粒子散射实验试题及答案-高中物理-云返教育

模块3-5试题
（1）2011年是卢瑟福创立原子的核式结构模型100周年，下列关于原子核的说法正确的是
A．原子核的能量与原子的能量相似，也是不连续变化的，是量子化的
B．原子核的半衰期与原子核所处的环境有关
C．贝克勒尔发现了原子核的放射性现象，并提出了“放射性”这个词用来描述这一现象
D．原子核的结合能越大，原子核越稳定
（2）如图所示，光滑水平面上A、B两小球沿同一方向运动，A球的动量p_A=4kg?m/s，B球的质量m_B=1kg，速度v_B=6m/s，已知两球相碰后，A球的动量减为原来的一半，方向与原方向一致．
求：
①碰撞后B球的速度变为多大？
②A球的质量范围．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
下列叙述中不符合物理学史的是
A．麦克斯韦提出了光的电磁说
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．
（1）请你简述自动控制的原理．
（2）如果工厂生产的为的铝板，在、和三种射线中，你认为哪一种射线在的厚度控制中起主要作用，为什么？

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
[物理选修3-5]（本题共有两个小题，每小题6分，共12分．每小题只有一个选项符合题意．选对的得6分，选错或不选的得0分．）
（1）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（填选项前的字母）
A．α粒子散射现象 C．光电效应现象
B．天然放射现象 D．原子发光现象
（2）在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m₁=2kg，乙球的质量m₂=lkg，规定向右为正方向，碰撞前后乙球的速度随时间变化情况如图所示．已知两球发生正碰后，甲球静止不动，碰撞时间极短，则碰前甲球速度的大小和方向分别为　（填选项前的字母）
A．0.5m/s，向右 B．0.5m/s，向左
C．1.5m/s，向右 D．1.5m/s，向左．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
[物理--选修3-5]
（1）下面列出的是两个核反应方程式，X₁和X₂各代表某种粒子．
①
②
则以下判断中正确的是
A．X₁是电子，X₂是α粒子 B．X₁是中子，X₂是质子
C．X₁是质子，X₂是中子 D．X₁是中子，X₂是α粒子
（2）云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变．α粒子的质量为m，带电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的迹道半径为R，试求在衰变过程中的质量亏损（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
下列说方法正确的是
A．人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象
B．在α，β，γ三种射线中7射线电离作用最强
C．放射性元素的半衰期会随着温度的升高而缩短
D．较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核，核子的比结合能都会增加．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
（1）下列说法中正确的是
A．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B．中等核的比结合能最大，因此这些核是最稳定的
C．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构
D．卢瑟福在研究原子结构中引入了量子化的观点
E．光电效应实验揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性
F．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变大
（2）现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E₁=-13.6eV，这群氢原子发光的光谱共有　条谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大是　 eV．
（3）一静止的₉₂²³⁸U核衰变为₉₀²³⁴Th核时，只放出一个α粒子，已知₉₀²³⁴Th的质量为M_T，α粒子质量为M_α，衰变过程中质量亏损为△m，光在真空中的速度为c，若释放的核能全部转化为系统的动能，求放出的α粒子的初动能．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．
（1）请你简述自动控制的原理．
（2）如果工厂生产的为的铝板，在、和三种射线中，你认为哪一种射线在的厚度控制中起主要作用，为什么？

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
（1）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母）
A．在核电站中利用石墨、重大和普通水来控制链式反应速度
B．中等大小的核的比结合能最大，因此这些核是最稳定的
C．原子的能量是不连续的，只能取一系列不连续的数
D．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构
（2）如图所示，a、b两滑块质量分别为m₁和m₂，m₁＜m₂，并分别套在水平光滑导杆上，ab之间连接轻质弹簧，弹簧的自然长度与导杆间距离相等均为d，导杆足够长，开始时ab在同一竖直线上，且处于静止状态，现给b一个水平冲量I，自此后，求：
①a滑块能达到的最大速度为多少？
②两滑块间有最大距离时，滑块a的速度大小为多少？

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
[物理--选修3-5]铀239（₉₂²³⁹U）经过衰变可产生钚239（₉₄²³⁹Pu）．关于铀239的衰变，下列说法正确的是
A．₉₄²³⁹Pu与₉₂²³⁹U的核内具有相同的中子数和不同的核子数
B．放射性物质₉₂²³⁹U发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子
C．₉₂²³⁹U经过2次β衰变产生₉₄²³⁹Pu
D．当温度变化时，₉₂²³⁹U的半衰期不变．

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
下列叙述中不符合物理学史的是
A．麦克斯韦提出了光的电磁说
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是，按其电离本领大小的顺序是．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
（1）2011年3月11日发生在日本的里氏9.0级强震引发巨大海啸，使福岛核电站遭到损毁，造成了严重的核泄漏，泄漏物中的碘-131具有放射性，它在自发地进行β衰变时，生成元素氙（元素符号为Xe），同时辐射出γ射线，请完成后面的核反应方程→ 54Xe

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中
（2009?奉贤区二模）如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置的示意图．生产线压制的是2mm厚的铝板，放射源能放射出α、β、γ三种射线，铝板下的探测接收器可以把接收到的放射线的强度转化为电信号，通过微机控制轧辊间的距离从而控制铝板的厚度．根据α、β、γ三种射线贯穿性能的不同，可以判定三种射线中射线一定能穿过这样的铝板，射线对控制铝板厚度起着主要作用．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置．假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的射线对控制厚度起主要作用．当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调一些．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为 14 7N+
⁴
₂
He→
¹
₁
H+
¹⁷
₈
O；；1932年，查德威克用α粒子轰击铍原子，打出了一种中性粒子流，其核反应方程为
⁴
₂
He+
⁹
₄
Be→
¹²
₆
C+
¹
₀
n ．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
有三个原子核X、Y、Z，已知X核放出一个电子后变为Y核，再用质子（
¹
₁
H）轰击Y核生成Z核并放出一个氦核（
⁴
₂
He），则Y核比X核中质子数多个，Z核比X核的中子数少个．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
[物理--选修3-5]铀239（₉₂²³⁹U）经过衰变可产生钚239（₉₄²³⁹Pu）．关于铀239的衰变，下列说法正确的是
A．₉₄²³⁹Pu与₉₂²³⁹U的核内具有相同的中子数和不同的核子数
B．放射性物质₉₂²³⁹U发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子
C．₉₂²³⁹U经过2次β衰变产生₉₄²³⁹Pu
D．当温度变化时，₉₂²³⁹U的半衰期不变．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
α、β、γ三种粒子按穿透能力大小的顺序是，按其电离本领大小的顺序是．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中
如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道A为，B为．

答案解析

类型： 填空题 难度系数：中

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