1、1交变电流 传感器(45分钟 100 分)一、选择题(本题共 12小题，每小题 6分，共 72分.18 题为单选题，912 题为多选题)1下列说法正确的是( )A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C一束光照射到某金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光的波长太长D氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，核外电子的动能增大，电势能减小解析：C 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故 A项错误；贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子核内部有复杂结构，故 B项错误；一束光照射到某金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光频率太小
2、，即波长太长，故 C项正确；氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，轨道半径增大，原子能量增大，根据 k m 知，电子e2r2 v2r动能减小，则电势能增大，故 D项错误2(2018庆阳模拟)如图甲是 、 三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是( )A 射线 B 射线C 射线 D三种射线都可以解析：C 、 三种射线中 射线电离能力最强， 射线穿透能力最强，因此用 射线来检查金属内部的伤痕，故选 C.3轻核的聚变反应会释放大量的能量，同时核聚变产物一般不会污染环境，是人类获得能源的理想方式核聚变反应过程主要是以下四种H H HeX 1
3、3.27 MeV21 21 32H H HX 24.04 MeV21 21 31H H HeX 317.85 MeV21 31 42H He HeX 418.34 MeV21 32 42对上面的反应中的 X1、X 2、X 3、X 4，属于中子的是( )2AX 1、X 2、X 3、X 4 BX 2、X 3、X 4CX 3、X 4 DX 1、X 3解析：D H H HeX 13.27 MeV中，X 1的质量数：A2231，电荷数：21 21 32Z1120，所以 X1是中子； H H HX 24.04 MeV，X 2的质量数：21 21 31A2231，电荷数： Z1111，所以 X2是质子，不是
4、中子；H H HeX 317.85 MeV，X 3的质量数： A23 41，电荷数： Z1120，21 31 42所以 X3是中子； H He HeX 418.34 MeV，X 4的质量数： A2341，电荷数：21 32 42Z1221，所以 X4不是中子，是质子；故 D项正确，A、B、C 项错误4.K 介子衰变的方程为 K 0，如图所示，其中 K 介子和 介子带负的基元电荷， 0介子不带电一个 K 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧 AP，衰变后产生的 介子的轨迹为圆弧 PB，两轨迹在 P点相切，它们的半径 RK 与R 之比为 21. 0介子的轨迹未画出由此可知 介子的动量
5、大小与 0介子的动量大小之比为( )A11 B12C13 D16解析：C K 介子与 介子均做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有eBv m ，故 p mv eBR，因而 pK p 21，根据动量守恒定律：v2RpK p 0 p ，则 p 03 p ，故 C项正确5.(2018石家庄模拟)如图所示是氢原子的能级图， a、 b、 c为原子跃迁所发出的三种频率的光用这三种频率的光分别照射同种金属，都发生了光电效应，则关于这种金属发生光电效应时光电子的最大初动能 Ek随入射光频率 变化的图像，以及这三种频率的光产生的光电子最大初动能的大小关系，下列四个图像中描绘正确的是( )3解析：A 这群氢原子能
6、发出三种频率不同的光，根据玻尔理论 E Em En(mn)得知，从 n3 跃迁到 n1 所发出的光能量最大，由 E h 得知，频率最高，而从 n3 跃迁到n2 所发出的光能量最小，频率最小，所以： b c a；根据光电效应方程，电子的最大初动能： Ekm h h 0，其中 0为该金属的截止频率，所以： EkbEkcEka.比较四个图像可知，故 A项正确，B、C、D 项错误6.(2018青岛模拟)原子从 a能级状态跃迁到 b能级状态时发射波长为 1的光子；原子从 b能级状态跃迁到 c能级状态时吸收波长为 2的光子，已知 1 2.那么原子从a能级状态跃迁到 c能级状态时将要( )A发出波长为 1
7、2的光子B发出波长为 的光子 1 2 1 2C吸收波长为 1 2的光子D吸收波长为 的光子 1 2 1 2解析：D 由题意，原子从 a能级状态跃迁到 b能级状态时发射光子，说明 a能级高于b能级；原子从 b能级状态跃迁到 c能级状态时吸收光子，说明 c能级高于 b能级；据题意， 1 2，根据光子能量公式 E h 得知，从 a能级跃迁到 b能级时发射的光子能量c小于从 b能级跃迁到 c能级时吸收的光子，根据玻尔理论可知， c能级高于 a能级，所以原子从 a能级状态跃迁到 c能级状态时将要吸收光子根据玻尔理论得： a b： Ea Eb h； b c： Ec Eb h ； a c： Ec Ea h
8、；联立三式得， .c 1 c 2 c 1 2 1 247(2018桂林模拟)某次用中子轰击 U nY Xe10 n， U、 n、Y、23592 10 12654 10 23592 10Xe的质量分别为 m1、 m2、 m3、 m4，真空中的光速为 c.下列说法正确的是( )12654A该反应过程中的质量亏损为 m19 m2 m3 m4B该反应过程中释放的能量为 (m19 m2 m3 m4)c212C该核反应属于聚变D Y原子核中含有 36个中子解析：A 该核反应方程中的质量亏损 m m19 m2 m3 m4，故 A项正确；反应的过程中释放的能量： E( m19 m2 m3 m4)c2，故 B项
9、错误；该反应是重核的裂变，故 C项错误；根据质量数守恒，Y 的质量数： m235112610100，根据电荷数守恒得 Y的电荷数： z925438，中子数： n1003862，故 D项错误8一对正、负电子可形成一种寿命比较短的称为“电子偶素”的新粒子电子偶素中的正电子与负电子都以速率 v绕它们连线的中点做圆周运动假定玻尔关于氢原子的理论可用于电子偶素，电子的质量 m、速率 v和正、负电子间的距离 r的乘积也满足量子化条件，即 mvnrn n ，式中 n称为量子数，可取整数值 1、2、3、， h为普朗克常量已h2知静电力常量为 k，电子质量为 m、电荷量为 e，当它们之间的距离为 r时，电子偶素
10、的电势能 Ep ，则关于电子偶素处在基态时的能量，下列说法中正确的是( )ke2rA. B. 2k2e4mh2 2k2e2mh2C D 2k2e4mh2 2k2e2mh2解析：C 设 n1 时电子运转轨道半径为 r1，此时正负电子间库仑力 F k ，此库e24r21仑力作为向心力 F m ，由题中量子化量论可知， n1 时，2 mv1r1 ，联立上式可得v21r1 h2v1 ，由题意可知，系统的电势能 Ep k ，每个电子动能 Ek mv ，系统的能量 ke2h e22r1 12 21E2 Ek Ep，联立可得 E1 ，故 C项正确，A、B、D 项错误 2mk2e4h29由天然放射性元素钋(P
11、o)放出的 射线轰击铍(Be)时会产生 A粒子流，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流 B.下述不正确的是( )A该实验核反应方程： Be He C n94 42 136 105B该实验是查德威克发现质子的实验C粒子 A为中子，粒子 B为质子D粒子 A为质子，粒子 B为中子解析：ABD 天然放射性元素钋(Po)放出的 射线轰击铍(Be)时会产生中子流，根据质量数和电荷数守恒可知，该反应方程是 Be He C n，A 错误用放射源钋的 94 42 126 10射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射” ，即中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，该实验是查德
12、威克发现中子的实验，所以粒子 A为中子，粒子 B为质子，C 正确，B、D 错误10. C能自发地进行 衰变，下列判断正确的是( )146A. C经 衰变后变成 C146 126B. C经 衰变后变成 N146 147C. C发生 衰变时，原子核内一个质子转化成中子146D. C发生 衰变时，原子核内一个中子转化成质子146解析：BD 发生 衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，所以每发射一个 粒子，一个中子转化为质子，依据质量数与质子数守恒，则有C N e，故 B、D 项正确，A、C 项错误146 147 0 111(2017江苏单科)原子核的比结合能曲线如图所示根
13、据该曲线，下列判断正确的有( )A. He核的结合能约为 14 MeV42B. He核比 Li核更稳定42 63C两个 H核结合成 He核时释放能量21 42D. U核中核子的平均结合能比 Kr核中的大23592 8936解析：BC 由图像可知， He的比结合能约为 7 MeV，其结合能应为 28 MeV，故 A错42误比结合能较大的核较稳定，故 B正确比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量，故 C正确比结合能就是平均结合能，故由图可知 D错误12.(2018襄阳模拟)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数
14、目比原来增加了 5条用 n表示两次观测中最高激发态的量子数 n之差， E表示调高后电子的能量根据氢原子的能级图，可以判断， n和 E的可能值为( )6A n2,13.22 eV E13.32 eVB n1,13.22 eV E13.32 eVC n2,12.75 eV E13.06 eVD n1,12.75 eV E13.06 eV解析：BC 最高激发态量子数之差和最高能级量子数之差相同，因此设氢原子原来的最高能级为 n，则调高后的能级为( n n)，则有 5，即：2 n n n2 n10，讨论：当 n n n n 12 n n 12 n1 时， n5，调整后的能级为 n6，此时能级差为： E
15、0.38(13.6)13.22 eV，因此提高电子的动能应该大于此时的能级差，但是应该小于基态和第 7能级之间的能级差，否则将跃迁到更高能级，即小于 E0.28(13.6)13.32 eV，故 B项正确，D项错误；当 n2 时， n2，调整后的能级为 n4，此时能级差为： E0.85(13.6)12.75 eV，因此提高电子的动能应该大于此时的能级差，但是应该小于基态和第 5能级之间的能级差，否则将跃迁到更高能级，即小于 E0.54(13.6) eV13.06 eV，故 A项错误，C 项正确7二、非选择题(本题共 2小题，共 28分需写出规范的解题步骤)13(10 分)(2017江苏高考)质子
16、( H)和 粒子( He)被加速到相同动能时，质子的1 42动量_(选填“大于” “小于”或“等于”) 粒子的动量，质子和 粒子的德布罗意波波长之比为_解析：根据 p ，因为 粒子质量大于质子质量，所以质子动量小于 粒子动2mEk量；根据 ，且 pH p 12，则 H 21.hp答案：小于 2114(18 分)(2017北京高考)在磁感应强度为 B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变放射出的 粒子( He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨42道半径为 R.以 m、 q分别表示 粒子的质量和电荷量(1)放射性原子核用 X表示，新核的元素符号用 Y表示，写出该 衰变的核反应方A
17、Z程(2) 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小(3)设该衰变过程释放的核能都转化为 粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变过程的质量亏损 m.解析：(1) X Y He(4分)AZ A 4Z 2 42(2)设 粒子的速度大小为 v，由 qvB m ， T ，(2 分)v2R 2 Rv得 粒子在磁场中运动周期 T (2分)2 mqB环形电流大小 I (1分)qT q2B2 m(3)由 qvB m ，得 v (2分)v2R qBRm设衰变后新核 Y的速度大小为 v，系统动量守恒Mv mv0(2 分)v (1分)mvM qBRM由 mc2 Mv 2 mv2(2分)12 12得 m (2分) M m qBR 22mMc2说明：若利用 M m解答，亦可A 44答案：(1) X Y HeAZ A 4Z 2 428(2) (3)q2B2 m M m qBR 22mMc2
