弹药专业：近代物理分析技术复习题

2021年高考物理一轮复习考点全攻关专题（80）近代物理单元过关检测（解析版）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，满分48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～9只有一项是符合题目要求，第10～14题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．2018年3月14日，著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金逝世，引发全球各界悼念．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究为物理学的建立做出了巨大的贡献．关于下列几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是()A．卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律B．法拉第通过长时间的实验研究发现了通电导线周围存在磁场C．查德威克用α粒子轰击Be原子核发现了中子D．爱因斯坦的光子说认为，只要光照时间足够长，所有电子最终都能跃出金属表面成为光电子【答案】C【解析】牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，选项A错误；奥斯特通过长时间的实验研究发现了通电导线周围存在磁场，选项B错误；查德威克用α粒子轰击Be原子核发现了中子，选项C正确；爱因斯坦的光子说认为，能否发生光电效应与入射光的频率有关，与光照时间无关，选项D错误．2．下列说法正确的是()A．英国物理学家汤姆孙发现电子，并通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量B．开普勒通过对行星观测记录的研究，发现了万有引力定律C．伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因D．电场和磁场的概念分别是由奥斯特和楞次建立的【答案】C【解析】英国物理学家汤姆孙发现电子，密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，选项A错误；开普勒通过对行星观测记录的研究，发现了行星运动定律，牛顿发现了万有引力定律，选项B错误；伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因，选项C正确；电场和磁场的概念是由法拉第建立的，选项D错误．3．下列现象中，原子核结构发生了改变的是()A．氢气放电管发出可见光B．β衰变放出β粒子C．α粒子散射现象D．光电效应现象【答案】B【解析】氢气放电管发出可见光是原子从较高能级跃迁至较低能级的结果，是由于原子内部电子运动产生的，与原子核内部变化无关，故A错误；β衰变放出β粒子是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，所以导致原子核结构发生了改变，故B正确；α粒子散射实验表明原子具有核式结构，故C错误；光电效应是原子核外电子吸收光子能量逃逸出来的现象，跟原子核内部变化无关，故D错误．4．在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()【答案】C【解析】α粒子与原子核相互排斥，A、D错误；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，B错误，C正确．5．下列说法正确的是()A．原子核的结合能越大，原子核越稳定B．β衰变释放出电子，说明原子核内有电子C．氡的半衰期为3.8天，8个氡原子核经过7.6天后剩下2个氡原子核D．用频率为ν的入射光照射光电管的阴极，遏止电压为U c，改用频率为2ν的入射光照射同一光电管，遏止电压大于2U c【答案】D【解析】原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A错误；β衰变释放出电子，是中子转化为质子放出的，不能说明原子核内有电子，故B错误；半衰期的概念是对大量原子核而言的，对于个别原子核无意义，故C错误；由光电效应方程：eU c＝hν－W0，当改用频率为2ν的入射光照射同一光电管，遏止电压满足关系式eU c′＝h·2ν－W0，则U c′>2U c，故D正确．6．贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着重要作用，下列属于放射性元素衰变的是()A.238 92U→234 90Th＋42HeB.235 92U＋10n→131 53I＋103 39Y＋210nC.21H＋31H→42He＋10nD.42He＋2713Al→3015P＋10n【答案】A【解析】A选项的反应释放出α粒子，属于α衰变，故A正确；B选项属于重核裂变，故B错误；C选项属于轻核聚变，故C错误；D选项是原子核的人工转变，不是放射性衰变，故D错误．7．如图1，用光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光照射时，有光电流产生．则饱和光电流()图1A ．与照射时间成正比B ．与入射光的强度无关C ．与入射光的强度成正比D ．与两极间的电压成正比【答案】C【解析】当某种频率的光入射到金属上能发生光电效应时，饱和光电流的大小只与入射光的强度有关，且与入射光的强度成正比，与光照时间以及光电管两极间的电压无关．8． 1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为2713Al ＋42He→3015P ＋10n ，反应生成物3015P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e ，且伴随产生中微子A Z ν，核反应方程为3015P→3014Si＋01e ＋A Z ν.则下列说法正确的是( )A ．当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P 的半衰期随之变化B ．中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0C ．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D ．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量【答案】B【解析】放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项A 错误；根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0，选项B 正确；正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，选项C 错误；两个质子和两个中子结合成一个α粒子要释放能量，根据爱因斯坦质能方程及质量亏损可知，两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子的质量，选项D 错误．9．两个氘核以相等的动能E k 对心碰撞发生核聚变，核反应方程为21H ＋21H→32He ＋10n ，其中氘核的质量为m 1，氦核的质量为m 2，中子的质量为m 3.假设核反应释放的核能E 全部转化为动能，下列说法正确的是( )A ．核反应后氦核与中子的动量相同B ．该核反应释放的能量为E ＝(m 1－m 2－m 3)c 2C ．核反应后氦核的动能为E ＋2E k 4D ．核反应后中子的动能为E ＋E k 4【答案】C【解析】核反应前两氘核动量和为零，因而核反应后氦核与中子的动量等大反向，故A 错误；该核反应释放的能量E ＝(2m 1－m 2－m 3)c 2，故B 错误；由能量守恒可得：核反应后的总能量为E ＋2E k ，由动能与动量的关系E k ＝p 22m ，且m He ＝3m n 可知，核反应后氦核的动能为E ＋2E k 4，核反应后中子的动能为3E ＋2E k 4，故C正确，D错误．10.如图2，我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础．下列关于聚变的说法正确的是()图2A．核聚变比核裂变更为安全、清洁B．任何两个原子核都可以发生聚变C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加【答案】AD【解析】与核裂变相比轻核聚变更为安全、清洁，A正确；自然界中最容易发生的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任意两个原子核都能发生核聚变，B错误；两个轻核发生聚变结合成质量较大的核时，放出巨大的能量，根据E＝mc2可知，聚变反应中存在质量亏损，则总质量较聚变前减少，C错误；两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，核子的平均质量减少，所以核子的比结合能增加，D正确．11．关于原子物理知识，下列说法正确的是()A．升高放射性物质的温度，其半衰期变短B．发生光电效应现象时，增大入射光的频率，同一金属的逸出功变大C.237 93Np经过7次α衰变和4次β衰变后变成209 83BiD．根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子【答案】CD【解析】半衰期与温度无关，即升高放射性物质的温度，其半衰期不会发生变化，故A错误；金属的逸出功由金属材料决定，与入射光的频率无关，故B错误；设需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒有：93＝2x－y＋83,4x＝237－209，所以解得：x＝7，y＝4，故C正确；根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子，D正确．12．如图3所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和截止频率．以下说法正确的是()图3A．若b光为绿光，c光可能是紫光B．若a光为绿光，c光可能是紫光C．若b光光子能量为2.81 eV，用它照射由金属铷制成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D．若b光光子能量为2.81 eV，用它直接照射大量处于n＝2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光【答案】BC【解析】由光电效应方程E k＝hν－W0和eU c＝E k，联立解得eU c＝hν－W0，即光照射同一块金属时，只要遏止电压一样，说明光的频率一样，遏止电压越大，光的频率越大，因此可知b光和c光的频率一样，大于a光的频率，故A错误，B正确；b光照射由金属铷制成的阴极产生的光电子的最大初动能为E k＝hν－W0＝(2.81－2.13) eV＝0.68 eV，光电子撞击氢原子，氢原子只吸收两个能级差的能量，因此n＝3能级的氢原子吸收的能量为ΔE k＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，这时氢原子处在n＝4的能级上，可辐射6种频率的光，C正确；若用光子照射氢原子，氢原子只能吸收光子能量恰好为能级能量差的光子，2.81 eV能量的光子不被吸收，D错误．13．如图4，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(A Z X)发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示．下列说法正确的是()图4A．新核Y在磁场中圆周运动的半径为R Y＝2Z－2RB ．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I ＝Bq 22πmC ．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为Δm ＝A qBR 22m A －4c 2D ．发生衰变后产生的α粒子与新核Y 在磁场中运动的轨迹正确的是图丙【答案】ABC【解析】由题可知：A Z X→42He ＋A －4Z －2Y ，生成的新核Y 和α粒子动量大小相等，方向相反，而且洛伦兹力提供向心力，即qvB ＝m v 2R ，则R ＝mv qB ，可知：R Y R ＝2Z －2，即R Y ＝2Z －2R ，故A 正确；由于圆周运动周期T ＝2πm qB ，则环形电流为：I ＝q T ＝Bq 22πm ，故B 正确；对α粒子，由洛伦兹力提供向心力qvB ＝m v 2R ，可得v ＝BqR m由质量关系可知，衰变后新核Y 质量为M ＝A －44m 由衰变过程动量守恒可得Mv ′－mv ＝0可知：v ′＝m Mv 则系统增加的能量为：ΔE ＝12Mv ′2＋12mv 2， 由质能方程得：ΔE ＝Δmc 2联立可得Δm ＝A qBR 22m A －4c 2，故C 正确； 由动量守恒可知，衰变后α粒子与新核Y 运动方向相反，所以，轨迹圆应外切，由圆周运动的半径公式R ＝mv qB可知，α粒子半径大，由左手定则可知题图丁正确，故D 错误． 14．人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( )A ．由图可知，原子核D 和E 聚变成原子核F 时会有质量亏损，要吸收能量B ．由图可知，原子核A 裂变成原子核B 和C 时会有质量亏损，要放出核能C ．已知原子核A 裂变成原子核B 和C 时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D ．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度【答案】BD【解析】原子核D 、E 聚变成原子核F ，放出能量，A 错误；A 裂变成B 、C ，放出能量，B 正确；增加入射光强度，光电子的最大初动能不变，C 错误；镉棒能吸收中子，可控制核反应速度，D 正确． 二、非选择题（本题共1小题，满分16分）15．(2020·江苏南通市一模)如图5，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L ，一端连接阻值为R 的电阻．一金属棒垂直导轨放置，质量为m ，接入电路的电阻为r .水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属棒中点垂直连接，弹簧劲度系数为k .装置处于静止状态．现给金属棒一个水平向右的初速度v 0，第一次运动到最右端时，棒的加速度为a ，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g ，求：图5(1)金属棒开始运动时受到的安培力F 的大小和方向；(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R 的电荷量q ；(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R 上产生的热量Q .【答案】见解析【解析】(1)金属棒开始运动时，感应电流I 0＝BLv 0R ＋r安培力：F ＝I 0LB解得：F ＝B 2L 2v 0R ＋r，方向水平向左； (2)设金属棒向右运动的最大距离为x ，当金属棒运动到最右端时，速度为0，故此时金属棒受到的安培力也为0，则a ＝kx m此过程回路产生的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝BLx Δt 通过电阻R 的电荷量q ＝E R ＋rΔt 解得：q ＝BLma k R ＋r； (3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程，由能量守恒定律可知回路产生的总热量Q 总＝12mv 02 由于Q Q 总＝R R ＋r解得：Q ＝mRv 022R ＋r.。

高考物理近代物理知识点之原子核知识点总复习有答案解析一、选择题1．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23490Th 的原子来说( )A ．x ＝90，y ＝90，z ＝234B ．x ＝90，y ＝90，z ＝144C ．x ＝144，y ＝144，z ＝90D ．x ＝234，y ＝234，z ＝3242．关于原子、原子核以及核反应，以下说法正确的是（ ）A ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线，且γ射线穿透能力最强B ．一个氢原子从n =3的能级发生跃迁，可能只辐射1种频率的的光子C ．10个23592U 原子核经过一个半衰期后，一定还剩5个23592U 原子核没发生衰变D ．核泄漏事故污染物铯(Cs)137能够产生对人体有危害的辐射，其衰变方程为1371375556Cs Ba+x ，由方程可判断x 是正电子3．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是A ．射线1的电离作用在三种射线中最强B ．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住C ．放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个D ．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个 4．对原子的认识，错误．．的是 A ．原子由原子核和核外电子组成 B ．原子核的质量就是原子的质量 C ．原子核的电荷数就是核中的质子数 D ．原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值5．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（ ） A ．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线强 B ．氡的半衰期为天，个氡原子核经过天后就一定只剩下个氡原子核C ．衰变成要经过次衰变和次衰变D ．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 6．物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A ．甲图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B ．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C ．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由粒子组成D ．丁图中，链式反应属于轻核裂变7．由于地震、山洪等原因将大量的金丝楠及其他树种深埋，经千万年碳化、氧化、冲刷形成似石非石、似木非木的植物“木乃伊”，又叫碳化木，俗称乌木，已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例与大气中相同，生命活动结束后，14C 衰变为14N ，14C 的比例持续减少，其半衰期约为5700年，现通过测量得知，某乌木样品中14C 的比例恰好是现代植物所制样品的二分之一。

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7.质子在加速器中被加速，当其动能为静 止能量的 4 倍时，其质量为静止质量的 ( A ) 5倍.
( C ) 4倍.
( B ) 6倍.
( D ) 8倍.
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• 相对论选择题答案: ABBCACCDCBDDA
8．在惯性系 K 中，有两个事件同时发生 在 x 轴上相距 1000m 的两点,而在另一惯 性系 K’ (沿轴方向相对于 K 系运动 ) 中测 得这两个事件发生的地点相距 2000m . 求在 K’ 系中测得这两个事件的时间间隔.
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10.一个电子运动速 v=0.99c ,它的动能是： (电子的静止能量为0.51MeV) ( A ) 3.5MeV． ( B ) 4.0MeV． ( C ) 3.1MeV． ( D ) 2.5MeV．
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（5）某惯性系中观察者将发现，相对他 静止的时钟比相对他匀速运动的时钟走的 快。 正确的说法是： (A) (1).(3).(4).(5) (B) (1).(2).(3) (C) (2).(5) (D) (1).(3)
而且在一切物理现象中，所有惯性系都是 等价的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12.在惯性系 S 中的某一地点发生了两事 件A、B，B 比 A 晚发生 Dt = 2.0 s , 在 惯性系 S’ 中测得 B 比 A 晚发生 Dt’ = 3.0s 。试问在 S 中观测发生 A、B 的两 地点之间的距离为多少？
解：设S' 相对S的速度为u
t vx / c t' , 2 1 (v / c )
2
x vt x' 2 1 (v / c )
(1)
t1 vx1 / c t1' 2 1 (v / c ) 2 t2 vx2 / c t2' 2 1 (v / c )

弹药概论试题答案详解一、单项选择题1. 弹药的定义是指（）。

A. 仅指枪弹和炮弹B. 包括炸弹、火箭、导弹等C. 包括火药和爆炸物D. 包括所有军事用途的物品答案：B解析：弹药通常指军事上使用的炸弹、火箭、导弹、枪弹、炮弹等爆炸性或非爆炸性的投射物。

选项A仅指枪弹和炮弹，范围过窄；选项C 专指火药和爆炸物，忽略了其他类型的弹药；选项D则过于宽泛，不准确。

2. 弹药的分类不包括以下哪项？（）。

A. 按用途分类B. 按发射方式分类C. 按制造材料分类D. 按杀伤原理分类答案：C解析：弹药的分类通常根据其用途、发射方式、杀伤原理等因素进行划分。

按制造材料分类并不是弹药分类的常规方式，因此选项C不属于弹药的分类方法。

3. 下列哪种弹药属于穿甲弹？（）。

A. 高爆弹B. 破片弹C. 穿甲弹D. 燃烧弹答案：C解析：穿甲弹是专门设计用于穿透装甲目标的弹药，通常具有坚硬的弹头和高密度材料制成。

高爆弹主要用于爆炸杀伤，破片弹通过爆炸产生的碎片杀伤目标，燃烧弹则用于引燃目标。

因此，选项C是正确答案。

4. 弹药的杀伤原理主要包括（）。

A. 爆炸B. 穿透C. 燃烧D. 所有以上答案：D解析：弹药的杀伤原理多种多样，包括爆炸产生的冲击波和碎片、穿透力强的弹头直接杀伤、以及燃烧造成的持续伤害等。

因此，选项D 包含了所有可能的杀伤原理。

5. 弹药的有效射程是指（）。

A. 弹药能够达到的最远距离B. 弹药在一定精度内能够命中目标的距离C. 弹药在最大速度下飞行的距离D. 弹药在发射后能够保持稳定飞行的距离答案：B解析：有效射程是指弹药在一定精度内能够命中目标的距离，这个距离不仅考虑了弹药的飞行距离，还包括了其飞行的稳定性和精度。

选项A、C和D都没有考虑到精度这一关键因素。

二、多项选择题1. 以下哪些因素会影响弹药的射程？（）。

A. 弹药的重量B. 弹药的初速C. 空气阻力D. 发射角度答案：ABCD解析：影响弹药射程的因素包括弹药的重量、初速、空气阻力以及发射角度。