2025高考物理人教版選擇性必修第3冊專項復習第4

章學業質量標準檢測含答案學業質量標準檢測

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，時間90分

鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共12小題，其中第1?8小題只有一個選項符合題目要求，每

小題3分，第9?12小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全

的得2分，有選錯或不答的得0分）

1.關于陰極射線，下列說法正確的是（）

A.陰極射線就是稀薄氣體導電時的輝光放電現象

B.陰極射線是在真空管內由正極放出的電子流

C.陰極射線管中的高電壓是為了使電子加速

D.陰極射線管中的高電壓是為了使電子偏轉，使實驗現象更明顯

答案：C

解析：陰極射線是在真空管內由負極放出的高速電子流，不是輝光放電現象，

故A、B錯誤；陰極射線管中的高電壓方向與電子運動方向平行，使電子加速，

不會使電子發生偏轉，故C正確，D錯誤。

2.實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中不能體現波動性的是

（）

A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣

B.光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光

的強度無關

C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構

D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構

答案：B

解析：干涉是波具有的特性，電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣，

說明電子具有波動性，故A不符合題意；根據光電效應方程Ekm=E—Wo可知，

光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，沒有體現波動

性，故B符合題意；可以利用慢中子衍射來研究晶體的結構，說明中子可以發

生衍射現象，具有波動性，故c不符合題意；人們利用電子顯微鏡觀測物質的

微觀結構，說明電子可以發生衍射現象，說明具有波動性，故D不符合題意。

3.（2024.云南模擬預測）如圖所示，金屬板M、N用極限頻率分別為0和暝

的不同金屬制成。現用頻率為v的單色光持續照射兩板內表面，僅M板有光電

子逸出，設電子的電荷量為e,下列說法正確的是（）

單色光源

MN

A.V1>V2

B.M板的金屬的逸出功是

C.從M板逸出的光電子的初動能是E—

D.增大入射光的光照強度，可使N板有光電子逸出

答案：B

解析：已知單色光照射M板發生光電效應，根據光電效應發生條件可知

v\<v2,故A錯誤；根據光電效應方程，光電子的最大初動能Ekm=〃v—Wo,當

Ekm=0時Ei=Wo,故B正確；光電效應方程求得的是光電子的最大初動能，故

C錯誤；能否發生光電效應與光強無關，故D錯誤。

4.現有左個氫原子被激發到量子數為3的能級上，若這些受激發的氫原子

最后都回到基態，則在此過程中發出的光子總數是（假定處在量子數為〃的激發

態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的

A，2B.k

C.yD.2k

答案：C

解析：處在量子數為3的能級的左個氫原子躍遷到量子數為2和量子數為

1的能級的氫原子個數各為宗而處于量子數為2的能級的百個氫原子還會向量

子數為1的基態躍遷，故發出的光子總數為亍。

5.（2024.河北石家莊三模）如圖所示為氫原子的能級圖，下列說法正確的是

)

nE“/eV

8---------------------0

4------------------------0.85

3----------------------1.51

2------------------------3.40

1-------------------------13.6

A.處于基態的氫原子可以吸收能量為1.51eV的光子躍遷到〃=3能級

B.處于基態的氫原子可以吸收能量為13.7eV的光子后被電離

C.氫原子由〃=3能級躍遷到〃=2能級時，原子的電勢能增加

D.一個氫原子從附=4能級向基態躍遷時，可發出6種不同頻率的光子

答案：B

解析：處于基態的氫原子躍遷到n=3能級需要E=-1.51eV-（-13.6）eV

=12.09eV,故A錯誤；根據電離的特點可知，處于基態的氫原子吸收大于13.6

eV的能量即可實現電離，故B正確；氫原子由〃=3能級躍遷到“=2能級時，

半徑變小，可知動能增加，電勢能減小，故C錯誤；一個氫原子從〃=4能級向

基態躍遷時，可發出“一1=3種不同頻率的光子，故D錯誤。

6.1927年戴維森和革末完成了電子衍射實驗，該實驗是榮獲諾貝爾獎的重

大近代物理實驗之一。如圖所示是該實驗裝置的簡化圖，下列說法正確的是

（）

窄縫晶體（光柵）

A.電子所具有的波動性與機械波沒有區別

B.該實驗說明物質波理論是正確的

C.該實驗說明光子具有波動性

D.該實驗不能說明實物粒子具有波動性

答案：B

解析：電子是實物粒子，而該實驗中看到了電子能發生衍射現象，則該實

驗說明物質波理論是正確的，實物粒子具有波動性，但不能說明光子具有波動性，

這種波動性與機械波在本質上是不同的，故B正確，A、C、D錯誤。

7.（2024.江蘇南通高二期中）利用圖示實驗裝置研究光電效應規律。實驗中

用同一頻率（足夠大）的單色光，分別照射不同型號的光電管（K極金屬不同），以

下遏止電壓（伍）隨不同金屬逸出功（Wo）變化圖像正確的是（）

航麻

答案：B

解析：實驗中用同一頻率（足夠大）的單色光，分別照射不同型號的光電管；

根據光電效應方程可得Ek=hv—Wo,根據動能定理可得一eUc=O—Ek,聯立可

得t/c=—1wo+y,可知Uc—Wo是一條斜率為負，縱軸截距為正的傾斜直線，

故B正確。

8.（2024.北京順義區一模）1899年，蘇聯物理學家列別捷夫首先從實驗上證

實了“光射到物體表面上時會產生壓力”，和大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞類

似，將產生持續均勻的壓力，這種壓力會對物體表面產生壓強，這就是“光壓”。

某同學設計了如圖所示的探測器，利用太陽光的“光壓”為探測器提供動力，以

使太陽光對太陽帆的壓力超過太陽對探測器的引力，將太陽系中的探測器送到太

陽系以外。假設質量為機的探測器正朝遠離太陽的方向運動，帆面的面積為S,

且始終與太陽光垂直，探測器到太陽中心的距離為廣，不考慮行星對探測器的引

力。已知：單位時間內從太陽單位面積輻射的電磁波的總能量與太陽絕對溫度的

四次方成正比，即Po：。/4,其中T為太陽表面的溫度，。為常量。引力常量為

h

G,太陽的質量為M,太陽的半徑為凡光子的動量p=］光速為c。下列說法

正確的是（）

探測器

常量。的單位為詈

A.

B.t時間內探測器在廠處太陽帆受到太陽輻射的能量為4兀尺2出05

C.若照射到太陽帆上的光一半被太陽帆吸收一半被反射，探測器太陽帆的

ckry,2cGMm

面積S至少為R2Po

D.若照射到太陽帆上的光全部被太陽帆吸收，探測器在廠處太陽帆受到的

太陽光對光帆的壓力為史竽

答案：D

解析：Po是單位時間從太陽單位面積輻射的電磁波的能量，所以單位為

J/（s-m2）,則片華，則常量。的單位為導不=梟，故A錯誤；/時間內探測

器在廠處太陽帆受到太陽輻射的能量石=噂弊5=隼坦，故B錯誤；輻射到

太陽帆的光子的總數〃=表=皆="^,一半光子被吸收，一半反射，則有R

n.n3n升?「、GMm直”、三,日^^2cGMm,,一4m

總，=b?+/?2p=577,其中尸總2一/一,聯立可行SN37?2Po，故C錯樂;右照

射到太陽帆上的光全部被太陽帆吸收，則有尸總，=叩，可得探測器在〃處太陽帆

受到的太陽光對光帆的壓力Fn=R故D正確。

9.（20245工西九江高二期末）有關下列四幅圖說法正確的是（)

F

.........

圖甲線框在勻強磁場中運動圖乙第一張人體x光照片

圖丙電磁波的產生與傳播示意圖圖丁氮原子光譜

A.圖甲對線框施加一水平力R使線框向右做加速運動，線框可以產生感

應電流

B.圖乙為第一張人體X光照片，X射線可用于診斷病情，它的波長比可見

光短

C.圖丙是電磁波的產生與傳播示意圖，麥克斯韋理論告訴我們，變化的電

場產生變化的磁場

D.圖丁的氯原子光譜是一些分立的亮線，說明原子的能量是量子化的

答案：BD

解析：圖甲對線框施加一水平力使線框向右做加速運動，穿過線框的磁

通量不變，不可以產生感應電流，故A錯誤；X射線可用于診斷病情，它的頻

率比可見光大，但是它的波長比可見光短，故B正確；麥克斯韋理論告訴我們，

均勻變化的磁場產生穩定的電場，而周期性變化的磁場產生周期性變化的電場，

故C錯誤；能量量子化也適合于原子系統，原子的能量是量子化的，原子在不

同能級間躍遷產生分立的光譜，故D正確。

10.如圖甲所示，在光電效應實驗中，某同學用相同頻率的單色光，分別照

射陰極材料為鋅和銅的兩個不同的光電管，結果都能發生光電效應。圖乙為其中

一個光電管的遏止電壓”隨入射光頻率v變化的函數關系圖像。對于這兩個光

電管，下列判斷正確的是（）

A.因為材料不同，逸出功不同，所以遏止電壓伍不同

B.光電子的最大初動能不同

C.因為光強不確定，所以單位時間逸出的光電子數可能相同，飽和光電流

也可能相同

D.兩個光電管的Uc-v圖像的斜率可能不同

答案：ABC

解析：照射光的頻率相同，但不同材料的逸出功不同，根據光電效應方程

Ek=〃v—Wo和eUc=Ek知，遏止電壓不同，故A正確；根據光電效應方程Ek=〃v

一Wo得，相同的頻率，不同的逸出功，則光電子的最大初動能不同，故B正確;

雖然光的頻率相同，但光強不確定，所以單位時間逸出的光電子數可能相同，飽

和光電流也可能相同，故C正確；因為“=%個知，題圖乙中圖線的斜率為

即斜率只與人和e有關，且為常數，一定相同，故D錯誤。

11.（2024.甘肅張掖模擬預測）如圖所示為氫原子的能級圖。大量處于m、九2、

"3、"4能級的氫原子向低能級躍遷時分別輻射出XI、X2、X3、X4種不同頻率的光

子。已知工4-X3=2（X2—Xl）＞0,則（）

n

8

5

4

3

2

1-------------------------------13.6

A.m一定等于2

B.若m=3,則可能有加=7

C.若大量氫原子從n=3能級躍遷到基態發出的光有兩種可使某金屬發生

光電效應，則大量氫原子從〃=4能級躍遷到基態發出的光可能有4種可使該金

屬發生光電效應

D.一個處于〃=5能級的氫原子向基態躍遷，最多可輻射5種頻率的光

答案：BC

解析：根據C/二也產，大量氫原子從〃=2至〃=7能級向基態躍遷時分

別能發出1、3、6、10、15、21種不同頻率的光子，則有10-6=2（3-1）,即

xi=l,〃i=2,若21—15=2（6—3）,則有xi=3,m=3,咒4=7,故A錯誤，B

正確；大量氫原子從〃=3能級躍遷到基態發出3種光，有兩種可使某金屬發生

光電效應，則該金屬的逸出功所一E2<Wo<E2—Ei,即1.89MeV<的<10.2MeV,

則大量氫原子從〃=4能級躍遷到基態發出的光可能有4種可使該金屬發生光電

效應，故C正確；一個處于附=5能級的氫原子向基態躍遷，最多可輻射4種頻

率的光，故D錯誤。

12.場致發射顯微鏡的構造如圖所示：一根針的尖端直徑約為100nm,位

于真空玻璃球泡的中心，球的內表面涂有熒光材料導電膜，在膜與針之間加上如

圖所示的高電壓，使針尖附近的電場強度高達4X109v/m,電子就從針尖表面被

“拉”出并加速到達導電膜，引起熒光材料發光。這樣，在熒光屏上就看到了針

尖的某種像（針尖表面的發射率圖像），如分辨率足夠高，還可以分辨出針尖端個

別原子的位置。但由于電子波的衍射，會使像模糊，影響分辨率。將電極方向互

換，并在玻璃球泡中充進氯氣，則有氨離子產生并打到熒光屏上，這樣可使分辨

率提高，以下判斷正確的是（）

A.氯原子變成氫離子是在針尖端附近發生的

B.電子從針尖到導電膜的運動過程加速度不斷減小

C.電子或氫離子的撞擊使熒光材料的原子躍遷到了激發態

D.分辨率提高是因為氫離子的德布羅意波長比電子的長

答案：ABC

解析：當無規則運動的氨原子與針尖上的金屬原子碰撞時，氨原子由于失

去電子而成為正離子，故A正確；電場強度從針尖到導電膜由強變弱，電子從

針尖到導電膜的運動過程加速度不斷減小，故B正確；當電子或氨離子以很大

的速度撞擊熒光材料時，電子或氨離子把一部分動能轉移給了熒光材料的原子，

從而使其躍遷到了激發態，故C正確；要想使分辨率提高，就要使衍射變得不

明顯，可知氨離子的德布羅意波長比電子的短，故D錯誤。

第II卷（非選擇題共60分）

二、填空題(本題共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)

13.(6分)(2024.安徽安慶高二階段練習)美國物理學家密立根利用如圖所示

的實驗裝置，最先測出了電子的電荷量，被稱為密立根油滴實驗。兩塊水平放置

的金屬板A、B分別與電源的正負極相連接，板間產生勻強電場，方向豎直向下,

板間油滴P由于帶負電懸浮在兩板間保持靜止。

.霧器

A油黑竹+U)

i++++++i°i++++++1O+

?尸

I----------------------------------IO-

(1)若要測出該油滴的電荷量，需要測出的物理量有。

A.油滴質量加

B.兩板間的場強E

C.當地的重力加速度g

D.兩板的長度L

(2)用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=,o

(3)在進行了幾百次的測量以后，密立根發現油滴所帶的電荷量雖不同，但

都是某個最小電荷量的整數倍，這個最小電荷量被認為是元電荷。關于元電荷說

法正確的是o

A.油滴的電荷量可能是1.6X10-2。C

B.油滴的電荷量可能是3.2X10-19C

C.元電荷就是電子

D.任何帶電體所帶電荷量可取任意值

答案：(l)ABC(2)管(3)B

解析：(1)平行金屬板板間存在勻強電場，液滴恰好處于靜止狀態，電場力

與重力平衡，則有加g=qE,所以需要測出的物理量有油滴質量機，兩板間的場

強E,當地的重力加速度g。故選ABC。

(2)用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=等。

(3)在進行了幾百次的測量以后，密立根發現油滴所帶的電荷量雖不同，但

都是某個最小電荷量的整數倍，這個最小電荷量被認為是元電荷，其值為

1.6X10-19C,則可知油滴的電荷量可能是3.2X10T9C,而1.6X10-2。C不是元

電荷的整數倍，故A錯誤，B正確；元電荷不是電子，只是在數值上等于電子

或質子的電荷量；任何帶電體所帶電荷量都只能是元電荷的整數倍，故C、D錯

誤。

14.(8分)某學習小組利用圖甲所示電路研究光電流/和光電管陰極K與陽

極A之間的電壓。的關系。實驗中，用激光筆1(產生的光子能量為31eV)照射

光電管的陰極K,用電流表測量光電流的大小，圖乙為根據實驗數據繪制出的圖

像。

(1)連接好電路，將滑動變阻器的滑片移至最左端，用激光筆1照射陰極K,

電流表(選填“有”或“無”)示數。

(2)閉合開關，將滑動變阻器的滑片從最左端向右滑動，電流表的示數

(選填“減小”“增大”或“不變”)。

(3)根據圖乙可得光電管陰極材料的逸出功約為eV(保留兩位有效

數字)。

(4)考慮電流表內阻，由圖像得到的遏止電壓與真實值相比將(選填

“偏大”“偏小”或“不變”)。

答案：⑴有⑵減小(3)1.8⑷不變

解析：(1)根據題意，將滑動變阻器的滑片移至最左端，光電管陰極K與陽

極A之間的電壓為零，用激光筆1照射陰極K,有光電子逸出，可以到達陽極A

形成光電流，則電流表有示數。

(2)閉合開關，將滑動變阻器的滑片從最左端向右滑動，光電管陰極K與陽

極A之間的反向電壓逐漸增大，可以到達陽極A的光電子數減小，則光電流減

小，即電流表的示數減小。

(3)根據題意，設逸出功為胸，由光電效應方程有Ek=3.1eV—Wo,由圖乙

可知，遏止電壓為Uc=1.26V,則有Ek=eUc=1.26eV,聯立解得胸心1.8eV。

(4)由于光電管陰極K與陽極A之間相當于斷路，電流表有沒有內阻光電管

陰極K與陽極A之間電壓都等于電壓表的讀數，則考慮電流表內阻，由圖像得

到的遏止電壓與真實值相比將不變。

三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、

方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數值計算的題，答案中必

須明確寫出數值和單位)

15.(8分)(2024.江蘇南通高三開學考試)激光器發光功率為P,所發射的一

束水平平行光束在空氣中的波長為九光束的橫截面積為S,垂直射到放在光滑

水平面上的理想黑色物體的豎直表面上，光被完全吸收，光束的照射時間為3

Z?

物體的質量為加光子的動量。=彳，空氣中光速為C,求：

(1)物體在f時間內接收到的光子數目；

(2)物體獲得的速率和增加的內能。

PXtPtP2tl

答案：⑴而(2)—PL號滔

解析：⑴由Pt=nhv,v=j

唐_P%

侍〃一反。

h

(2)光子與物體系統動量守恒有npi=mv,pi=]

-_Pt_

仔一

ume

系統能量守恒有Pt=^mv1+Q

16.(10分)(2024.江蘇淮安高二期中)一群氫原子處于n=3能級狀態，氫原

子的能級的示意圖如圖所示(e=1.6X10T9c),求：

8?________竺X

4---------------------------0.85

3--------------------------1-51

2---------------------------3.40

1---------------------------13.6

(1)氫原子可能發射幾種頻率的光子？

(2)氫原子由n=3的能級躍遷到n=2的能級時輻射的光子能量；

(3)為使一個處于n=3能級的氫原子電離，至少需要給它多少焦耳的能量？

答案：(1)3種(2)1.89eV(3)2.416XIO-19J

解析：(1)根據C4=3,可知氫原子可能發射3種頻率的光子。

(2)氫原子由n=3的能級躍遷到n=2的能級時，由玻爾的躍遷規律可得輻

射光子能量為￡=也一E2=—L51eV—(―3.40eV)=1.89eV。

(3)為使一個處于n=3能級的氫原子電離，至少需要給它的能量為

1919

AE=0-E3=1.51eV=1.51X1,6X10-J=2.416X10-Jo

17.(12分)(2024.江蘇南通高二期中)光譜的結果顯示氫原子只能發出一系列

特定波長的光，瑞士科學家巴耳末發現這些譜線的波長A滿足一個簡單的公式，

即巴耳末公式(“=3,4,5…)。已知R為里德伯常量，電子電荷量的

大小為e,真空中的光速為c,普朗克常量為鼠

(1)求氫原子中電子從n=3能級躍遷到n=2時對應譜線的波長

(2)利用巴耳末系中波長最長的光照射某金屬發生光電效應，已知遏止電壓

為C/co求該金屬的逸出功WOo

答案：(1)H⑵噗—eUc

解析：(1)由題意可知，在巴耳末系中，氫原子由九=3能級躍遷到〃=2時

解得“=京。

(2)氫原子由“=3能級躍遷到附=2時，輻射光子的能量最小，巴耳末系中

波長最長，根據

解得尸石

根據光電效應方程有Ekmax=hv—Wo

根據遏止電壓的規律有eUc=Ek

解得Wo=-——。

3beUc

18.(16分)(2024.浙江杭州高二期中)某種金屬板M受到一束紫外線連續照

射時會不停地發射電子，紫外光束的橫截面為圓形，其半徑廠為1mm,從M板

射出的電子沿各個方向運動，速度大小也不相同。在M旁放置一個金屬網N,

M、N間距d為1cm。

如果用導線將M、N連起來，從M射出的電子落到N上便會沿導線返回M,

從而形成電流。電子的質量機=9.1X10-31kg,所帶的電荷量e=1.6XlCFi9c。

(1)在用導線連接M、N時，測得通過導線的電流大小為3.2piA,求：金屬

板N每秒接收到電子的數目？

(2)現在不把M、N直接相連，而按圖那樣在M、N之間加電壓U,發現當

U=20V時，電流表中恰好沒有電流。則被這束紫外線照射出的電子，其最大速

度是多少？

(3)現把加在M、N之間的電壓反向，且射出的電子的最大速度與(2)問中的

相等，求：所加電壓U=20V時，金屬板N上能接收到電子的區域的最大面積？

(保留3位有效數字)

答案：(1)2X1013個(2)2.7X106m/s

(3)13.8cm2

解析：(1)根據/=，=年

weIt3.2X10-6

斛侍〃="=1.6X]0T9=2X10。

(2)按圖那樣在M、N之間加電壓U,當。=20V時，電流表中恰好沒有電

流，即電子克服電場力做功，恰好運動不到N板，則由動能定理

1,

eU=^mVm

解得0m=2.7X106m/So

（3）射出的電子速度沿板方向，則電子在M、N之間做類平拋運動，根據平

拋規律，沿板方向的位移為X=

垂直板方向有d^at2

根據牛頓第二定律。=盥

ma

聯立解得x=2cm

金屬板N上能接收到電子的區域的最大半徑為rm=r+2cm=2.1cm

最大面積為5m=7l?m=13.8cm2o

第五章1.

夸基提能花亞

基礎達標練

1.天然放射性元素放出的a、「、丁射線中（）

A.三種射線的速度相同

B.a射線的穿透本領最強

C.。射線的本質是高速運動的電子流

D.7射線在真空中的速度比X射線的大

答案：C

解析：a射線的速度可達0.1c,p射線的速度可達0.99c,7射線的速度為c,

故A錯誤；三種射線中，a射線的穿透本領最弱，故B錯誤；B射線的本質是高

速運動的電子流，故C正確；丁射線和X射線都是電磁波，它們在真空中的速度

相同，故D錯誤。

2.在天然放射性物質附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快“消失”

的根本原因是（）

A.7射線的貫穿作用

B.a射線的電離作用

C.B射線的貫穿作用

D.。射線的中和作用

答案：B

解析：因a射線的電離作用使空氣電離，從而使帶電體所帶的電荷很快“消

失”。

3.（多選）下列說法正確的是（）

A4X與足1Y互為同位素

B.%X與"蔡丫互為同位素

C.%X與%WY中子數相同

D.贊U核內有92個質子、235個中子

答案：BC

解析：同位素有相同的質子數，不同的質量數，故A錯誤，B正確；原子

核中質子數加中子數等于質量數，QC中子數為〃一機，飽&Y中子數為〃一根，故

C正確；黃U中質子數為92,中子數為143,故D錯誤。

4.（多選）下列哪些現象能說明射線來自原子核（）

A.三種射線的能量都很高

B.放射性的強度不受溫度、外界壓強等條件的影響

C.元素的放射性與所處的化學狀態（單質、化合態）無關

D.a射線、0射線都是帶電的粒子流

答案：BC

解析：能說明射線來自原子核的證據是元素的放射性與其所處的化學狀態和

物理狀態無關，故B、C正確。

5.在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。

下列說法正確的是（）

A.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了針（Po）和鐳（Ra）兩種新元素

B.盧瑟福通過對a粒子散射實驗的研究，揭示了原子核有復雜的結構

C.湯姆孫通過對陰極射線的研究，發現陰極射線是原子核中的中子變為質

子時產生的。射線

D.查德威克用a粒子轟擊鍍原子核，發現了質子

答案：A

解析：居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了缽（P。）和鐳（Ra）兩種新元素，故A正

確；盧瑟福通過a粒子散射實驗，證實了原子是由原子核和核外電子組成的，但

他沒有揭示原子核有復雜的結構，故B錯誤；湯姆孫通過對陰極射線的研究，

發現陰極射線是帶負電的粒子，且質量非常小，并未發現該射線是中子變為質子

時產生的0射線，故C錯誤；查德威克用a粒子轟擊鍍原子核，發現了中子,

故D錯誤。

6.（多選）如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質，放射線從其右端小孔

中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向外的勻強磁場，則下列說

法中正確的有（）

A.打在圖中心c三點的依次是B射線、Y射線和a射線

B.a射線和。射線的軌跡都是拋物線

C.a射線和。射線的軌跡都是圓弧

D.如果在鉛盒和熒光屏間再加一豎直向下的勻強電場，則屏上的亮斑可能

只剩下b

答案：AC

解析：由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強磁場中a粒子受的洛倫茲力

向下，。粒子受的洛倫茲力向上，軌跡都是圓弧。由于a粒子速度約是光速的忘,

而B粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場中不可能都做直線運動，故A、C

正確。

7.（2024.安徽高三階段練習）利用帶電粒子在電磁場中的運動，制作出的質

譜儀可測量粒子的比荷。研究放射性元素射線性質的實驗裝置如圖所示，圖1

是三類射線在垂直紙面向外的磁場中的偏轉情況的示意圖。圖2是兩塊平行放置

的金屬板A、B分別與電源的兩極小匕連接，放射源發出的射線從其上方小孔

向外射出。下列說法錯誤的是（）

A.放射源可以打出三類射線，說明同時發生a、0、7衰變

B.a射線穿透能力最弱，速度也最慢，打到A板的是a射線

C.a為電源正極，到達A板的為［3射線，不偏轉的是丁射線

D.正負極判斷看射線在兩板間的軌跡，比荷大的偏向A板

答案：B

解析：從圖2可以看出，到達兩極板的粒子做類平拋運動，到達A極板的

粒子的豎直位移小于到達B板粒子的，粒子在豎直方向做勻速直線運動，則據

平拋運動公式，知兩個粒子初速度。相差約10倍，但兩者比荷相差幾千倍，兩

極板電壓。相同，比荷小的飛行距離短，所以電子的豎直位移小，故達到A極

板距離小，是B射線，A極板帶正電，。為電源的正極。本題選錯誤的，故選B。

8WP的一種同位素否P具有放射性，對人體有害。則：

(1用P的原子核中有幾個質子？幾個中子？

(2卅P核所帶電荷量是多少？

(3)若列P原子呈電中性，它的核外有幾個電子？

(4)若讓SP和四P原子核以相同速度垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中，

它們運動的軌道半徑之比是多少？

答案：(1)1515(2)2.40X10-18c(3)15

(喘

解析：(1)積P核中的質子數為15,中子數為：30—15=15。

(2)齪核所帶電荷量Q=15e=15X1.60X10-19C=2.40X10-18C。

(3)MP原子呈電中性，則核外電子數為15。

2

(4)據小必=得知，r=病，因為兩種同位素具有相同的電荷數，但質量數

不同，而原子核的質量之比與原子核的質量數之比相等，故導罪=著。

能力提升練

9.如圖所示，在某次實驗中把放射性元素放入鉛制成的容器中，射線只能從

容器的小孔射出。在小孔前。處放置一張黑紙，在黑紙后尸處放置照相機底片，

Q、P之間有垂直紙面的勻強磁場(圖中未畫出)，整個裝置放在暗室中。實驗中

發現，照相機底片的。、5兩處感光(。處正對鉛盒的小孔)，則下列說法正確的是

b

A.該實驗說明原子具有復雜的結構

B.Q、P之間的勻強磁場方向垂直紙面向里

C.通過分析可知，打到。處的射線為p射線

D.此放射性元素放出的射線中只有a射線和0射線

答案：C

解析：該實驗說明原子核具有復雜的結構，故A錯誤；照相機底片的a、b

兩處感光，說明有B射線與Y射線穿過黑紙，因此打在。處的應是Y射線，打在

。處的應是B射線，再依據左手定則，可知磁場方向垂直紙面向外，故B錯誤，

C正確；此放射性元素放出的射線中可能有a射線，一定有。射線與Y射線，故

D錯誤。

10.a、B和7射線穿透物質的能力是不同的，為把輻射強度減到一半，所

需鋁板的厚度分別為0.0005cm、0.05cm和8cm,而鋼板降低輻射強度的能力

比鋁板強一些。工業部門可以使用射線來測厚度。如圖所示，軋鋼廠的熱軋機

上可以安裝射線測厚儀，探測器探測到的射線強度與鋼板的厚度有關，軋出的鋼

板越厚，透過的射線越弱。因此，將射線測厚儀接收到的信號輸入計算機，就可

以對鋼板的厚度進行自動控制。如果鋼板的厚度需要控制為5cm,請推測測厚

儀使用的射線是（）