【优化方案】高中物理 第3章第四节知能优化训练 教科版选修3-5.doc

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）1．关于带电粒子所受洛伦兹力F 、磁感应强度B 和粒子速度v 三者方向之间的关系，下列说法正确的是( ) A ．F 、B 、v 三者必定均保持垂直B ．F 必定垂直于B 、v ，但B 不一定垂直于vC ．B 必定垂直于F 、v ，但F 不一定垂直于vD ．v 必定垂直于F 、B ，但F 不一定垂直于B解析：选B.本题考查公式F ＝q v B 中各物理量的关系．由左手定则可知F ⊥B ，F ⊥v ，B 与v 可以不垂直，故B 正确，A 、C 、D 错误．2．下列说法正确的是( )A ．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B ．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C ．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D ．洛伦兹力对带电粒子不做功解析：选D.运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力F ＝q v B sin θ，所以F 的大小不但与q 、v 、B 有关系，还与v 的方向与B 的夹角θ有关系，当θ＝0°或180°时，F ＝0，此时B 不一定等于零，所以A 、B 错误；又洛伦兹力与粒子的速度始终垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能也就不变，但粒子速度方向要变．所以C 错．D 对．3.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场．粒子的一段径迹如图3－4－7所示．径迹上的每一小段都可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中情况可以确定( )图3－4－7A ．粒子从a 到b ，带正电B ．粒子从a 到b ，带负电C ．粒子从b 到a ，带正电D ．粒子从b 到a ，带负电解析：选D.垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用，使粒子做匀速圆周运动，半径R ＝m vqB.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量减小，又据E k ＝12m v 2知，v 在减小，故R 减小，可判定粒子从b 向a运动；另据左手定则，可判定粒子带负电．4．质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，如果他们做圆周运动的半径恰好相等，这说明它们在进入磁场时( )A ．速率相等B ．质量和速率的乘积相等C ．动能相等D ．质量相等解析：选B.由r ＝m vqB可知，由于质子和一价钠离子带电荷量相等，则只要质量和速率的乘积相等，其半径就相等．5.如图3－4－8所示，正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ＝30°角的方向射入匀强磁场中，求正、负电子在磁场中的运动时间之比．图3－4－8解析：首先画出正、负电子在磁场中的运动轨迹如图所示，上边轨迹为正电子的，下边轨迹为负电子的，由几何知识知：正电子圆弧轨迹所对圆心角φ1＝2θ＝60°＝π3，而负电子的圆周轨迹所对圆心角φ2＝360°－2θ＝300°＝53π，由t ＝φ2πT ，故t 1＝φ12πT ，t 2＝φ22πT ，t 1∶t 2＝φ1∶φ2＝1∶5.答案：1∶5一、选择题1．如图3－4－9所示的是磁感应强度B 、正电荷速度v 和磁场对电荷的作用力F 三者方向的相互关系图(其中B 垂直于F 与v 决定的平面，B 、F 、v 两两垂直)．其中正确的是( )图3－4－9解析：选D.此题主要考查左手定则及立体图像的辨认，利用左手定则可判断出D 是正确的． 2．(2011年南京高二检测)以下说法正确的是( ) A ．电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力 B ．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 C ．洛伦兹力对运动电荷一定不做功D ．洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小解析：选C.只有运动电荷的速度方向与磁场不平行时，运动电荷才会受到洛伦兹力的作用，且洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，对运动电荷永不做功，故A 、B 、D 错误，C 正确．3．关于安培力和洛伦兹力，下面说法中正确的是( )A ．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B ．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C ．安培力和洛伦兹力，二者是等价的D ．安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功解析：选BD.安培力和洛伦兹力实际上都是磁场对运动电荷的作用力，但二者不是等价的，安培力实际上是洛伦兹力的宏观表现，它可以对通电导体做功，但洛伦兹力不能对运动电荷做功．4．关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是( )A ．运动电荷在某点不受洛伦兹力的作用，这点的磁感应强度必为零B ．电荷的运动方向、磁感应强度和电荷所受洛伦兹力的方向一定互相垂直C ．电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛伦兹力对电子做功的结果D ．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力解析：选D.当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用，A 错；洛伦兹力垂直于速度方向和磁场方向，但磁场方向和运动方向不一定垂直，B 错；洛伦兹力总与运动方向垂直，对运动电荷不做功，C 错；电荷与磁场没有相对运动时，电荷不受洛伦兹力作用，D 对．5.如图3－4－10所示，表示匀强磁场B 垂直于yOz 平面竖直向上，要使速率相同的电子进入磁场后，受到的洛伦兹力最大，并且洛伦兹力的方向指向y 轴正方向，那么电子运动方向可能是( )图3－4－10A ．沿z 轴正方向进入磁场B ．沿y 轴负方向进入磁场C ．在yOz 平面内，沿任何方向进入D ．在xOz 平面内，沿某一方向进入 解析：选D.当电子运动速度与磁场垂直时所受洛伦兹力最大．再由左手定则可判知电子应在xOz 平面内沿某一方向进入，D 对．6.如图3－4－11所示，一水平导线通以电流I ，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动情况，下述说法中正确的是( )图3－4－11A ．沿路径a 运动，其轨道半径越来越大B ．沿路径a 运动，其轨道半径越来越小C ．沿路径b 运动，其轨道半径越来越小D ．沿路径b 运动，其轨道半径越来越大解析：选A.由安培定则知，电子所在处的磁场方向垂直纸面向外，由左手定则知，电子所受洛伦兹力向下，故沿路径a 运动，C 、D 均错；离导线越远，磁场越弱，由r ＝m vqB知，其轨道半径越来越大，A 对，B 错，所以正确答案为A.7．有三束粒子，分别是质子(11H)、氚核(31H)和α粒子束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直于纸面向里)，在图3－4－12所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是( )图3－4－12解析：选C.由粒子在磁场中运动的半径r ＝m vqB可知，粒子在磁场中运动的轨迹应该与粒子的比荷有关，即r 1∶r 2∶r 3＝m 1v 1q 1B ∶m 2v 2q 2B ∶m 3v 3q 3B ＝m 1q 1∶m 2q 2∶m 3q 3＝1∶3∶2，所以三种粒子的轨迹应该是氢核半径最小，氚核半径最大，α粒子束在中间，所以C 选项正确．8.电子e 以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d 、宽为L 的磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，如图3－4－13所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么( )图3－4－13A ．电子在磁场中的运动时间t ＝d /vB ．电子在磁场中的运动时间t ＝ab /vC ．洛伦兹力对电子做的功是W ＝Be v LD ．电子在b 点的速度大小也为v解析：选BD.粒子在磁场中做匀速圆周运动中速度大小不变，洛伦兹力不做功． 二、非选择题9.如图3－4－14所示，在y ＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面并指向纸面外，磁感应强度为B .一带正电的粒子以速度v 0从O 点射入磁场，入射方向如图，与x 轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O 点的距离为l ，求该粒子的电荷量和质量之比qm.图3－4－14解析：带正电的粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿图虚线所示的轨迹运动，从A 点射出磁场，O 、A 间的距离为l ，射出时速度的大小仍为v 0，射出的方向与x 轴的夹角仍为θ.由洛伦兹力公式和牛顿定律可得q v 0B ＝m v 20r解得r ＝m v 0qB①圆轨道的圆心位于OA 的中垂线上，由几何关系可得 l2＝r sin θ② 联立①、②两式，解得q m ＝2v 0sin θBl.答案：2v 0sin θBl10.质量为0.1 g 的小物块，带有5×10－4 C 的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向如图3－4－15所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，g ＝10 m/s 2)问：图3－4－15(1)物块带电性质？(2)物块离开斜面时的速度为多少？(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少？ 解析：(1)由左手定则可知物块带负电荷．(2)当物块离开斜面时，物块对斜面压力为0，受力如图所示，则：q v B －mg cos30°＝0，解得v ＝3.46 m/s.(3)由动能定理得：mg sin30°·L ＝12m v 2，解得物块在斜面上滑行的最大距离L ＝1.2 m.答案：(1)负电荷 (2)3.46 m/s (3)1.2 m。

1．双选两个物体发生碰撞A．碰撞中一定产生了内能B．碰撞过程中，组成系统的动能可能不变C．碰撞过程中，系统的总动能可能增大D．碰撞过程中，系统的总动能可能减小解析：选BD若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若发生的是非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加．所以正确选项为B、D2．双选碰撞现象的主要特点有A．物体相互作用时间短B．物体相互作用前速度很大C．物体相互作用后速度很大D．物体间相互作用力远大于外力解析：选AD碰撞过程发生的作用时间很短，作用力很大，远大于物体受到的外力，与物体作用前及作用后的速度大小无关．3．单选下列属于弹性碰撞的是A．钢球A与钢球BB．钢球A与橡皮泥球BC．橡皮泥球A与橡皮泥球BD．木球A与钢球B解析：发生碰撞，形变能够恢复，属于弹性碰撞，A对；钢球A与橡皮泥球B、橡皮泥球A与橡皮泥球B碰撞，形变不能恢复，即碰后粘在一起，是完全非弹性碰撞，B、C错；木球A 与钢球B碰撞，形变部分能够恢复，属于非弹性碰撞，D错．4．双选下列说法正确的是A．两小球正碰就是从正面碰撞B．两小球斜碰就是从侧面碰撞C．两小球正碰就是对心碰撞D．两小球斜碰就是非对心碰撞解析：选CD两小球碰撞时的速度沿着球心连线方向，称为正碰，即对心碰撞；两小球碰前的相对速度不在球心连线上，称为斜碰，即非对心碰撞．5．质量为1 g的A球以3 m/的速度与质量为2 g的B球发生碰撞，碰后两球以1 m/的速度一起运动．则两球的碰撞属于________类型的碰撞，碰撞过程中损失了________J动能．解析：由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞，在碰撞过程中损失的动能为ΔE＝错误!m A v错误!－错误!m A＋m B v2＝错误!×1×32－错误!×3×12 J ＝3 J答案：完全非弹性碰撞 3一、单项选择题1．下列关于碰撞说法不．正确的是A．自然界中的碰撞都是有害的B．人们利用碰撞可以实现好多有益的物理过程C．科学家利用高能粒子的碰撞发现新粒子D．人们研究碰撞是为了利用有益的碰撞，避免有害的碰撞答案：A2．在教材“实验与探究”中的实验中，下列说法不．正确的是A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确计算小球碰前的速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后可以合在一起共同运动解析：选C两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以选项A正确．由于计算碰撞前速度时速度为零便于观察和操作，所以选项B正确．本实验对小球的性能无要求，选项C 错误．两球正碰后，有各种运动情况，所以选项D正确．3图1－1－4如图1－1－4所示，1＝ g，m2＝ g，由此可以判断：①碰前m2静止，m1向右运动②碰后m2和m1都向右运动③碰撞过程中系统机械能守恒④碰撞过程中系统损失了 J 的机械能以上判断正确的是A．①③B．①②③C．①②④D．③④解析：选A由乙图可以看出，碰前m1位移随时间均匀增加，m2位移不变，可知m2静止，m1向右运动，故①是正确的；碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即②错误；由乙图可以计算出碰前m1的速度v1＝4 m/，碰后速度v错误!＝－2 m/，碰前m2的速度v2＝0，碰后速度v错误!＝2 m/，m2＝ g，碰撞过程中系统损失的机械能ΔE＝错误!m1v错误!－错误!m1v′错误!－错误!m2v′错误!＝0，因此③是正确的，④是错误的．二、双项选择题6．关于碰撞的说法，正确的是A．发生正碰的系统，总动能一定不变B．发生正碰的系统，总动能可能减小C．发生斜碰的系统，总动能一定减小D．发生斜碰的系统，总动能可能不变解析：选BD无论是发生正碰还是斜碰，都有弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能，故A、C 选项错．7图1－1－6如图1－1－6所示，两个小球A、B发生碰撞，在满足下列条件时能够发生正碰的是A．小球A静止，另一个小球B经过A球时刚好能擦到A球的边缘B．小球A静止，另一个小球B沿着AB两球球心连线去碰A球C．相碰时，相互作用力的方向沿着球心连线时D．相碰时，相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上解析：选BD根据牛顿运动定律，如果力的方向与速度方向在同一条直线上，这个力只改变速度的大小，不能改变速度的方向；如果力的方向与速度的方向不在同一直线上，则速度的方向一定发生变化，所以B、D项正确；A项不能发生一维碰撞；在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线，因此满足C项条件不一定能发生一维碰撞．故正确答案为B、D三、非选择题8．在地上反复摔打一块泥巴，泥巴摔在地上是什么碰撞为什么泥巴的温度会升高答案：泥巴摔在地上不反弹是完全非弹性碰撞，损失的机械能转化为内能使之温度升高．9图1－1－7小球A、B的质量均为m，A球用轻绳吊起，B球静止放于水平地面上．现将小球A拉起h 高度由静止释放，如图1－1－7所示．小球A摆到最低点与B球发生对心碰撞后粘在一起共同上摆．不计两小球相互碰撞所用时间，忽略空气阻力作用，碰后两小球上升的最大高度为错误!，则在两小球碰撞过程中，两小球的内能一共增加了多少解析：两球发生完全非弹性碰撞，动能损失转化为内能．碰撞之前的动能等于A球原来的重力势能mgh，碰撞之后系统的动能等于A、B共同的动能即上升到最大高度处的重力势能2错误!＝错误!，所以系统损失的动能为mgh－错误!＝错误!由能量守恒定律知系统损失的动能等于碰撞中两小球的内能增量，即两小球的内能一共增加了错误!答案：错误!。

1．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从()A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的解析：选D.自从贝克勒尔发现天然放射现象后，科学家对放射性元素、射线的组成、产生的原因进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确．2．从铅罐的放射源放出的射线通过磁场区域被分成三束，如图3－1－6所示，由此可判定()图3－1－6A．射线由三部分组成，带电情况不同B．射线由三部分组成，它们的质量不同C．射线由三部分组成，它们的速度不同D．射线由三部分组成，它们的能量不同解析：选A.由于射线进入磁场分成三束，说明磁场对它们的作用力不同，而磁场对带电的运动粒子才可能产生作用，由此可知它们的带电情况不同，故A正确；而磁场的作用力与它们的质量、速度、能量没有直接关系，B、C、D错误．3．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是()A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力解析：选D.核力是强相互作用力，氦原子核内的2个质子是靠核力结合在一起的，可见核力远大于库仑力；微观粒子的质量非常小，万有引力小于库仑力．故D选项正确．4．以下几个核反应方程中，粒子X代表中子的方程是()A.147N＋42He―→178O＋XB.94Be＋42He―→126C＋XC.3015P―→3014Si＋XD.146C―→147N＋X解析：选B.由核反应过程中质量数和电荷数守恒可以判断出B正确．5．下列有关半衰期的说法中正确的是()A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变长C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度D．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度解析：选A.放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，若半衰期越短，衰变越快；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，故A正确，B、C、D错误．一、选择题1．天然放射物质的放射线包含三种成分，下面的说法中正确的是()A．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B．某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子答案：ACD2．一个原子核为21083Bi，关于这个原子核，下列说法中正确的是()A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子解析：选CD.根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为210－83＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B不正确．3．下列核反应方程正确的是()A.23892U―→23490Th＋21HB.94Be＋42He―→126C＋10nC.23490Th―→23490Pa＋0－1eD.3115P―→3014Si＋01e解析：选 B.根据在核反应中电荷数守恒、质量数守恒定律，对四个选项逐一验证，只有选项B同时满足“两个守恒”．4．人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一，氦的这种同位素应表示为()A.43HeB.32HeC.42HeD.33He解析：选B.氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故可写作32He，因此B正确，A、C、D错．5.23892U衰变为22286Rn要经过m次α衰变和n次β衰变，则m、n分别为()A．2,4 B．4,2C．4,6 D．16,6解析：选B.由于β衰变不改变质量数，则Z＝238－2224＝4，α衰变使电荷数减少8，但由23892U衰变为22286Rn，电荷数减少6，说明经过了2次β衰变，故B正确．6．若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对234 90Th的原子来说()A．x＝90，y＝90，z＝234B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90 D．x＝234，y＝234，z＝324解析：选B.在23490Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，所以B 选项对．7．关于核力的说法正确的是()A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内D．核力与电荷有关解析：选C.核力是短程力，超过1.5×10－15m，核力急剧下降几乎消失，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对；核力与电荷无关，故D错．8.图3－1－7如图3－1－7所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线( ) A ．向右偏 B ．向左偏C ．直线前进D ．无法判断解析：选A.γ射线不带电故在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故Eq ＝Bq v 即v ＝EB，而α射线的速度比β射线小，因此α射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A 正确，B 、C 、D 错． 9.图3－1－8在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图3－1－8中的a 、b 所示，由图可以判定( ) A ．该核发生的是α衰变 B ．该核发生的是β衰变C ．磁场方向一定是垂直纸面向里D ．磁场方向向里还是向外无法判定解析：选BD.由左手定则，当粒子在磁场中反向运动，若两粒子电性相同，则所形成的圆轨迹应外切；电性相反，则所形成的圆轨迹内切，由图知核与粒子电性相反，又因反冲核带正电，所以带电粒子应带负电，即核反应为β衰变，A 错，B 正确．不管磁场方向向里还是向外，电性相反的粒子轨迹都为内切圆，所以D 正确．综上所述，本题的正确选项为BD. 10．有甲、乙两种放射性元素，它的半衰期分别是τ甲＝15天，τ乙＝30天，它们的质量分别为m 甲、m 乙，经过60天这两种元素的质量相等，则它们原来的质量之比M 甲∶M 乙是( ) A ．1∶4 B ．4∶1 C ．2∶1 D ．1∶2解析：选B.对60天时间，甲元素经4个半衰期，乙元素经2个半衰期，由题知M 甲⎝⎛⎭⎫124＝M 乙⎝⎛⎭⎫122，则M 甲∶M 乙＝4∶1，故B 正确． 二、非选择题 11．约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素3015P 衰变成3014Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子是________，3215P 是3015P 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg 3215P 随时间衰变的关系如图3－1－9所示，请估算4 mg 的3215P 经多少天的衰变后还剩0.25 mg?图3－1－9解析：3015P衰变的方程：3015P ―→3014Si ＋01e ，即这种粒子为正电子．图中纵坐标表示剩余3215P的质量，经过t 天4 mg 的3215P 还剩0.25 mg ，也就是1 mg 中剩0.254mg ＝0.062 5 mg ，由图示估读出此时对应天数为56天．答案：正电子 56天(54～58天都算对) 12.图3－1－10静止在匀强磁场中的某放射性原子核，沿垂直于磁场方向放出一个α粒子后，α粒子和新核都做匀速圆周运动，如图3－1－10所示，测得α粒子和新核的轨道半径之比为44∶1，由此可知，该放射性原子核是哪种元素的原子核？ 解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 ，洛伦兹力提供向心力，由Bq v ＝m v2r周运动半径：r ＝m vBq.又衰变过程中α粒子和新核组成的系统动量守恒 m αv α＝m 新v 新所以r αr 新＝q 新q α＝441新核核电荷数为q 新＝44q α＝44×2＝88可知原放射性元素原子核的核电荷数q 原＝88＋2＝90 故该放射性元素为90号元素钍(230 90Th)． 答案：该放射性元素为90号元素钍230 90Th。

1．如下情况不可能是由于水位控制装置损坏引起的是( )A．洗衣机不加水B．洗衣机加水不能自动停止C．洗衣机不排水D．洗衣机不洗衣解析：选C.洗衣机水位控制装置正常，才能正常加水，且加到适宜的水位，假设损坏可能导致一直不加水，或一直不停地加水或加足水后洗衣机仍然不洗衣，故A、B、D可能，C不可能．2．如下关于力传感器的说法正确的答案是( )A．力传感器是通过弹簧测力的B．力传感器是通过弹簧将力转换为电学量C．力传感器是通过电阻应变片测力的D．力传感器是通过悬臂梁将力的变化转换为金属应变片的形变并进一步转换成电学量解析：选CD.力传感器结构里没有弹簧，它是通过悬臂梁这样一种弹性元件将微小的形变传递到金属应变片这种电阻应变片上，从而将悬臂梁上的应变转换为电阻的变化，这样就把感知的力学量转换成易测易算的电学量．3．如下装置中利用了温度传感器的是( )A．电熨斗B．电饭锅C．电子秤 D．火灾报警器解析：选AB.电熨斗、电饭锅都是通过温度传感器来控制温度，A、B正确；电子秤是利用力传感器来测力的，C错误；火灾报警器是利用烟雾对光的散射，使光照射到光电三极管上，光电三极管的电阻减小引起电流变化而发出警报，因此火灾报警器是光电传感器，故D错．4．人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用如下哪种传感器来感知太阳方位( )A．力传感器 B．光传感器C．温度传感器 D．生物传感器解析：选B.太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，B对，A、C、D错．5．(原创题)2011年3月11日14时46分，日本9级强震引发海啸和核危机，震中宫城县和岩手县等地受灾严重，灾难发生后，各路救援人员与时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪〞可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪〞可能用到了( )A．红外线传感器 B．压力传感器C．振动传感器 D．电容传感器解析：选A.伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，可以感知人与周围环境的差异，且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员．一、选择题1．类人型机器人装有作为眼睛的“传感器〞，犹如大脑的“控制器〞，以与可以行走的“执行器〞，在它碰到障碍物前会自动避让并与时转弯．如下有关该机器人“眼睛〞的说法中正确的答案是( )A．是力传感器 B．是光传感器C．是温度传感器 D．是声音传感器解析：选B.遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，B对，A、C、D错．2．“嫦娥一号〞卫星上装有8种24件探测仪器，其中可能有( )A．味觉传感器 B．气体传感器C．听觉传感器 D．视觉传感器解析：选D.“嫦娥一号〞月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不需要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器，真正需要的是为月球“画像〞的视觉传感器——立体相机．3．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，如下说法正确的答案是( )A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：选B.题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，A、C、D错，B对．4．用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程，如下属于这类传感器的是( )A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控装置C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：选A.红外报警装置是传感器把光信号(红外线)转换成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转换成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转换成电信号，电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信号转换成电信号．5．(2011年龙岩高二检测)如下有关传感器的说法中错误的答案是( )A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B．“嫦娥二号〞卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器解析：选D.生命探测仪是利用生物传感器，立体相机是利用光学传感器，电子秤是利用压力传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了烟雾传感器而不是利用了温度传感器，A、B、C对，D错．6．如下器材是应用光传感器的是( )A．鼠标器 B．火灾报警器C．测温器 D．电子秤解析：选A.鼠标器应用的是光传感器，火灾报警器和测温器应用的都是温度传感器，电子秤应用的是力传感器，所以选项A正确．7．如图3－3－4是自动调温式电熨斗，如下说法正确的答案是( )图3－3－4A．常温时上下触点是接触的B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲C．原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下调一些D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些解析：选ABD.常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态时，温度要升高，如此应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错．8．如图3－3－5所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，如下说法正确的答案是( )图3－3－5A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，局部光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确解析：选C.由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，局部光线照在光电三极管上电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．9．如图3－3－6所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，如此图中甲、乙、丙分别是( )图3－3－6A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B．绿灯泡、半导体热敏电阻、小电铃C．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃解析：选C.甲的回路应为控制电路，甲当然为半导体热敏电阻，热敏电阻特点是温度高，电阻小，电流大，继电器工作，触头被吸下，乙被接通应报警，即乙是小电铃，平常时，温度低、电阻大、电流小，丙导通，丙应是绿灯泡．10．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图3－3－7甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，如下判断正确的答案是( )图3－3－7A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动解析：选D.当小车有向右的恒定加速度时，球对压敏电阻的压力是恒力，压敏电阻的阻值就保持不变，电路中有恒定的电流，故从乙图可看出，从0到t1，压敏电阻受的压力为恒力(可能为零)，小车可能做匀速运动，也可能做匀加速运动，而从t1到t2时间内，压敏电阻所受压力大于从0到t1时的压力，且越来越大，t2到t3时间内，压敏电阻受恒力且大于从0到t1时的压力，故从t1到t2时间内，小车做加速度越来越大的运动，从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动．二、非选择题11．(2011年厦门高二检测)传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图3－3－8甲所示，图乙是用热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器原理图．如此图3－3－8(1)为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在________(填“a〞或“b〞)(2)假设使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________移动(填“左〞或“右〞)．解析：温度较高时，热敏电阻阻值减小，图乙中通电螺线管的磁性增强，将与弹簧相连的金属导体向左吸引，要使报警器所在电路接通并报警的话，开关应接在a.要实现温度更高时，即热敏电阻更小时才将报警器电路接通的话，应该将滑动变阻器连入电路的阻值调大，即P 向左移动．答案：(1)a(2)左12．气体传感器利用物质的化学反响将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图3－3－9所示，B为将可燃气体或有毒气体(CO，CH4瓦斯煤气)浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U＝220 V电源、M排风扇、G继电器、A控制电源、S控制开关．请设计一个家用自动排烟电路，在图3－3－9中完成连线图．图3－3－9解析：电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路．答案：如下列图。

1．(双选)关于同位素的下列说法中，正确的是( )A ．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同B ．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同C ．同位素都具有放射性D ．互称同位素的原子含有相同的质子数解析：选AD.同位素的质子数相同，在元素周期表中的位置相同，具有相同的化学性质，但物理性质不一定相同，所以选项A 、D 正确，B 错误．同位素不一定具有放射性，所以选项C 错误．2．(单选)下列应用中放射性同位素不是作为示踪原子的是( )A ．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B ．把含有放射性元素的肥料施给农作物，根据探测器的测量，找出合理的施肥规律C ．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D ．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺的疾病解析：选C.利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，因此选项C 不属于示踪原子的应用．3．(单选)放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是( )A ．钋210B ．氡222C ．锶90D ．铀238解析：选C.要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．4．(双选)元素X 是Y 的同位素，分别进行下列衰变过程，X ――→αP ――→βQ ，Y ――→βR ――→αS.则下列说法正确的是( )A ．Q 与S 是同位素B ．X 与R 原子序数相同C ．R 比S 的中子数多2D ．R 的质子数少于上述任何元素解析：选AC.上述变化过程为：M A X ――→α M －4A －2P ――→β M －4A －1Q N A Y ――→β N A ＋1R ――→α N －4A －1S ，由此可知，Q 与S 为同位素，R 比S 多两个中子，故A 、C 正确，B 、D 错误．5．完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程．(1)14 7N ＋10n→14 6C ＋________(2)14 7N ＋42He→17 8O ＋________(3)10 5B ＋10n→________＋42He(4)94Be ＋42He→________＋10n(5)5626Fe ＋21H→5727Co ＋________答案：(1)11H (2)11H ，发现质子的核反应方程 (3)73Li (4)12 6C ，发现中子的核反应方程(5)10n一、单项选择题1．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A ．放射性改变了布料的性质使其不再因摩擦而起电，并以此达到消除有害静电的目的B ．利用γ射线的贯穿本领可以为金属探伤，也能进行人体的透视C ．用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定会成为更优秀的品种D ．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常的组织造成太大的伤害 解析：选D.利用放射性消除有害静电是利用放射线的电离作用，使空气分子电离为导体，将静电泄出，故A 错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不适合用来进行人体透视，B 错误；作物种子发生的DNA 突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良的品种，C 错误；用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量，D 正确．故正确答案为D.2．香港一代巨星梅艳芳因患子宫癌而于2004年新年前夕永别世人追随“哥哥”去了．这可使成千上万的歌迷与“梅迷”们伤透了心！其实梅艳芳也曾积极治疗过，多次到医院接受化疗．医院用放射性同位素166 67Ho 放出的γ射线来治癌．请问其原理是利用了γ射线的( )A ．电离作用，使肿瘤细胞转化B ．贯穿本领，导致基因突变C ．高能量，杀死肿瘤细胞D ．热作用，减轻病人痛苦解析：选C.利用γ射线来治癌主要利用了γ射线的穿透能力和高能量，目的是杀死癌细胞，所以只有选项C 正确．3．放射性同位素被用作示踪原子的下列说法中不．正确的是( ) A ．放射性同位素不改变其化学性质B ．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C ．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D ．放射性同位素容易制造解析：选D.放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与的正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A 、B 、C 正确，选项D 错误．4．现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术，方法是将若干毫升含放射性元素锝(Tc)的注射液注入被检测者的动脉，经过40 min 后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中，这时对被检测者的心脏进行造影．心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出．心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达，将无射线射出，医生根据显像情况就可以判定被检测者心脏血管有无病变并判定病变位置．你认为检测用放射性元素锝的半衰期应该接近下列数据中的( )A ．10 minB ．10 hC ．10 sD ．10 y(年)解析：选B.所选放射性元素半衰期即不能太长，也不能太短；半衰期过长，对人体造成长期辐射；半衰期过短，在检查过程中，强度变化明显，影响检查．5．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过4820Ca(钙48)轰击24998Cf(锎249)发生核反应，成功合成第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中粒子x 是( )A ．中子B ．质子C ．电子D ．α粒子解析：选A.由于最终经3次α衰变变成原子核282112X ，由此可知原来的核应为294118X ，而该核是由某原子核放出了3个粒子x 形成的．而4820Ca 和249 98Cf 的总质子数为118，质量数为297，由此可知4820Ca ＋249 98Cf→297118X ，297118X→294118X ＋310n ，故A 正确．6．(2011年启东模拟)用高能8636Kr(氪)离子轰击208 82Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推断正确的是( )A ．其质子数为122B ．其质量数为294C ．其原子序数为118D ．其中子数为90解析：选C.本题考查核反应方程及原子核的组成．核反应方程为208 82Pb ＋8636Kr ―→10n ＋293118X ，新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为C.二、双项选择题7．氕、氘、氚是同位素，则它们( )A ．具有相同的质子数B ．具有相同的中子数C ．具有相同的核子数D ．具有相同的化学性质解析：选AD.氕、氘、氚的核子数分别是1、2、3，所以C 错误，质子数和电子数均为1，选项A 正确，中子数等于核子数减去质子数，故中子数分别为0、1、2，选项B 错误，同位素在元素周期表中位置相同，具有相同的化学性质，选项D 正确．8．有关放射性同位素3015P 的下列说法，正确的是( )A.3015P 与3014X 互为同位素B.3015P 与其同位素有相同的化学性质C ．用3015P 制成化合物后它的半衰期变长D ．含有3015P 的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：选BD.同位素应具有相同的质子数，故A 错；同位素具有相同的化学性质与半衰期，B 对、C 错；放射性同位素可作为示踪原子，故D 对．9．放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是( )A ．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B ．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C ．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D ．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：选AD.γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B 错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C 错误．10．三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是( )A ．X 核比Z 核多一个质子B ．X 核比Z 核少一个中子C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍解析：选CD.设原子核X 的符号为a b X ，则原子核Y 为 a b －1Y ，a b X ―→ 0＋1e ＋ a b －1Y ，11H ＋ a b －1Y ―→42He＋a －3b －2Z ，故原子核Z 为a －3b －2Z.三、非选择题11．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上．(1)238 92U→234 90Th ＋________；(2)94Be ＋42He→12 6C ＋________；(3)234 90Th→234 91Pa ＋________；(4)3015P→3014Si ＋________；(5)235 92U ＋________→9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n ；(6)14 7N ＋42He→17 8O ＋________.解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒，质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子来用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(42He)，同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(0－1e)，正电子(0＋1e)，中子(10n)质子(11H)．答案：(1)42He (2)10n (3)0－1e (4)0＋1e (5)10n (6)11H12．正电子发射计算机断层扫描(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段．PET 在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的．反应中同时还产生另一种粒子，试写出该反应方程．解析：由题意可知：氧16(16 8O)在质子(11H)的轰击下产生了氮13(13 7N )和另外一种粒子，由质量数和电荷数守恒可知另一种粒子是42He ，所以核反应方程为： 16 8O ＋11H→13 7N ＋42He.答案：16 8O ＋11H→13 7N ＋42He。

1．液晶最主要的应用之一就是用在液晶显示器上，关于液晶，下列说法正确的是() A．液晶就是液态的晶体B．固体在受热熔化的过程，当温度处于熔点时，其状态就是液晶态C．液晶具有液体的流动性D．液晶具有晶体的光学各向异性解析：选CD.由于液晶的特殊结构，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学的各向异性，故C、D正确．并不是所有的物质都有液晶态，也绝不是晶体处于液态时就叫液晶，它是一种特殊的物质，分子结构的排列形式介于晶体与液体之间．2．以下关于液体的说法正确的是()A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看做是粘滞性极大的液体B．液体的物理性质一般表现为各向同性C．液体的密度总是小于固体的密度D．所有的金属在常温下都是固体解析：选AB.由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错；金属汞在常温下就是液体，故D错．3．(2011年山东菏泽高二检测)液体表面张力产生的原因()A．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力解析：选C.液体内部的分子距离可认为等于平衡距离，表面层内分子间距大于平衡距离，分子力表现为引力，故C对．4．以下关于液体的说法正确的是()A．液体的扩散比固体的扩散快B．液体分子的热运动与固体类似，主要表现在固定的平衡位置附近做微小振动C．硬币能浮在水面上因为所受浮力大于重力D．表面张力是由于液体内部分子对表面层分子的吸引所致解析：选A.液体分子与固体分子都在平衡位置附近做微小振动，所不同的是液体没有固定的平衡位置，B错．硬币能浮在水面上是因为受到表面张力的缘故，而不是浮力作用的结果，C错；表面张力是由液体表面层内分子相互吸引所致，D错．5．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变圆．这是什么缘故？答案：玻璃管的断口烧熔后，熔化的玻璃的表面层在表面张力作用下收缩到最小表面积，从而使断裂处尖端变圆．一、选择题1.做这样的实验：如图3－3－4所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂的薄膜．如果用热针刺破棉线里面那部分薄膜，则棉线圈将成为()图3－3－4A．椭圆形B．长方形C．圆形D．任意形状答案：C2．关于液晶的下列说法中正确的是()A．液晶是液体和固体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶解析：选 B.液晶是某种特定的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上排列杂乱．液晶本身不能发光，所以只有B对．3．下面的现象是表面张力所致的是()A．橄榄油在水和酒精混合液中呈球形B．硬币浮在水面上C．小孩用细管吹出的肥皂泡大致呈球形D．烙铁上掉下来的焊锡变成球形解析：选ABCD.表面张力有使液面收缩的趋势，所以A、C、D选项正确，硬币浮在水面上，也是由于表面张力所引起的，B正确．4．下列关于液体表面张力的说法中，正确的是()A．液体表面张力的存在，使得表面层内分子的分布比内部要密些B．液体表面层分子间的引力大于液体内部分子间的引力，因而产生表面张力C．液体表面层分子间只有引力而无斥力是产生表面张力的原因D．表面张力的方向与液面垂直答案：B5．我们在河边会发现有些小昆虫能静止于水面上，这是因为()A．小昆虫的重力可忽略B．小昆虫的重力与浮力平衡C．小昆虫的重力与表面张力平衡D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对小昆虫产生一个向上的支持力，小昆虫的重力和支持力平衡解析：选 D.小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零；表面张力不是作用于小昆虫上的力，而是作用于液体表面层中的力．6．关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是()A．晶体和液晶的性质是完全相同的B．液晶就是液体，具有液体的所有性质C．液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态D．液晶具有液体的流动性，具有晶体的各向异性解析：选CD.晶体属于典型的固体，其分子排列呈一定的点阵结构，有规律，而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的，其像液体一样具有流动性，而在光学性质等物理性质上又与晶体相似，具有各向异性．7．关于液晶的分子排列，下列说法正确的是()A．液晶分子的特定方向排列整齐B．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动会引起液晶分子排列变化C．液晶分子的排列整齐稳定D．液晶的物理性质稳定解析：选AB.液晶分子一般为棒状或碟状，在某个方向排列整齐，但很不稳定，外界条件的变化，很容易引起其分子排列的变化．8．关于液体的表面，下列说法正确的是()A．液体的表面有收缩到最小表面积的趋势B．液体表面层里的分子比液体内部的分子稠密，也就是表面层里的分子排得较紧密，这是表面张力作用的结果C．液体表面层里的分子比液体内部的分子稀疏，也就是表面层里的分子间距离比液体内部分子间距离大些；所以，表面层里分子间的相互作用表现为引力，这是表面张力存在的原因D．液体表面各部分之间的吸引力就是表面张力，表面张力使液面具有收缩的趋势，所以表面张力的方向垂直于液面指向液体的内部解析：选AC.液体内部分子间的平均距离等于分子间的平衡距离(r0)，内部分子间同时存在的引力和斥力相等，合力为零．液体表面层里的分子间平均距离比内部分子间的平衡距离(r0)大，分子间同时存在的引力比斥力大，合力表现为引力；所以，液体的表面均呈现表面张力现象．表面张力是液体表面各部分之间的吸引力，方向与液面相切．9．下列说法正确的是()A．水和酒精混合后总体积变小了是由于水分子与酒精分子之间的作用使它们间的距离变小的缘故B．船能浮在水面上是由于水的表面张力的合力与船的重力平衡的缘故C．液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大D．在水平玻璃板上，散落的水银呈球形或椭球形是由于水银的表面张力使之收缩的缘故解析：选CD.水和酒精混合总体积减小是因为水和酒精分子彼此进入到对方空隙中的原因；船能浮在水面上是因为浮力和重力平衡的缘故；散落在水平玻璃板上的水银呈球形或椭球形是表面张力的作用．10．在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图3－3－5所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则()图3－3－5A．天平仍然平衡B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降D．以上说法都不对解析：选C.由于铁丝刚好离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使铁丝受到向下的作用力，所以天平左端下降．二、非选择题11．水的密度比沙的密度小，为什么沙漠中的风能刮起大量沙子，而海洋上的风却只带有少量的水沫？解析：由于海水水面有表面张力的作用，水珠之间相互吸引着，风很难把水珠刮起，只能形成海浪，所以海洋上的风只带有少量的水沫．而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间作用力很小，几乎没有，所以风很容易刮起大量沙子．答案：见解析12．如图3－3－6所示，把橄榄油滴入水和酒精的混合液里，当混合液的密度与橄榄油密度相同时，滴入的橄榄油呈球状悬浮在液体中，为什么？图3－3－6解析：当橄榄油悬浮在液体中时，橄榄油由于表面张力的作用，使其表面收缩到最小状态，所以橄榄油呈球形.答案：见解析。

[学生用书 P 63～P 65]1．图4－3－11为某次测量电源的电动势和内电阻所作的图象，有关这个图象的说法不．正确的是( )图4－3－11A ．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E ＝3 VB ．横轴截距表示路端电压为2.4 V 时的电流为0.3 AC ．根据r ＝E I 短，计算出待测电源内阻为10 Ω D ．根据r ＝ΔU ΔI，计算出待测电源内阻为2 Ω 解析：选C.由公式U ＝E －Ir ，当I ＝0时，U ＝E ，故A 正确．由于纵轴刻度不是从0开始，故C 错，B 、D 对．2．如图4－3－12图4－3－12所示为闭合回路中两个不同电源的U －I 图象，下列判断不．正确的是( ) A ．电动势E 1＝E 2，发生短路时的电流I 1>I 2B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2C ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1<r 2D ．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大解析：选B.闭合电路的U －I 图线中，I 是电路的总电流，U 是路端电压，图象上图线与U 轴的交点表示电路电流为零，属断路，路端电压即电源电动势，图线与I 轴交点表示路端电压为零，电路短路，交点坐标值即为短路电流，I ＝E /r ，即r ＝E /I ，可见图线的斜率的绝对值为电源的内电阻．从坐标中可以看出图线1、2与U 轴交于同一点表明电动势E 1＝E 2，图线1斜率比图线2斜率小，表明r 1<r 2，图线1与I 轴交点坐标大于图线2与I 轴交点坐标．表明I 1>I 2，可见A 、C 正确；两个电源电动势相等，内阻r 1<r 2，当电流变化量ΔI 1＝ΔI 2时，ΔI 1r 1<ΔI 2r 2，即电源1内电压变化量小于电源2内电压变化量，所以电源2路端电压变化量大．D 项正确．3．在测定一节干电池(电动势约为1.5 V ，内电阻约为2 Ω)的电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：A ．电压表量程为15 VB ．电压表量程为3 VC ．变阻器为(20 Ω，3 A)D ．变阻器为(500 Ω，0.2 A)(1)电压表应该选________(选填“A”或“B”)，这是因为________________________________________________________________________.(2)变阻器应选________(选填“C”或“D”)，这是因为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：由于电源电动势约为1.5 V ，故选量程为0～3 V 的电压表B ，读数既准确，又方便；滑动变阻器D 的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便，故选变阻器C.答案：(1)B 原因见解析(2)C 原因见解析4．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻．(1)有如图4－3－13所示的甲、乙两个供实验的电路图，实验时应选用电路图________．图4－3－13(2)选好电路后，由于电流表和电压表内电阻对电路的影响，所测得的电动势将偏________．(3)根据实验测得的一系列数据，画出U －I 图(如图4－3－13丙)，被测干电池的电动势为________ V ，内阻为________ Ω.解析：(1)由于电池内阻较小，与电流表内阻差不多，应选乙图可减小误差．(2)由于电压表的分流，根据闭合电路欧姆定律可求得测量值E 和真实值E 0的关系是E ＝E 01＋r r v(r 为电池内阻，r v 为电压表内阻，即可得E <E 0) (3)延长图线，与纵轴交点为电动势E ，斜率k ＝1.5－1.01.0Ω＝0.5 Ω为内阻． 答案：(1)乙 (2)小 (3)1.5 0.55．(2011年厦门高二质检)图4－3－14甲是测量一节新干电池的电动势和内阻的实验电路，实验时发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表________，原因是________________________________________________________________________. 从而影响测量的准确性．为了较准确地测量一节新干电池的内阻，可用以下器材连成图乙所示的电路完成实验．器材：量程3 V 的理想电压表V 、量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻)、定值电阻R 0(R 0＝150 Ω)、滑动变阻器R 1(0～10 Ω)、滑动变阻器R 2(0～200 Ω)、开关S.图4－3－14(1)在图乙的实验电路中，加接电阻R 0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是________________________．(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(填R 1或R 2)．(3)实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数为I 2时，电压表读数为U 2，则新干电池内阻的表达式r ＝________.(用I 1、I 2、U 1、U 2和R 0表示)解析：电压表读数变化很小，这是由于新干电池内阻很小，内电路的电压降很小．(1)加接R 0另一方面的作用是：防止变阻器过小时，电池被短路或电流表被烧坏．(2)在保证使用安全的情况下，滑动变阻器应选用阻值较小的，选R 1.(3)由闭合电路欧姆定律，得E ＝U 1＋I 1(r ＋R 0)E ＝U 2＋I 2(r ＋R 0) 解得r ＝U 1－U 2I 2－I 1－R 0. 答案：见解析6．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．图4－3－15(1)按如图4－3－15甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．(2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A ”或“B ”)．(3)图4－3－16是根据实验数据作出的U －I 图象，由图可知，电源的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.图4－3－16解析：(1)电路连接如图．(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B 端．(3)由图象可知，电源电动势为1.5 V ，内阻r ＝1.5－1.00.5Ω＝1.0 Ω.答案：(1)见解析(2)B(3)1.5 1.07．在做“测量电源的电动势和内电阻”的实验时，备有下列器材供选用A．干电池一节(电动势约为1.5 V)B．直流电流表(0.6 A内阻0.10 Ω，3 A内阻0.025 Ω)C．直流电压表(3 V内阻5 kΩ，15 V内阻25 kΩ)D．滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)E．滑动变阻器(阻值范围0～1000 Ω，允许最大电流0.5 A)F．开关G．导线若干H．电池夹(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，在图4－3－17所示的实物图上连线．图4－3－17图4－3－18(2)如图4－3－17所示，电流表量程取0,6 A挡时读数为________；量程取3 A挡时读数为________；电压表量程取3 V挡时读数为________；量程取15 V挡时读数为________．(3)根据实验记录，画出的U－I图象如图4－3－18所示，可得待测电池的内电阻为________ Ω.(4)按本实验要求的电路测出的E测、r测与真实值比较，E测________E真，r测________r 真(选填“>”、“<”或“＝”)．解析：(1)连接如图所示．此问实际涉及到三点：①仪器的选择，选择A、B(0.6 A)、C(3 V)、D、F、G、H.②电路的设计，要求系统误差较小，应采用电流表外接法(对电池内阻)．③电路的连线，要按设计电路顺序连线．(2)电流表读数：0.6 A挡时读数为0.30 A,3 A挡时读数为1.50 A.电压表读数：3 V挡时读数为0.50 V,15 V挡时读数为2.5 V.(3)由题图中图线延长线知，E ＝1.5 V ，I ＝0.7 A ，r ＝ΔU ΔI ＝1.5－0.80.7Ω＝1 Ω. (4)测得的电池的电动势及内电阻均小于真实值．答案：(1)见解析图 (2)0.30 A 1.50 A 0.50 V 2.5 V(3)1 (4)< <8．(创新实验探究)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，当作标准电阻用)、一只电流表(量程I g ＝0.6 A ，内阻r g ＝0.1 Ω)和若干导线．(1)请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图4－3－19甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来．图4－3－19(2)接通图4－3－20开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示，处理实验数据时，首先计算出每个电流值I 的倒数1I ；再制作R －1I 坐标图，如图4－3－20所示，图中已标注了(R ，1I)的几个与测量值对应的坐标点．请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图4－3－20上．(3)在图4－3－20上把描绘出的坐标点连成图线．(4)根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω. 解析：根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可．实物图的连接如图所示．由闭合电路欧姆定律有： E ＝I (R ＋r ＋r g )，解得：R ＝E ·1I －(r －r g )，根据R －1I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻．答案：(1)见解析(2)(3)如图所示(4)1.5(1.46～1.54)0.3(0.25～0.35)高[考≦试$题]库。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）1．关于磁场的方向，下列叙述中不．正确的是()A．磁感线上每一点的切线方向B．磁场N极到S极的方向C．小磁针静止时北极所指的方向D．小磁针北极受力的方向解析：选B.磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止时小磁针北极的指向，用磁感线表示则是磁感线的切线方向即为该点的磁场方向．2．(2011年吉林市高二检测)下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是()A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大解析：选C.电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，A错．两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，B错．电场线起始于正电荷、终止于负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，C对．电场线越密，表示该处电场越强，同一试探电荷在此处受电场力越大；磁感线越密，表示该处磁场越强，但试探电荷受到的磁场力大小还与其运动方向和运动快慢有关，故电荷受到的磁场力不一定大，D错．3. (2011年福建师大附中高二检测)如图3－1－6所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针S极将()图3－1－6A．向纸外偏转B．向纸内偏转C．在纸面内顺时针转过90°D．不动解析：选A.据安培定则可以确定，通电直导线在其下方产生垂直纸面向里的磁场，在磁场力的作用下，小磁针N极向里，S极向外偏转，A项正确．4.如图3－1－7所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为()图3－1－7A．a处B．b处C．c处D．无法判断解析：选A.螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部的磁感线条数相同，由于螺线管内部横截面积小，所以内部磁感线最密，故选A.5．在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图3－1－8所示，四根导线中电流i4＝i3＞i2＞i1，要使O点的磁场增强，应切断哪一根导线中的电流()图3－1－8A．i1B．i2C．i3D．i4解析：选D.本题考查直线电流磁场的分布及磁场叠加的定性判断，要求熟悉常见磁场的空间分布及磁场方向的判定．根据安培定则，i1、i2、i3、i4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、向里、向外，且i3＝i4，切断i4则使方向相反的磁场减弱，可使O点的磁场增强．一、选择题1．首先发现电流磁效应的科学家是()A．安培B．奥斯特C．库仑D．麦克斯韦解析：选B.丹麦物理学家奥斯特，首先通过实验发现电流周围存在磁场．2．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引解析：选D.一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化，因而能够被磁体吸引，故D正确．3．关于地磁场，下列叙述正确的是()A．地球的地磁两极与地理的两极重合B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C．地磁的北极与地理南极重合D．地磁的北极在地理南极附近解析：选BD.地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是磁针的南极(S极)．选项B、D正确．4．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有()A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线解析：选AB.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，是一种物质．磁感线是用来形象地描述磁场的工具，能形象地表现磁场强弱和方向，但磁感线是假想出来的，并不是真实存在的．磁感线的方向在磁体外部是从北极到南极，但在磁体内部是从南极到北极的．5.如图3－1－9所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动()图3－1－9A．不产生磁场B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D．只在圆的内侧产生磁场解析：选B.电子沿逆时针转动，形成顺时针方向电流．由安培定则可得，在圆心处的磁场方向垂直纸面向里．6. (2011年西安高二检测)如图3－1－10所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()图3－1－10A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束解析：选BC.小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动．故正确答案为B、C.7.如图3－1－11所示，带正电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()图3－1－11A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向右D．N极沿轴线向左解析：选C.沿OO′方向看金属环旋转相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则得金属环中心轴线上的磁感线方向水平向右，小磁针稳定后，N极指向磁感线方向，故C项正确．8．当接通电源后，小磁针A按图3－1－12所示方向运动，则()图3－1－12A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸里转C．小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动解析：选A.由小磁针A的N极运动方向知，螺线管的左侧为S极，右侧为N极，由右手螺旋定则判知螺线管中电流方向．再由安培定则可判断出电流在小磁针B处的磁场方向向外，小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致．故A正确．9.如图3－1－13所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d 导线中电流向纸里，c导线中电流向纸外，a点为b、d两点的连线中点，ac垂直于bd，且ab ＝ad＝ac.则a点的磁场方向为()图3－1－13A．垂直纸面指向纸外B．垂直纸面指向纸里C．沿纸面由a指向b D．沿纸面由a指向d解析：选C.通电导线b、d在a点产生的磁场互相抵消，故a点磁场方向即通电导线c在a点产生的磁场方向，根据安培定则，C正确．二、非选择题10．试在下图3－1－14中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向．图3－1－14答案：(1)电流向下(2)逆时针(3)右进左出(4)下进上出。

1．(单项选择)关于光谱，如下说法不．正确的答案是( ) A ．炽热的液体发射连续谱B ．发射光谱一定是连续谱C ．线状谱和暗线谱都可以对物质成分进展分析D ．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱解析：选B.炽热的液体的光谱为连续谱，所以选项A 正确．发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项B 错误．线状谱和暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进展分析，所以选项C 正确．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，所以选项D 正确．2．(单项选择)关于线状谱，如下说法中正确的答案是( )A ．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B ．每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C ．每种原子在任何条件下发光的线状谱都一样D ．两种不同的原子发光的线状谱可能一样解析：选C.每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，C 正确．3．(单项选择)如下关于特征谱线的几种说法，正确的有( )①明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线；②明线光谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线；③明线光谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线；④同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的．A ．只有①B ．只有③C ．只有①④D ．只有②④解析：选C.明线光谱中的明线与吸收光谱中的暗线均为特征谱线．并且实验明确各种元素的吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的明线光谱中的一条明线相对应．所以①、④是正确的．正确选项应为C.4．(单项选择)对于巴耳末公式如下说法正确的答案是( )A ．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应B ．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光局部的光的波长C ．巴耳末确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D ．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长解析：选C.巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A 、D 错误；巴耳末公式是由当时的可见光中的局部谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B 错误，C 正确．5．在可见光范围内波长最长的2条谱线所对应的n 与它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？解析：据公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2n ＝3,4,5，… 当n ＝3时，波长λ最大，其次是n ＝4时，当n ＝3时，1λ1＝1.10×107·⎝ ⎛⎭⎪⎫14－19 解得λ1≈6.5×10－7 m.当n ＝4时，1λ2＝1.10×107·⎝ ⎛⎭⎪⎫14－116 解得λ2≈4.8×10－7 m.氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状谱．答案：n ＝3时，λ＝6.5×10－7 m n ＝4时，λ＝4.8×10－7 m 特点见解析一、单项选择题1．关于光谱，如下说法正确的答案是( )A ．一切光源发出的光谱都是连续谱B ．一切光源发出的光谱都是线状谱C ．稀薄气体发出的光谱是线状谱D ．做光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学组成 解析：选C.熟记各种谱线的产生机理与区别是解题关键．2．对原子光谱，如下说法不．正确的答案是( ) A ．原子光谱是不连续的B ．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是一样的C ．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不一样D ．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素解析：选B.原子光谱为线状谱；各种原子都有自己的特证谱线；据各种原子的特证谱线进展光谱分析可鉴别物质组成，由此知A 、C 、D 说法正确，应当选B.3．以下说法正确的答案是( )A ．进展光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱B ．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速C ．分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得的吸收光谱进展分析D ．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素解析：选B.进展光谱分析不能用连续光谱，只能用线状光谱或吸收光谱；光谱分析的优点是灵敏而迅速；分析某种物质的组成，可用白光照射其低压蒸气产生的吸收光谱进展；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光谱是太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素．故答案为B.4．如下说法不．正确的答案是( ) A ．巴耳末线系光谱线的条数只有4条B ．巴耳末线系光谱线有无数多条C ．当电子从n 大于2的轨道跃迁到n 等于2的轨道时，所得到的谱线都属于巴耳末线系D ．巴耳末线系在可见光范围内只有4条解析：选A.由巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2知当电子从n 大于2的轨道跃迁到n 等于2的轨道时，所得到的谱线都属于巴耳末线系．所得到的线系可以有无数条．但在可见光区域只有4条光谱线．故正确的答案是B 、C 、D.5．氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为( )A.59B.49C.79D.29解析：选A.由巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2，n ＝3,4,5，… 当n ＝∞时，最小波长1λ1＝R 122，① 当n ＝3时，最大波长1λ2＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－132，② 由①②得λ1λ2＝59. 6．如下氢原子的线系中对波长最短波进展比拟，其值最小的是( )A ．巴耳末系B ．莱曼系C．帕邢系 D．布喇开系解析：选B.根据公式1λ＝T(m)－T(n)，m<n当m＝1，n＝2、3、4、5…为莱曼系[在紫外区]当m＝2，n＝3、4、5、6…为巴耳末系[在可见光区]当m＝3，n＝4、5、6…为帕邢系[在近红外区]当m＝4，n＝5、6、7…为布喇开系[在红外区]从红外区到紫外区，波长依次减小，所以波长最短的是莱曼系．二、双项选择题7．要得到钠元素的特证谱线，如下做法正确的答案是( )A．使固体钠在空气中燃烧B．将固体钠高温加热成稀薄钠蒸气C．使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气D．使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸气解析：选BC.炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特证谱线，A错误；稀薄气体发光产生线状谱，B正确；强烈的白光通过低温钠蒸汽时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，C正确，D错误．8．关于巴耳末公式，如下说法正确的答案是( )A．巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式B．巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性C．巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式D．巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际，其波长的分立值并不是人为规定的解析：选CD.由于巴耳末是利用当时的、在可见光区的14条谱线做了分析总结出来的巴耳末公式，并不是依据核式结构理论总结出来的，巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，也就是氢原子实际只有假设干特定频率的光，由此可知C、D正确．9．关于太阳光谱，如下说法正确的答案是( )A．太阳光谱是吸收光谱B．太阳光谱中的暗线是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C．根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成D．根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素解析：选AB.太阳光谱是吸收光谱．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否如此会直接发光．由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收．应当选项A、B正确．10．如图3－3－2甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是( )图3－3－2A．a元素 B．b元素C．c元素 D．d元素解析：选BD.将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图中对照，可知，矿物中缺少b、d元素．三、非选择题11．利用里德伯常量R ＝1.1×107 m －1求巴耳末线系中第四条谱线的波长和相应光子的能量．解析：由巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2知，求第四条谱线的波长，即n ＝6时，有1λ4＝1.1×107×⎝ ⎛⎭⎪⎫14－136，解得λ4≈4.1×10－7 m ，且E 4＝h c λ＝6.63×10－34×3×1084.1×10－7 J≈4.85×10－19 J.答案：4.1×10－7 m 4.85×10－19 J12．(2011年珠海高二质检)氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1n 2，n ＝4,5,6，…，R ＝1.10×107 m －1.假设帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：(1)n ＝6时，对应的波长；(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n ＝6时，传播频率为多大？解析：(1)因帕邢系公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫132－1n 2，得当n ＝6时，λ≈1.09×10－6 m. (2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c ＝3×108 m/s ，由v ＝λT ＝λν，得ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10－6 Hz≈2.75×1014 Hz. 答案：(1)1.09×10－6 m(2)3×108 m/s 2.75×1014 Hz。

1．放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为()A．放射性同位素具有相同的性质B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D．放射性同位素容易制造解析：选ABC.放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确，选项D错误．2．某原子核A Z X吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子．由此可知() A．A＝7，Z＝3 B．A＝7，Z＝4C．A＝8，Z＝3 D．A＝8，Z＝4答案：A3．关于爱因斯坦质能方程的下列说法中正确的是()A．E＝mc2中的E是物体以光速c运动的动能B．E＝mc2是物体各种形式能的总和C．由ΔE＝Δmc2知，在核反应中，亏损的质量Δm转化成能量ΔE放出D．由ΔE＝Δmc2知，在核反应中亏损的静质量转化为动质量，被放出的能量带走解析：选BD.由爱因斯坦质能方程E＝mc2表明物体的质量与其他各种形式的能量之间的关系，选项A错误，B正确；ΔE＝Δmc2表明，在核反应中，亏损Δm质量将产生ΔE＝Δmc2的能量，选项C错误，D正确．4．在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害．自从发现放射线以后，则可以利用放射线进行探测，这是利用了()A．α射线产生42HeB．β射线的带电性质C．γ射线的贯穿本领D．放射性元素的示踪本领解析：选C.由放射性的应用知道本题应选C项.5．核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为() A．原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力B．核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力C．核子间存在着强大的核力D．核子间存在着复杂的磁力解析：选C.只有核子间存在着强大的核力，才伴随着巨大的能量变化，因为功是能量转化的量度，有巨大的能量变化，就得做功多，而在位移极小的情况下，就要有强大的力，所以选C.一、选择题1．下列有关放射性同位素3015P的说法中正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：选BD.同位素具有相同的质子数，所以选项A错误；同位素有相同的化学性质，所以选项B 正确；半衰期与元素属于化合物还是单质没有关系，所以用3015P 制成化合物后它的半衰期不变，即选项C 错误；含有3015P 的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D 正确．2．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )A ．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B ．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C ．用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D ．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害解析：选D.利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导走，故A 错；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，故B 错；作物种子发生的DNA 突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种，故C 错；用γ射线治疗肿瘤对人体有副作用，因此要严格控制剂量，故D 正确．3．三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应生成Z核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是( )A ．X 核比Z 核多一个质子B ．X 核比Z 核少一个中子C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍解析：选CD.设原子核X 的符号为a b X ，则原子核Y 为 a b －1Y ，a b X ―→ 0＋1e ＋ a b －1Y ，11H ＋ a b －1Y ―→42He ＋a －3b －2Z ，故原子核Z 为a －3b －2Z.4．对公式ΔE ＝Δmc 2的正确理解是( )A ．如果物体的能量减少了ΔE ，它的质量也一定相应减少ΔmB ．如果物体的质量增加了Δm ，它的能量也一定相应增加Δmc 2C ．Δm 是原子核在衰变过程中增加的质量D ．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE ，则这些核子质量和与组成原子核的质量之差就是Δm答案：ABD5．某核反应方程为21H ＋31H →42He ＋X.已知21H 的质量为2.0136 u ，31H 的质量为3.0180 u ，42He 的质量为4.0026 u ，X 的质量为1.0087 u ．则下列说法中正确的是( )A ．X 是质子，该反应释放能量B ．X 是中子，该反应释放能量C ．X 是质子，该反应吸收能量D ．X 是中子，该反应吸收能量解析：选B.由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得： 21H ＋31H →42He ＋10X ，X 为中子，在该反应发生前反应物的总质量m 1＝2.0136 u ＋3.0180 u ＝5.0316 u ，反应后产物总质量m 2＝4.0026 u ＋1.0087 u ＝5.0113 u ，总质量减少，出现了质量亏损，根据爱因斯坦的质能方程可知，该反应释放能量．故B 正确．6．为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E ＝mc 2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性．设捕获中子前的原子质量为m 1，捕获中子后的原子质量为m 2，被捕获的中子质量为m 3，核反应过程放出的能量为ΔE ，则这一实验需验证的关系式是( )A ．ΔE ＝(m 1－m 2－m 3)c 2B ．ΔE ＝(m 1＋m 3－m 2)c 2C ．ΔE ＝(m 2－m 1－m 3)c 2D ．ΔE ＝(m 2－m 1＋m 3)c 2解析：选B.反应前的质量总和为m 1＋m 3，质量亏损Δm ＝m 1＋m 3－m 2，核反应释放的能量ΔE ＝(m 1＋m 3－m 2)c 2，选项B 正确．7．在下列四个核反应方程中，X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子，以下判断中正确的是( ) 235 92U ＋10n →9236Kr ＋141 56Ba ＋3X 13015P ―→3014Si ＋X 2238 92U →234 90Th ＋X 3234 90Th ―→234 91Pa ＋X 4A ．X 1是中子B ．X 2是质子C ．X 3是α粒子D ．X 4是正电子解析：选AC.根据核电荷数守恒，可以算出X 1的质子数为：(92＋0)－(36＋56)3＝0，而根据质量数守恒可以算出X 1的质量数：(235＋1)－(92＋141)3＝1，所以X 1是中子，A 正确．同理可算出：X 2是正电子，X 3是α粒子，X 4是电子，所以B 、D 错误，C 正确．8．中子n 、质子p 、氘核D 的质量分别为m n 、m p 、m D .现用光子能量为E 的γ射线照射静止氘核使之分解，反应方程为γ＋D ―→p ＋n.若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是( ) A.12[(m D －m p －m n )c 2－E ] B.12[(m p ＋m n －m D )c 2＋E ] C.12[(m D －m p －m n )c 2＋E ] D.12[(m p ＋m n －m D )c 2－E ] 解析：选C.核反应因质量亏损释放的的核能ΔE ＝(m D －m p －m n )c 2，再加上原光子的能量也转化成动能，又两个粒子动能相等，所以有：E k ＝ΔE ＋E 2，选项C 正确． 9．中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm ，相应的能量ΔE ＝Δmc 2＝2.2 MeV 是氘核的结合能．下列说法正确的是( )A ．用能量小于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B ．用能量等于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C ．用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D ．用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：选AD.根据核的结合能概念，核子结合成核所释放的核能与逆过程所需要的能量相等，A 、D 正确．根据动量守恒定律，用光子照射静止氘核时总动量不为零，E k ＝p 22m ，故照射后总动能不为零，B 、C 错．二、非选择题10．氘核和氚核聚变时的核反应方程为21H ＋31H →42He ＋10n.已知31H 的比结合能是2.78 MeV ，21H 的比结合能是1.09 MeV ，42He 的比结合能是7.03 MeV ，试计算核反应时释放的能量． 解析：聚变反应前氘核和氚核的总结合能E 1＝(1.09×2＋2.78×3) MeV ＝10.52 MeV ，反应后生成的氦核的结合能E 2＝7.03×4 MeV ＝28.12 MeV .由于单个核子无结合能，所以聚变过程释放出的能量ΔE ＝E 2－E 1＝(28.12－10.52) MeV ＝17.6 MeV .答案：17.6 MeV11．一锂核(73Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子．已知一个氢原子核的质量是1.6736×10－27kg ，一个锂核的质量是11.6505×10－27 kg ，一个氦核的质量是6.646×10－27 kg.(1)试写出这一过程的核反应方程；(2)计算这一过程中的质量亏损；(3)计算这一过程中所释放的核能．解析：(1)这一过程的核反应方程为：73Li ＋11H ―→242He(2)质量亏损Δm ＝m Li ＋m H －2m α＝11.6505×10－27＋1.6736×10－27－2×6.6466×10－27 kg ＝3.09×10－29 kg(3)释放核能ΔE ＝Δmc 2＝3.09×10－29×(3×108)2 J＝2.781×10－12 J.答案：(1)73Li ＋11H ―→242He(2)3.09×10－29 kg(3)2.781×10－12 J12．一个原来静止的锂核(63 Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s ，方向与中子的运动方向相反．(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时，可产生一个氦核同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量．(已知氘核质量为m D ＝2.014102 u ，氚核质量为m T ＝3.016050 u ，氦核的质量m He ＝4.002603 u ，中子质量m n ＝1.008665 u ，1 u ＝1.6606×10－27 kg)解析：(1)63Li ＋10n ―→31H ＋42He(2)由动量守恒定律m n v 0＝－m T v 1＋m He v 2 v 2＝m n v 0＋m T v 1m He ＝1×7.7×104＋3×1.0×1044m/s ＝2×104 m/s(3)质量亏损为Δm ＝m D ＋m T －m He －m n ＝(2.014102＋3.016050－4.002603－1.008665)u ＝0.018884 u ＝3.136×10－29 kg根据爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2＝3.136×10－29×(3×108)2 J＝2.82×10－12 J.答案：(1)63Li ＋10n ―→31H ＋42He (2)2×104 m/s(3)2.82×10－12 J。