1、高考單元復(fù)習(xí)質(zhì)量評(píng)估(十八)十八、物理光學(xué) 原子物理第卷(選擇題 共40分)一、本題共100小題;每小小題4分,共共40分,在在每小題給出出的四個(gè)選項(xiàng)項(xiàng)中,有的小小題只有一個(gè)個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有有多個(gè)選項(xiàng)正正確,全部選選對(duì)的得4分分,選不全的的得2分,有有選錯(cuò)或不答答的得0分.請(qǐng)將答案填填入答題欄內(nèi)內(nèi).1.一種電磁波波在射過(guò)半徑徑為1m的孔時(shí)發(fā)發(fā)生了較為明明顯的衍射現(xiàn)現(xiàn)象,則該電電磁波肯定不不會(huì)是A.射線 B.無(wú)線電電波 C.XX射線 DD.紫外線解析:考查光發(fā)發(fā)生明顯衍射射現(xiàn)象的條件件及電磁波譜譜.答案:ACD 2.兩束單色光光a、b從空氣射向向玻璃,經(jīng)折折射后形成復(fù)復(fù)合光束C.(如圖11

2、81所示),則下列說(shuō)法法正確的是A.a光光子的的能量比b光光子的能能量大B.在玻璃中,a光的光速小小于b光的光速 圖1881C.從玻璃射向向空氣,a光的臨界角角大于b光的臨界角角 D.經(jīng)同一雙縫縫所得干涉條條紋,a光條紋寬度度小于b光條紋寬度度解析:據(jù)折射定定律n=,光在介質(zhì)質(zhì)中的傳播速速度v=,光子能量量E=hv,干涉條條紋寬度=k等可討論出出C正確.答案:C3.按照玻爾理理論,在氫原原子中,當(dāng)電電子從半徑為為rn的軌道躍遷遷到半徑為rrm(rnrm)的軌道時(shí)時(shí),它的能量量變化情況是是A.電勢(shì)能增加加,動(dòng)能增加加 BB.電勢(shì)能減減少,動(dòng)能減減少C.電勢(shì)能的減減少等于動(dòng)能能的增加量 DD.電勢(shì)

3、能的的減少大于動(dòng)動(dòng)能的增加量量解析:氫原子核核外電子繞核核運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能能由k得Ek=mv2=k, r減小,Ek增大. 再由能量量守恒式E電減=EEK增hv (原子向向外輻射光子子)得E電減Ek增.答案:D 圖1824.利用光電管管研究光電效效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電電路如圖1882所示,用用頻率為v0的可見(jiàn)光照照射陰極K,電流表中中有電流通過(guò)過(guò),則A.用紫外光照照射K,電流表中中不一定有電電流通過(guò)B.用紅外光照照射K,電流表中中一定無(wú)電流流通過(guò)C.用頻率為vv0的可見(jiàn)光照照射K,當(dāng)滑動(dòng)變變阻器的滑片片移到A端,電流表表中一定無(wú)電電流通過(guò)D.有頻率為vv0的可見(jiàn)光照照射K,當(dāng)滑動(dòng)變變阻器的滑片片向B端滑動(dòng)時(shí),電

4、流表示數(shù)數(shù)可能不變解析:D選項(xiàng)若若原來(lái)電流已已飽和,則滑滑片向B端移動(dòng)電流流表示數(shù)將不不變.答案:D5.根據(jù)經(jīng)典電電磁理論,從從盧瑟福原子子模型可以得得到的結(jié)論是是A.原子十分穩(wěn)穩(wěn)定,原子光光譜是連續(xù)光光譜 B.原子十分穩(wěn)穩(wěn)定,原子光光譜是線狀光光譜C.原子很不穩(wěn)穩(wěn)定,原子光光譜是連續(xù)光光譜 D.原子很不穩(wěn)穩(wěn)定,原子光光譜是線狀光光譜解析:考查對(duì)物物理模型的來(lái)來(lái)龍去脈的了了解.答案:C6.下列哪些現(xiàn)現(xiàn)象是光的干干涉造成的A.雨后天空出出現(xiàn)的彩虹B.陽(yáng)光下水面面上油膜的彩彩色條紋C.隔著棱鏡看看到物體的邊邊緣呈現(xiàn)的彩彩色D.透過(guò)手指縫縫觀察太陽(yáng)時(shí)時(shí)看到的彩色色光芒解析:D應(yīng)為衍衍射現(xiàn)象.答案:B

5、7.關(guān)于光譜的的產(chǎn)生,下列列說(shuō)法正確的的是A.正常發(fā)光的的霓虹燈屬稀稀薄氣體發(fā)光光,產(chǎn)生的是是明線光譜B.白光通過(guò)某某種溫度較低低的蒸氣后將將產(chǎn)生吸收光光譜C.撒上食鹽的的酒精燈火焰焰發(fā)出的光是是明線光譜D.高壓氣體發(fā)發(fā)光產(chǎn)生的是是明線光譜答案:ABC8.處于基態(tài)的的氫原子在單單色光束照射射下,只能發(fā)發(fā)出頻率為vv1、v2、v3的三種光,且v1v2v3,則該照射射光的光子能能量為A.hv3 B.hv2 C.hv1 D.h(v1v2v3)解析:據(jù)題意,在單色光的的照射下,氫氫原子躍遷到到n=3的激發(fā)發(fā)態(tài).其中從從n=3躍遷到到n=1時(shí)輻射射光子的頻率率最大為v3,恰等于氫氫原子從n=1的基態(tài)態(tài)躍

6、遷到n=3的激發(fā)發(fā)態(tài)所吸收的的光子的能量量.答案:A9.放射性元素素的半衰期是是A.質(zhì)量減少一一半需要的時(shí)時(shí)間 BB.原子量減減少一半需要要的時(shí)間C.原子核全部部衰變需要時(shí)時(shí)間的一半 D.原子子核有半數(shù)發(fā)發(fā)生衰變需要要的時(shí)間答案:D10.下列哪些些應(yīng)用是把放放射性同位素素作為示蹤原原子的A.射線探傷義義B.利用含有放放射性碘B11的油,檢測(cè)測(cè)地下油管的的漏油情況C.利用鈷600治療腫瘤等等疾病D.把含有放射射性元素的肥肥料施給農(nóng)作作物,用來(lái)檢檢測(cè)放射性元元素在農(nóng)作物物內(nèi)轉(zhuǎn)移和分分布情況,找找出合理施肥肥的規(guī)律答案:BD第卷(共1110分)二、本題共三小小題,共188分.把答案案直接填在題題中的

7、橫線上上或按要求作作圖.11.由天然放放射性元素(Po)放出出的射線X,轟擊鈹(Be)時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生粒子流流A,用粒子流流A轟擊石蠟時(shí)時(shí)會(huì)打出粒子子流B,經(jīng)研究知知道,X為_(kāi),A為_(kāi),B為_(kāi)(如圖183).圖183答案:粒子; 中子; 質(zhì)子12.在蠟燭焰焰和光屏間放放一遮光板,遮光板上有有一個(gè)孔徑可可調(diào)的圓孔,在圓孔的直直徑由幾米逐逐漸減到圓孔孔閉合的過(guò)程程中,光屏上上先后觀察到到的現(xiàn)象是(1)_, (2)_,(3)_, (4)_.答案: (1)圓形的亮斑斑; (2)倒立立的燭焰的像像; (3)明明暗相間的圓圓環(huán)(衍射條條紋); (4)一片片黑暗13.完成下列列核反應(yīng)方程程并說(shuō)出反應(yīng)應(yīng)類(lèi)型Rn_屬

8、屬_Kr_屬屬_He_n,屬_答案:He, 衰變; 3n, 裂變; C, 原子核的人人工轉(zhuǎn)變?nèi)?、本題共三小小題,共222分.把答案案直接填在題題中的橫線上上或按要求作作圖.14.19566年李政道和和楊振寧提出出在弱相互作作用下宇稱不不守恒,并由由吳健雄用CCo放射源進(jìn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證.次年,李李、楊兩人為為此獲得諾貝貝爾物理獎(jiǎng), Co的衰變變過(guò)程是CooNi.其中中是反中微子子,它的電荷荷為零,靜止止質(zhì)量可認(rèn)為為是零.在上上述衰變過(guò)程程中,衰變產(chǎn)產(chǎn)物Ni的質(zhì)量數(shù)數(shù)A是_,核電荷數(shù)數(shù)Z是_.在衰變前前Co核靜止止,根據(jù)云室室照片可以看看出,衰變產(chǎn)產(chǎn)物Ni和ee的運(yùn)動(dòng)徑跡跡不在一條直直線上.如果果

9、認(rèn)為衰變產(chǎn)產(chǎn)物只有Nii和e, 那么衰變過(guò)過(guò)程將違背_守恒定定律.答案: 60; 28; 動(dòng)量15.由中國(guó)提提供永磁體的的阿爾法磁譜譜儀如圖1884所示,它它曾由航天飛飛機(jī)攜帶升空空,將來(lái)安裝裝在阿爾法國(guó)國(guó)際空間站中中,主要使命命之一是探索索宇宙中的反反物質(zhì).所謂謂的反物質(zhì)即即質(zhì)量與正粒粒子相等,帶帶電量與正粒粒子相等但電電性相反的物物質(zhì).例如反反質(zhì)子即為HH,假若使一一束質(zhì)子、反反質(zhì)子、粒子子和反粒子組組成的射線,沿OO進(jìn)入勻強(qiáng)磁磁場(chǎng)B2而形成4條條徑跡,則下下列說(shuō)法正確確的是_.圖184A.1、2是反反粒子的徑跡跡 BB.3、4為為反粒子的徑徑跡C.2為反粒子子徑跡 DD.4為反粒粒子徑跡

10、解析:本題考查查帶電粒子在在磁場(chǎng)中的勻勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)及速度選擇擇器、粒子的的性質(zhì).由于4種射線均均能沿OO直線通過(guò)B1, 因此它們的的速率相等(v=).進(jìn)入B2后做勻速圓圓周運(yùn)動(dòng)的半半徑r=. 由于粒子和反反粒子的大,所所以半徑也大大.答案:AC16.如圖1885所示是工工業(yè)生產(chǎn)中使使用的光控高高頻感應(yīng)爐工工作原理圖,它由電源AA、光電管、放放大器、電磁磁繼電器,電電源B、高頻感應(yīng)應(yīng)爐等幾部分分組成.(1)示意圖中中,電源A是_電電源,電源BB是_電電源.(填“交流”或“直流”)(2)這一裝置置的工作原理理是_.(3)當(dāng)用綠光光照射光電管管陰極K時(shí),可以使使高頻感應(yīng)爐爐停止工作,則下列_說(shuō)法正

11、確確圖185A.增大綠光強(qiáng)強(qiáng)度,光電子子最大初動(dòng)能能增大B.增大綠光照照射強(qiáng)度,電電路中光電流流增大C.改用比綠光光波長(zhǎng)大的光光照射光電管管陰極K時(shí),高頻感感應(yīng)爐一定停停止工作D.改用比綠光光頻率大的光光照射光電管管陰極K時(shí),高頻感感應(yīng)爐一定停停止工作答案:(1)直直流;交流(2)當(dāng)光照射射到光電管時(shí)時(shí),電路中有有電流通過(guò),電磁鐵將銜銜鐵吸引下來(lái)來(lái),高頻感應(yīng)應(yīng)爐電路斷開(kāi)開(kāi).感應(yīng)爐停停止工作.(3)BD四、本題共5小小題,共700分,解答應(yīng)應(yīng)寫(xiě)明必要的的文字說(shuō)明、方方程式和重要要的演算步驟驟.只寫(xiě)出答答案的不能得得分,有數(shù)值值計(jì)算的題,答案中必須須明確寫(xiě)出數(shù)數(shù)值和單位.17.鏡頭上氟氟化鎂薄膜的

12、的折射率為11.38,對(duì)對(duì)于真空中波波長(zhǎng)為55000埃的黃綠綠光來(lái)說(shuō),這這層膜的厚度度至少是多少少埃？解析:真空中波波長(zhǎng)、波速、頻頻率的關(guān)系式式: c=f在介質(zhì)中設(shè)光的的傳播速度為為v.有:v=介f再由n=得介=膜的厚度d=介介=996答案:99618.已知人眼眼瞳孔的直徑徑為d,在1s內(nèi)內(nèi)進(jìn)入瞳孔NN個(gè)波長(zhǎng)為的光光子時(shí)就能引引起視覺(jué),若若輻射功率為為P的點(diǎn)光源發(fā)發(fā)出波長(zhǎng)為的的光,則人眼眼能看到此光光源時(shí)距光源源的最大距離離是多少？解析:瞳孔的面面積S1=.設(shè)光源均勻輻射射.瞳孔至光光源的距離為為R時(shí),恰能引引起視覺(jué). 在此距離上上1s內(nèi)眼睛睛接收的光能能E1=Nh.1s內(nèi)內(nèi)光源輻射的的總能量

13、就是是以R為半徑的球球面接收到的的光能.設(shè)為為E2. 球面積S2=4R2由 得:E22=由題意E2=PP代入上式求求得R=.答案: 19.某核電站站發(fā)電功率為為5105kW, 用鈾2355作為核燃料料,已知每個(gè)個(gè)U235裂變變后能釋放2200MeVV的能量,設(shè)設(shè)釋放的核能能全部轉(zhuǎn)化為為電能,則該該核電站每天天消耗的鈾為為多少？解析:核電站每每天總的發(fā)電電能量E=Pt=4.3321013J設(shè)每天消耗的鈾鈾核數(shù)為n個(gè),有:E=n20001061.61019Jn=1.351024個(gè)摩爾數(shù)=2.24moll所消耗的鈾的質(zhì)質(zhì)量m=2.244235g527g答案:527gg20.云室處在在磁感應(yīng)強(qiáng)度度為B

14、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)中,一靜止止的質(zhì)量為MM的原子核在在云室中發(fā)生生一次衰變, 粒子的質(zhì)量量為m,電量為q,其運(yùn)動(dòng)軌軌跡在與磁場(chǎng)場(chǎng)垂直的平面面內(nèi).現(xiàn)測(cè)得得粒子的軌道道半徑為R,試求在衰衰變過(guò)程中的的質(zhì)量虧損.(注:涉及及動(dòng)量問(wèn)題時(shí)時(shí),虧損的質(zhì)質(zhì)量可忽略不不計(jì))解析:用v表示示粒子的速度度,由洛倫茲茲力和牛頓定定律可得qvB=m用v表示衰變變后剩余核的的速度,在考考慮衰變過(guò)程程中系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)量守恒時(shí),因?yàn)樘潛p質(zhì)質(zhì)量很小,可可不予考慮,由動(dòng)量守恒恒可知:(Mm)v=mv在衰變過(guò)程中, 粒子和剩余余核的動(dòng)能來(lái)來(lái)自于虧損質(zhì)質(zhì)量的質(zhì)量mc2=(MMm)v 2mv2解得m=.答案: 21.太陽(yáng)現(xiàn)正正處于主序星星演化

15、階段,它主要是由由電子和H、He等原原子核組成.維持太陽(yáng)輻輻射的是它內(nèi)內(nèi)部的核聚變變反應(yīng),核反反應(yīng)方程是22e4HHe釋放放的核能,這這些核能最后后轉(zhuǎn)化為輻射射能.根據(jù)目目前關(guān)于恒星星演化的理論論,若由于聚聚變反應(yīng)而使使太陽(yáng)中的HH核數(shù)目從現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)減少110%,太陽(yáng)陽(yáng)將離開(kāi)主序序星階段而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入紅巨星的的演化階段.為了簡(jiǎn)化,假定目前太太陽(yáng)全部由電電子和H核組組成.(1)為了研究究太陽(yáng)演化進(jìn)進(jìn)程,需知道道目前太陽(yáng)的的質(zhì)量M,已知地球半半徑R=6.4106m,地球質(zhì)量量m=6.01024kg,日地中中心的距離rr=1.51011m,地球表面面的重力加速速度g=10m/s2,1年約為為3.2107s.

16、試估算算目前太陽(yáng)的的質(zhì)量M.(2)已知質(zhì)子子質(zhì)量mp=1.677261027kg, He核質(zhì)量量m=6.644581027kg,電子質(zhì)質(zhì)量me=0.91030kg,光速c=3108m/s.求每每發(fā)生一次題題中所述的核核聚變反應(yīng)所所釋放的核能能.(3)又知地球球與太陽(yáng)光垂垂直的每平方方米截面上,每秒通過(guò)的的太陽(yáng)輻射能能W=1.355103W/m2,試估算太太陽(yáng)繼續(xù)保持持在主序星階階段還有多少少年的壽命。(估算結(jié)果只只要求一位有有效數(shù)字)解析:本題考查查萬(wàn)有引力定定律、牛頓運(yùn)運(yùn)動(dòng)定律、質(zhì)質(zhì)能關(guān)系及能能量守恒等眾眾多知識(shí)點(diǎn)及及綜合運(yùn)用的的能力.(1)估算太陽(yáng)陽(yáng)的質(zhì)量M設(shè)T為地球繞日日心運(yùn)動(dòng)的周周期,則由萬(wàn)萬(wàn)有引力定律律和牛頓定律律可知Gr地球表面處重力力加速度g= (式中中m為地球的質(zhì)質(zhì)量)上述兩式聯(lián)立解解得: M=m(代入數(shù)值得M=21030kg(2