应用例1、设某个物体的初速度为0v ，做加速度为a 的匀加速直线运动，经过时间t ，则物体的位移与时间的关系式为2012x v t at =+，试推导。
高三物理一轮复习知识点专题13静电场(2)
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！高三物理一轮复习知识点专题13 静电场（2）—【讲】考点风向标第一部分：考点梳理考点七、电场中的功能关系考点八、静电场中的图象问题考点九、动态电容问题考点十、带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动考点十一、带电粒子在电场中的偏转考点十二、带电粒子在交变电场中的运动考点十三、带电粒子在复合场中的运动考点七、电场中的功能关系1．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功电势能与动能之和保持不变。
(2)若只有电场力和重力做功电势能、重力势能、动能之和保持不变。
(3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。
(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
2．电场力做功的计算方法(1)W AB＝qU AB(普遍适用)(2)W＝qEx cos θ(适用于匀强电场)(3)W AB＝－ΔE p＝E p A－E p B(从能量角度求解)(4)W电＋W非电＝ΔE k(由动能定理求解)（典例应用1）在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同。
在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8 C，质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块。
物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速率v0＝2.0 m/s，如图所示。
(g取10 m/s2)试求：(1)物块向右运动的最大距离；(2)物块最终停止的位置。
审题指导： 第一步：抓关键点第二步：找突破口(1)物块向右在电场力和滑动摩擦力作用下作匀减速直线运动。
(2)要求最终停止的位置，应先根据电场力与摩擦力大小的关系判断物块停在什么位置，再利用动能定理求解。
【解析】(1)物块向右作匀减速运动，速度为零时向右运动的距离最大，根据动能定理得：－(E |q |＋μmg )x m ＝0－12mv 20代入数据得：x m ＝0.4 m(2)因为E |q |>μmg ，所以物块最终停止在O 点的左侧，设离O 点的距离为x 。
专题13探究弹簧弹力与形变量的关系-2024届高三物理一轮复习重难点逐个突破(解析版)
专题13 探究弹簧弹力与形变量的关系1．实验原理(1)弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．(2)弹簧的伸长量越大，弹力也就越大．2．实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸．3．实验步骤(1)按如图所示安装实验器材，使弹簧的一端挂在铁架台上自然下垂，刻度尺的零刻度与弹簧上端对齐。
(2)在弹簧下端悬挂钩码，测量弹簧的伸长量(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据。
(3)以力为纵坐标，以弹簧的伸长量(或弹簧的总长)为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点，并用平滑的曲线(包括直线)连接，使不在曲线上的点均匀分布在图线两侧。
(4)以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数，从而探究弹簧弹力与形变量的关系。
4.数据处理(1)列表法将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的．(2)图象法以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过坐标原点的直线．(3)函数法弹力F与弹簧伸长量x满足F＝kx的关系．5．注意事项(1)安装实验装置时要保持刻度尺竖直并靠近弹簧．(2)实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过度拉伸，超过弹簧的弹性限度．(3)要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．(4)观察所描点的走向，不要画折线．(5)记录数据时要注意统一单位．6．误差分析系统误差：钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差．偶然误差：(1)弹簧长度测量不准（固定刻度尺，多测几次）．(2)描点、作图不准（坐标轴的标度尽量大一些，描线时让尽可能多的点落在线上或均匀分布于线的两侧）．考点一基本实验1．（2022·新疆·模拟预测）某实验小组采用如图甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，测得弹簧弹力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示。
2020年高考物理一轮复习考点归纳：专题(13)选修3-4(含答案)
2020年高考一轮复习知识考点专题14选修3-4 《机械振动与机械波 光 电磁波与相对论》第一节 机械振动(实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度)【基本概念、规律】一、简谐运动1．概念：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x －t 图象)是一条正弦曲线的振动．2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置． 3．回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力． (2)方向：时刻指向平衡位置．(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力． 4．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反．(2)运动学表达式：x ＝A sin (ωt ＋φ)，其中A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快慢，(ωt ＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．5．描述简谐运动的物理量二、单摆1．定义：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果细线的伸缩和质量都不计，球的直径比线的长度短得多，这样的装置叫做单摆．2．视为简谐运动的条件：θ＜5°. 3．回复力：F ＝G 2＝G sin θ＝mglx .4．周期公式：T ＝2πl g. 5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l 和重力加速度g ，与振幅和振子(小球)质量都没有关系．三、受迫振动及共振1．受迫振动：系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体，它的周期(或频率)等于驱动力周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关．2．共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象．共振曲线如图所示．【重要考点归纳】考点一 简谐运动的五个特征 1．动力学特征F ＝－kx ，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k 是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数．2．运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时x 、F 、a 、E p 均增大，v 、E k 均减小，靠近平衡位置时则相反．3．运动的周期性特征相隔T 或nT 的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同． 4．对称性特征 (1)相隔T 2或n ＋2T (n 为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反．(2)如图所示，振子经过关于平衡位置O 对称的两点P 、P ′(OP ＝OP ′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等．(3)振子由P 到O 所用时间等于由O 到P ′所用时间，即t PO ＝t OP ′. (4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP 段)所用时间相等，即t OP ＝t PO . 5．能量特征振动的能量包括动能E k 和势能E p ，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒．6.(1)由于简谐运动具有周期性、往复性、对称性，因此涉及简谐运动时，往往出现多解．分析此类问题时，特别应注意，物体在某一位置时，位移是确定的，而速度不确定，时间也存在周期性关系．(2)相隔(2n ＋1)T2的两个时刻振子的位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度等大反向．考点二 简谐运动的图象的应用某质点的振动图象如图所示，通过图象可以确定以下各量： 1．确定振动物体在任意时刻的位移． 2．确定振动的振幅．3．确定振动的周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期．4．确定质点在各时刻的振动方向． 5．比较各时刻质点加速度的大小和方向．6.(1)简谐运动的图象不是振动质点的轨迹，它表示的是振动物体的位移随时间变化的规律； (2)因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t 轴；(3)速度方向可以通过下一个时刻位移的变化来判定，下一个时刻位移如果增加，振动质点的速度方向就远离t 轴，下一个时刻的位移如果减小，振动质点的速度方向就指向t 轴．考点三 受迫振动和共振1．自由振动、受迫振动和共振的关系比较(1)共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率f ，纵坐标为振幅A .它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，f 与f 0越接近，振幅A 越大；当f ＝f 0时，振幅A 最大．(2)受迫振动中系统能量的转化：受迫振动系统机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换．3.(1)无论发生共振与否，受迫振动的频率都等于驱动力的频率，但只有发生共振现象时振幅才能达到最大.(2)受迫振动系统中的能量转化不再只有系统内部动能和势能的转化，还有驱动力对系统做正功补偿系统因克服阻力而损失的机械能．考点四 实验：用单摆测定重力加速度 1．实验原理由单摆的周期公式T ＝2πl g ，可得出g ＝4π2T2l ，测出单摆的摆长l 和振动周期T ，就可求出当地的重力加速度g .2．实验器材单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表． 3．实验步骤(1)做单摆：取约1 m 长的细丝线穿过带中心孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上，让摆球自然下垂，如图所示．(2)测摆长：用毫米刻度尺量出摆线长L (精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径D ，则单摆的摆长l ＝L ＋D2.(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，然后释放小球，记下单摆摆动30～50次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单摆的振动周期．(4)改变摆长，重做几次实验． 4．数据处理 (1)公式法：g ＝4π2l T 2.(2)图象法：画l －T 2图象． g ＝4π2k ，k ＝l T 2＝ΔlΔT 2.5．注意事项(1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定． (2)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于10°.(3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数．(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长L ，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径r ，则摆长l ＝L ＋r .(5)选用一米左右的细线．【思想方法与技巧】单摆模型的应用(1)单摆模型指符合单摆规律的模型，须满足以下三个条件：①圆弧运动；②小角度往复运动；③回复力满足F ＝－kx .(2)处理方法：首先确认符合单摆模型的条件，即小球沿光滑圆弧运动，小球受重力、轨道支持力，此支持力类似单摆中的摆线拉力，此装置可称为“类单摆”；然后寻找等效摆长l 及等效加速度g ；最后利用公式T ＝2πlg或简谐运动规律分析求解问题． (3)须注意单摆模型做简谐运动时具有往复性，解题时要审清题意，防止漏解或多解．第二节 机械波【基本概念、规律】一、机械波 1．形成条件(1)有发生机械振动的波源． (2)有传播介质，如空气、水等． 2．传播特点(1)传播振动形式、传递能量、传递信息． (2)质点不随波迁移． 3．分类机械波⎩⎪⎨⎪⎧横波：振动方向与传播方向垂直.纵波：振动方向与传播方向在同一直线上.二、描述机械波的物理量1．波长λ：在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离．用“λ”表示． 2．频率f ：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率． 3．波速v 、波长λ和频率f 、周期T 的关系 公式：v ＝λT＝λf机械波的速度大小由介质决定，与机械波的频率无关． 三、机械波的图象1．图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线．2．物理意义：某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移． 四、波的衍射和干涉1．波的衍射定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象．2．发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者小于波长时，才会发生明显的衍射现象．3．波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．4．波的干涉(1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱，这种现象叫波的干涉．(2)条件：两列波的频率相同．5．干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、折射．五、多普勒效应由于波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率与波源频率不相等的现象．【重要考点归纳】考点一波动图象与波速公式的应用1．波的图象反映了在某时刻介质中的质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图．图象的应用：(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．(2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小．(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．2．波速与波长、周期、频率的关系为：v＝λT＝λf.3.波的传播方向与质点的振动方向的互判方法考点二振动图象与波动图象的综合应用(1)分清振动图象与波动图象．(2)找准波动图象对应的时刻．(3)找准振动图象描述的质点．考点三波的干涉、衍射、多普勒效应1．波的干涉中振动加强点和减弱点的判断某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.(1)当两波源振动步调一致时若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动减弱．(2)当两波源振动步调相反时若Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱．2．波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．3．多普勒效应的成因分析(1)接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．当波以速度v通过观察者时，时间t内通过的完全波的个数为N＝vtλ，因而单位时间内通过观察者的完全波的个数，即接收频率．(2)当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．【思想方法与技巧】波的多解问题的处理方法1．造成波动问题多解的主要因素有 (1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt 与周期T 的关系不明确； ②空间周期性：波传播距离Δx 与波长λ的关系不明确． (2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定； ②振动方向双向性：质点振动方向不确定． 2．解决波的多解问题的思路(1)首先要考虑波传播的“双向性”，例如，nT ＋14T 时刻向右传播的波形和nT ＋34T 时刻向左传播的波形相同．(2)其次要考虑波的周期性，若已知一段时间，就要找出与周期的关系，写成t ＝nT ＋Δt ，Δt <T ；若已知一段距离，就要找出与波长的关系，写成x ＝nλ＋Δx ，Δx <λ.第三节 光的折射 全反射(实验：测定玻璃的折射率)【基本概念、规律】一、光的折射与折射率 1．折射定律(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．(2)表达式：sin θ1sin θ2＝n . (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率(1)折射率是一个反映介质的光学特性的物理量． (2)定义式：n ＝sin θ1sin θ2. (3)计算公式：n ＝cv，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1.(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．二、全反射1．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质． (2)入射角≥临界角．2．临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sin C＝1 n.三、光的色散、棱镜1．光的色散(1)色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱，如图．(2)成因由于n红＜n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，就是说紫光偏折得更明显些，当它们射到另一个界面时，紫光的偏折角最大，红光偏折角最小．2．棱镜三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散．【重要考点归纳】考点一折射定律的理解与应用1．折射率：由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．2．折射率与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质．3．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．4．公式n＝sin θ1sin θ2中，不论光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．5.光的折射问题的一般解题步骤(1)根据题意准确作出光路图，注意作准法线．(2)利用数学知识找到入射角和折射角．(3)利用折射定律列方程．考点二全反射现象1．在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的．2．当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．当折射角等于90°时，实际上就已经没有折射光了．3．全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射．4.分析全反射问题的基本思路(1)画出恰好发生全反射的临界光线，作好光路图．(2)应用几何知识分析边、角关系，找出临界角．(3)判断发生全反射的范围．考点三光路的计算与判断1．光线射到介质的界面上时，要注意对产生的现象进行分析：(1)若光线从光疏介质射入光密介质，不会发生全反射，而同时发生反射和折射现象，不同色光偏折不同．(2)若光线从光密介质射向光疏介质，是否发生全反射，要根据计算判断，要注意不同色光临界角不同．2．作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线．3．解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识．4．各种色光的比较考点四实验：测定玻璃的折射率1．实验原理用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式n＝sin θ1sin θ2计算玻璃的折射率．2．实验过程(1)铺白纸、画线．①如图所示，将白纸用图钉按在平木板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线．②把玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′.(2)插针与测量．①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置．②移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，入射角θ1＝∠AOM，折射角θ2＝∠O′ON.③用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中．④改变入射角θ1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据．(1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值．(2)作sin θ1－sin θ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1－sin θ2图象，由n ＝sin θ1sin θ2可知图象应为直线，如图所示，其斜率为折射率．(3)“单位圆”法确定sin θ1、sin θ2，计算折射率n ：以入射点O 为圆心，以一定的长度R 为半径画圆，交入射光线OA 于E 点，交折射光线OO ′于E ′点，过E 作NN ′的垂线EH ，过E ′作NN ′的垂线E ′H ′.如图所示，sin θ1＝EH OE ，sin θ2＝E ′H ′OE ′，OE ＝OE ′＝R ，则n ＝sin θ1sin θ2＝EHE ′H ′.只要用刻度尺量出EH 、E ′H ′的长度就可以求出n .4．注意事项(1)玻璃砖应选用厚度、宽度较大的． (2)大头针要插得竖直，且间隔要大些．(3)入射角不宜过大或过小，一般在15°～75°之间．(4)玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线． (5)实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变.第四节 光的波动性(实验：用双缝干涉测量光的波长)【基本概念规律】一、光的干涉1．定义：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被加强，出现亮纹，某些区域的光被减弱，出现暗纹，且加强和减弱互相间隔的现象叫做光的干涉现象．2．条件：两列光的频率相等，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象． 3．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是频率相等的相干光波，屏上某点到双缝的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹；路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx 与波长λ、双缝间距d 及屏到双缝距离l 的关系为Δx ＝ldλ. 4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同．1．光的衍射现象光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射．2．光发生明显衍射现象的条件当孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟光波波长相差不多时，光才能发生明显的衍射现象．3．衍射图样(1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光．(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环．(3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一．三、光的偏振1．偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光．光的偏振现象证明光是横波(填“横波”或“纵波”)．2．自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光．3．偏振光的产生自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫做起偏器．第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光，叫做检偏器．【重要考点归纳】考点一光的干涉1．双缝干涉(1)光能够发生干涉的条件：两光的频率相同，振动步调相同．(2)双缝干涉形成的条纹是等间距的，两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比，即Δx＝ldλ.(3)用白光照射双缝时，形成的干涉条纹的特点：中央为白条纹，两侧为彩色条纹．2．薄膜干涉(1)如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．(2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加，两列光波同相叠加，出现明纹；反相叠加，出现暗纹．(3)条纹特点：①单色光：明暗相间的水平条纹；②白光：彩色水平条纹．3.明暗条纹的判断方法屏上某点到双缝距离之差为Δr，若Δr＝kλ(k＝0,1,2，…)，则为明条纹；若Δr＝(2k＋1)λ2(k＝0,1,2，…)，则为暗条纹．考点二光的衍射现象的理解1．单缝衍射与双缝干涉的比较2.光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的．考点三光的偏振现象的理解1．偏振光的产生方式(1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器．第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器．(2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．2．偏振光的理论意义及应用(1)理论意义：光的偏振现象说明了光波是横波.(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．考点四实验：用双缝干涉测量光的波长1．实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ＝dΔx/l.2．实验步骤(1)观察干涉条纹①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．如图所示．②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．③调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏．④安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5 cm～10 cm，这时，可观察白光的干涉条纹．⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．(2)测定单色光的波长①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹．③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)．④改变双缝间的距离d，双缝到屏的距离l，重复测量．3．数据处理(1)条纹间距Δx＝|a2－a1 n－1|.(2)波长λ＝dlΔx.(3)计算多组数据，求λ的平均值．4．注意事项(1)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当．(2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近．(3)调节的基本依据是：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节．【思想方法与技巧】条纹间距公式的拓展应用在光的干涉、衍射中，要注意光的波长，像双缝干涉中，通常是指光在真空(空气)中的波长，若装置处于其他介质中，就应取光在介质中的波长．又如薄膜干涉、增透膜等，也应为在这种介质中的波长．第五节电磁波相对论简介【基本概念、规律】 一、电磁波的产生 1．麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场． 2．电磁场变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场． 3．电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． (1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质． (2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s.(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象． 二、电磁波的发射与接收 1．电磁波的发射(1)发射条件：足够高的频率和开放电路． (2)调制分类：调幅和调频． 2．电磁波的接收(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(2)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程． 三、相对论的简单知识 1．狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．2．相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系：m ＝m 0/1－⎝⎛⎭⎫v c 2.(2)物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0. 3．相对论质能关系用m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E ＝mc 2.【重要考点归纳】考点一 对电磁场理论和电磁波的理解 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解。
高考物理 高频考点穿透卷 专题13 弹性碰撞和非弹性碰撞(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题13 弹性碰撞和非弹性碰撞本专题为2017新课标考纲新增必考知识，基于对2017考试说明的分析和研究，在真题选择局部上，选题不再局限于近五年，具有高考预测性和方向性。
选用了全国卷高考真题和地方卷真题试题和考试说明的例题12。
一. 题型研究一〔碰撞与机械能〕 〔一〕真题再现1.〔2016某某〕如下列图，方盒A 静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B ，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ；假设滑块以速度v 开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动屡次，最终相对盒静止，如此此时盒的速度大小为；滑块相对盒运动的路程。
【答案】3v 23v g【题型】填空题 【难度】一般2.(考试说明新增)两块长木板A 和B ，质量相等，长度都是l =1.0m ，紧贴在一起，静置于光滑的水平地面上。
另一小物块C ，质量与长木板相等，可视为质点，位于木板的 A 的左端，如下列图，现给物块C 一向右的初速度，速度的大小为v 0 =2.0 m/s ，物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.10，问木板A 最终运动的速度为多少？【答案】4m /s 3【解析】设物块在木板A 上滑行l 距离后便停在A 上，在这个过程中，木版A 和B 滑动的距离都是s ，如下列图，物块C 停在木板A 时，A 、B 、C 三者速度相等，设此速度为v ，根据动能定理有物块：()12121)(202 mv mv x s mg -=+-μ A 和B ：()20)2(212 -=v m mgs μ因x>l ，与物块C 停在木板A 上的假设不符，明确C 要滑离木板A 并在木板B 上滑动。
物块在木板A 上滑动距离l 后，到达木板B ，设在C 刚滑离A 时，C 的速度为u ，这时A 与B 的速度相等，设为V ，在这一过程中，A 与B 一起滑动的距离为1s ，如此由动能定理和动量守恒定律有()62121)(2201 mu mv l s mg -=+μ()7)2(2121 V m mgs =μ()820 mV mu mv +=消去1s ，代人有关数值，得⎩⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==0/1/34/31u V u V 秒米秒，米秒，米 第二组解不符合题意，因按第二组解，当物块C 滑到木板A 的最右端时，速度为0，但木板A 却有方向向右，大小为秒米/1=V 的速度，即C 静止，A 却运动，这不符合物理原理，故所求的木板A 的最终速度为4m /s 3V =。
山东省高三物理 单元测试13《磁场》新人教版
第I卷（选择题）一、本题共16小题，每小题4分，共64分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分.1.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．关于三种同位素进人磁场时速度的排列顺序以及a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是( )A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕2.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是（）A. 在中性面时，通过线圈的磁通量最大B. 在中性面时，感应电动势最大C. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D. 穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率也为零3.关于磁感应强度的大小，以下说法中正确的是A．一段通电导线在磁场中某处所受安培力越大，该处磁感应强度就越大B．通电导线在磁场中受安培力为零处，磁感应强度一定为零C．磁感线密集处磁感应强度就大D．磁感应强度B反比于检验电流元IL4.关于磁通量的概念，下列说法中正确的有（）A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大；B．磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大；C．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零；D．线圈的匝数增加１倍，它的磁通量也增加一倍。
5.下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是（）6.某空间存在着如图甲所示足够大的、沿水平方向的匀强磁场，在磁场中，A 、B 两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A 带正电，物块B 不带电且表面绝缘，在t 1=0时刻，水平恒力F 作用在物块B 上，使A 、B 由静止开始做加速度相同的运动。
高三物理 复习 专题13 能量动量双守恒1- 重要知识点、考点、方法总结 、讲义
15
【答案】 L
Mm
第 13 讲 能量动量 双守恒（1）
复习复习
一、碰撞问题
1．碰撞：两个物体在极短的时间内发生极强的相互作用。 2．碰撞问题遵从的规律
⑴ 由于瞬时过程，相互作用力极大。因此无论系统在碰撞之一瞬是否受外力，都可以近似看 作动量守恒。
⑵ 如果碰撞以后整个系统的动能不变，叫“完全弹性碰撞”。 ⑶ 如果碰撞以后整个系统的部分动能转换其他形式能，叫“非弹性碰撞”。其中两个物体最终
如图，半径为 R 的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球 A 、B 质量分别为 m 、 m （ 为待定系数）。 A 球从左边与圆心等
高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的 B 球相撞，
碰撞后 A 、 B 球能达到的最大高度均为 1 R ，碰撞中无机械能 4
损失．重力加速度为 g 。试求：
⑴待2
1 2
m2v22
1 2
m1 m2
u共2 Ek max
Ek max
1 2
m1m2 m1 m2
v1 v2 2
撞
注意：上述解对应的是在规定正方向后列写的上述方程，得出负数表示与正方向相反，得正数 表示与正方向相同。
记忆并灵活使用上述结论可以使碰撞问题的推导简化，为同学们在高考中争取时间。 万一记忆模糊： ①可以通过“完全弹性碰撞—动碰静”结论来帮助回忆。 ②对于“完全弹性碰撞”能量守恒方程经．平．方．差．化．简．可以用“相对速度等大反向”来代替，即
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高中学生学科素质训练系列试题高三上学期物理单元测试（12）[原人教版]原子和原子核本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
共100分考试用时90分钟。
第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在滋场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示。
则碳14的衰变方程为（）A．146C →01e + 145BB．146C →42He + 104BeC．146C → 0-1e + 147ND．146C →21H + 125B2．光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6六种光谱线，且ν1<ν2<ν3<ν4<ν5<ν6，则E等于（）A．hν1 B．hν6C．h（ν6-ν1）D．h（ν1+ν2+ν3+ν4+ν5+ν6）3．下列说法正确的是（ ）A ．Th 23290经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核Pb 20882 B ．发现中子的核反应方程是n C He Be 101264294+→+C ．200个U 23892的原子核经过两个半衰期后剩下50个U 23892D ．U 23592在中子轰击下生成Sr 9438和Xe 14054的过程中，原子核中的平均核子质量变小4．下列关于裂变反应的说法中，正确的是（ ）A ．裂变反应必须在几百万度的高温下才能发生B ．要能发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积C ．太阳能释放大量能量，是因为太阳内部不断发生裂变反应D ．裂变反应放出大量热量，故不遵守能量守恒定律5．如图所示为卢瑟福和他的同事们做α 粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A 、B 、C 三个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是 （ ）A ．相同时间内放在A 位置时观察到屏上的闪光次数最多B ．相同时间内放在B 位置时观察到屏上的闪光次数最少C ．相同时间内放在C 位置时观察到屏上的闪光次数最少D ．放在C 位置时观察不到屏上有闪光6．联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成份是铀238，贫铀炸弹贯穿力是一般炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物可长期危害环境，下列关于残留物长期危害环境的原因，正确的是（）A．爆炸后的弹片不会对人体产生危害B．铀238的衰变速度无法确定C．铀的半衰期很长D．由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害7．处于激发状态的原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E n、电子的电势能E p、电子动能E k的变化关系是（）A．E p增大、E k减小、E n减小B．E p减小、E k增大、E n减小C．E p增大、E k增大、E n增大D．E p减小、E k增大、E n不变8．要使氘核聚变，必须使它们之间距离接近到r 0(m)，也就是接近到核力（核子间的相互作用力）能够发生作用的范围。
物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子体的分子平均动能为T k E k 123=，k 1叫玻耳兹曼常数，T 为热力学温度。
两个氘核之间的电势能ke E p 2=，k 为静电力常量，r 为电荷之间的距离，则氘9的哪种判断是正确的（ ） A ．射到b 点的一定是α射线B ．射到b 点的一定是β射线C ．射到b 点的可能是α射线或β射线D ．射到b 点的一定是γ射线10．“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，并且放出一个中微子的过程。
中微子的质量很小，不带电，很难探测到，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。
下面关于一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为新核并放出中微子的说法中，正确的是（ ）A ．母核的电荷数大于子核的电荷数B ．母核的质量数等于子核的质量数C ．新核动量的大小等于中微子动量的大小D ．新核的动能大于中微子的动能第Ⅱ卷（非选择题 共60分）二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．11．（6分）如图表示某种放射性元素的衰变化规律（纵坐标n n表示的是任意时刻放射性元素的原子数与t =0时的原子数之比），该放射性元素的半衰期是____________天。
在从某古迹中发掘出来的木材中，所含C 146的比例是正在生长的植物中的80%，放射性C 146的半衰期是5700年，根据图象可以推算，该古迹距今约_____________年．题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子。
试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量（取1u =261061-⨯kg ）。
)速度减为零时，14．（12分）在匀强电场中逆电场线运动的U核(U23892若恰好发生α衰变，衰变时放出的α粒子的速度大小为v0，方向与电场线垂直。
（1）衰变后的残核如何运动？初速度多大？（2）衰变后当α粒子沿电场线的方向位移为L时，试求残核沿电场线方向的位移。
15．（12分）如图所示为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都是E e=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰。
已知碰撞前一个电子和一个原子的总动量为零。
碰撞后氢原子受激发，跃迁到n＝4的能级。
求碰撞后一个电子和一个受激氢原子的总动能。
已知电子的质量m e与氢原子的质量m H 之比为410445.5-⨯=Hem m 。
16．（14分）2002年3月25日，从酒泉载人航天发射场发射升空的“神舟”三号飞船，于4月1日安全准确返回降落。
2002年12月30日我国又成功地发射了“神舟”四号飞船，在太空遨游6天零18小时，巡天540余万公里后，于2003年1月5日安全准确返回。
我国即将发射“神舟”五号载人飞船。
以下是有关宇宙航行中的两个问题，请解答：在茫茫宇宙空间存在有大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁。
现有一束射线（含α、β、γ三种射线）（1）在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的办法除去α射线？（2）余下的这束β和γ射线经过图示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线在进入如图所示磁场区域后轨迹的示意图。
（画在题图上）束中分离出来，为什么？（已知α粒子的质量约是β粒子质量射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为参考答案1．C 解析： 根据qBm v r =判断两电荷的电荷量之比为1：7。
两圆内切，所以为异种电荷，因此C 项正确。
2．A 解析：氢原子吸收光子后，能发出频率六种光谱线，说明氢原子吸收光子后可能的能级是n =4。
从n =4到n =3放出的光子能量最小，频率最低，此题中的最低频率为ν1，故处于n =3能级的氢原子吸收的光子能量E =h ν1，A 选项正确。
3．ABD 解析：对A 项根据质量数与电荷数守恒判断；B 项符合事实；C 项半衰期是一种统计规律表现，所以错误；D 项在裂变中放能，有质量亏损，正确。
本题ABD 项正确。
4．答案：B （聚变反应必须在几百万度的高温下才能发生，太阳内部进行的是热核反应）5．AC 解析：卢瑟福α粒子散射实验结论是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，少数发生了较大的偏转，极少数偏转超过90°。
6． CD 解析：贫铀弹主要成分为铀238，是放射性元素，且半衰期长．故CD 正确。
7．B 解析：处于激发状态的原子放出光子，因此其总能量E n 减小，但电子在离核更近的轨道上做圆周运动。
以氢原子为例，r v m rke 222=，故动能r ke mv E K 22122==，随着r 减小, 动能E K 随之增大; 由E p = E n - E K, , 易知电势能E p 减小8．C 解析：两个氘核接近到核力能够发生作用的范围，即距离接近到r 0时，由能量守恒定律有2p k E E =，即得T=0123r k ke 。
9．C 解析：γ射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到a 点，因此D 选项不对，调整E 和B 的大小，即可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进。
即12．β射线；大解析：通过铝板的粒子数超标是指通过的太多，应加大铝板厚度，调大些。
13．（10分）解：核反应方程为e 2He H 4014211+→ （3分）4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损为Δm = (1.0073×4―4.0015―2×0.00055)u = 0.0266 u = 4.43×10-29kg （3分）由爱因斯坦质能联系方程得，聚变反应过程中释放的能量为ΔE = Δmc 2 =4.43×10-29×(3×108) 2 J = 4.0×10-12 J （4分）残4 由以上各式解得残核沿电场线方向的位移 L L 13=' （1分） 15．（12分）解：以v e 和v H 表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有:0=-H H e e v m v m （3分）碰撞前，氢原子与电子的总动能为222121e e H H k v m v m E += （3分）解以上两式并代入数据得897.12=k E eV 90.12≈eV （2分）氢原子从基态激发到n =4的能级所需能量由能级图得74.12)59.13(85.0=---=∆E eV （2分）碰撞后电子和受激氢原子的总动能16.074.1290.12=-=∆-='E E E k keV （2分）α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离。