2025人教版高考物理选择性必修第3册专项复习 第4章 学业质量标准检测（含答案）

2025高考物理人教版选择性必修第3册专项复习第4

章学业质量标准检测含答案学业质量标准检测

本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，时间90分

钟。

第I卷（选择题共40分）

一、选择题（共12小题，其中第1〜8小题只有一个选项符合题目要求，每

小题3分，第9〜12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全

的得2分，有选错或不答的得0分）

1.关于阴极射线，下列说法正确的是（）

A.阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象

B.阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流

C.阴极射线管中的高电压是为了使电子加速

D.阴极射线管中的高电压是为了使电子偏转，使实验现象更明显

答案：C

解析：阴极射线是在真空管内由负极放出的高速电子流，不是辉光放电现象，

故A、B错误；阴极射线管中的高电压方向与电子运动方向平行，使电子加速，

不会使电子发生偏转，故C正确，D错误。

2.实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中不能体现波动性的是

（）

A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样

B.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光

的强度无关

C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构

D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构

答案：B

解析：干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，

说明电子具有波动性，故A不符合题意；根据光电效应方程Ekm=E—Wo可知，

光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，没有体现波动

性，故B符合题意；可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以发

生衍射现象，具有波动性，故c不符合题意；人们利用电子显微镜观测物质的

微观结构，说明电子可以发生衍射现象，说明具有波动性，故D不符合题意。

3.（2024.云南模拟预测）如图所示，金属板M、N用极限频率分别为0和暝

的不同金属制成。现用频率为v的单色光持续照射两板内表面，仅M板有光电

子逸出，设电子的电荷量为e,下列说法正确的是（）

单色光源

MN

A.V1>V2

B.M板的金属的逸出功是

C.从M板逸出的光电子的初动能是E—

D.增大入射光的光照强度，可使N板有光电子逸出

答案：B

解析：已知单色光照射M板发生光电效应，根据光电效应发生条件可知

v\<v2,故A错误；根据光电效应方程，光电子的最大初动能Ekm=〃v—Wo,当

Ekm=0时Ei=Wo,故B正确；光电效应方程求得的是光电子的最大初动能，故

C错误；能否发生光电效应与光强无关，故D错误。

4.现有左个氢原子被激发到量子数为3的能级上，若这些受激发的氢原子

最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为〃的激发

态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的

A，2B.k

C.yD.2k

答案：C

解析：处在量子数为3的能级的左个氢原子跃迁到量子数为2和量子数为

1的能级的氢原子个数各为宗而处于量子数为2的能级的百个氢原子还会向量

子数为1的基态跃迁，故发出的光子总数为亍。

5.（2024.河北石家庄三模）如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是

)

nE“/eV

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

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

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

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

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

A.处于基态的氢原子可以吸收能量为1.51eV的光子跃迁到〃=3能级

B.处于基态的氢原子可以吸收能量为13.7eV的光子后被电离

C.氢原子由〃=3能级跃迁到〃=2能级时，原子的电势能增加

D.一个氢原子从附=4能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子

答案：B

解析：处于基态的氢原子跃迁到n=3能级需要E=-1.51eV-（-13.6）eV

=12.09eV,故A错误；根据电离的特点可知，处于基态的氢原子吸收大于13.6

eV的能量即可实现电离，故B正确；氢原子由〃=3能级跃迁到“=2能级时，

半径变小，可知动能增加，电势能减小，故C错误；一个氢原子从〃=4能级向

基态跃迁时，可发出“一1=3种不同频率的光子，故D错误。

6.1927年戴维森和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重

大近代物理实验之一。如图所示是该实验装置的简化图，下列说法正确的是

（）

窄缝晶体（光栅）

A.电子所具有的波动性与机械波没有区别

B.该实验说明物质波理论是正确的

C.该实验说明光子具有波动性

D.该实验不能说明实物粒子具有波动性

答案：B

解析：电子是实物粒子，而该实验中看到了电子能发生衍射现象，则该实

验说明物质波理论是正确的，实物粒子具有波动性，但不能说明光子具有波动性，

这种波动性与机械波在本质上是不同的，故B正确，A、C、D错误。

7.（2024.江苏南通高二期中）利用图示实验装置研究光电效应规律。实验中

用同一频率（足够大）的单色光，分别照射不同型号的光电管（K极金属不同），以

下遏止电压（伍）随不同金属逸出功（Wo）变化图像正确的是（）

航麻

答案：B

解析：实验中用同一频率（足够大）的单色光，分别照射不同型号的光电管；

根据光电效应方程可得Ek=hv—Wo,根据动能定理可得一eUc=O—Ek,联立可

得t/c=—1wo+y,可知Uc—Wo是一条斜率为负，纵轴截距为正的倾斜直线，

故B正确。

8.（2024.北京顺义区一模）1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证

实了“光射到物体表面上时会产生压力”，和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类

似，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。

某同学设计了如图所示的探测器，利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以

使太阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力，将太阳系中的探测器送到太

阳系以外。假设质量为机的探测器正朝远离太阳的方向运动，帆面的面积为S,

且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为广，不考虑行星对探测器的引

力。已知：单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的

四次方成正比，即Po：。/4,其中T为太阳表面的温度，。为常量。引力常量为

h

G,太阳的质量为M,太阳的半径为凡光子的动量p=］光速为c。下列说法

正确的是（）

探测器

常量。的单位为詈

A.

B.t时间内探测器在厂处太阳帆受到太阳辐射的能量为4兀尺2出05

C.若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射，探测器太阳帆的

ckry,2cGMm

面积S至少为R2Po

D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在厂处太阳帆受到的

太阳光对光帆的压力为史竽

答案：D

解析：Po是单位时间从太阳单位面积辐射的电磁波的能量，所以单位为

J/（s-m2）,则片华，则常量。的单位为导不=枭，故A错误；/时间内探测

器在厂处太阳帆受到太阳辐射的能量石=噂弊5=隼坦，故B错误；辐射到

太阳帆的光子的总数〃=表=皆="^,一半光子被吸收，一半反射，则有R

n.n3n升〜「、GMm直”、三,日^^2cGMm,,一4m

总，=b?+/・2p=577,其中尸总2一/一,联立可行SN37?2Po，故C错乐;右照

射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，则有尸总，=叩，可得探测器在〃处太阳帆

受到的太阳光对光帆的压力Fn=R故D正确。

9.（20245工西九江高二期末）有关下列四幅图说法正确的是（)

F

.........

图甲线框在匀强磁场中运动图乙第一张人体x光照片

图丙电磁波的产生与传播示意图图丁氮原子光谱

A.图甲对线框施加一水平力R使线框向右做加速运动，线框可以产生感

应电流

B.图乙为第一张人体X光照片，X射线可用于诊断病情，它的波长比可见

光短

C.图丙是电磁波的产生与传播示意图，麦克斯韦理论告诉我们，变化的电

场产生变化的磁场

D.图丁的氯原子光谱是一些分立的亮线，说明原子的能量是量子化的

答案：BD

解析：图甲对线框施加一水平力使线框向右做加速运动，穿过线框的磁

通量不变，不可以产生感应电流，故A错误；X射线可用于诊断病情，它的频

率比可见光大，但是它的波长比可见光短，故B正确；麦克斯韦理论告诉我们，

均匀变化的磁场产生稳定的电场，而周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，

故C错误；能量量子化也适合于原子系统，原子的能量是量子化的，原子在不

同能级间跃迁产生分立的光谱，故D正确。

10.如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照

射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中

一个光电管的遏止电压”随入射光频率v变化的函数关系图像。对于这两个光

电管，下列判断正确的是（）

A.因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压伍不同

B.光电子的最大初动能不同

C.因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流

也可能相同

D.两个光电管的Uc-v图像的斜率可能不同

答案：ABC

解析：照射光的频率相同，但不同材料的逸出功不同，根据光电效应方程

Ek=〃v—Wo和eUc=Ek知，遏止电压不同，故A正确；根据光电效应方程Ek=〃v

一Wo得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能不同，故B正确;

虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱

和光电流也可能相同，故C正确；因为“=%个知，题图乙中图线的斜率为

即斜率只与人和e有关，且为常数，一定相同，故D错误。

11.（2024.甘肃张掖模拟预测）如图所示为氢原子的能级图。大量处于m、九2、

"3、"4能级的氢原子向低能级跃迁时分别辐射出XI、X2、X3、X4种不同频率的光

子。已知工4-X3=2（X2—Xl）＞0,则（）

n

8

5

4

3

2

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

A.m一定等于2

B.若m=3,则可能有加=7

C.若大量氢原子从n=3能级跃迁到基态发出的光有两种可使某金属发生

光电效应，则大量氢原子从〃=4能级跃迁到基态发出的光可能有4种可使该金

属发生光电效应

D.一个处于〃=5能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射5种频率的光

答案：BC

解析：根据C/二也产，大量氢原子从〃=2至〃=7能级向基态跃迁时分

别能发出1、3、6、10、15、21种不同频率的光子，则有10-6=2（3-1）,即

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

正确；大量氢原子从〃=3能级跃迁到基态发出3种光，有两种可使某金属发生

光电效应，则该金属的逸出功所一E2<Wo<E2—Ei,即1.89MeV<的<10.2MeV,

则大量氢原子从〃=4能级跃迁到基态发出的光可能有4种可使该金属发生光电

效应，故C正确；一个处于附=5能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射4种频

率的光，故D错误。

12.场致发射显微镜的构造如图所示：一根针的尖端直径约为100nm,位

于真空玻璃球泡的中心，球的内表面涂有荧光材料导电膜，在膜与针之间加上如

图所示的高电压，使针尖附近的电场强度高达4X109v/m,电子就从针尖表面被

“拉”出并加速到达导电膜，引起荧光材料发光。这样，在荧光屏上就看到了针

尖的某种像（针尖表面的发射率图像），如分辨率足够高，还可以分辨出针尖端个

别原子的位置。但由于电子波的衍射，会使像模糊，影响分辨率。将电极方向互

换，并在玻璃球泡中充进氯气，则有氨离子产生并打到荧光屏上，这样可使分辨

率提高，以下判断正确的是（）

A.氯原子变成氢离子是在针尖端附近发生的

B.电子从针尖到导电膜的运动过程加速度不断减小

C.电子或氢离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态

D.分辨率提高是因为氢离子的德布罗意波长比电子的长

答案：ABC

解析：当无规则运动的氨原子与针尖上的金属原子碰撞时，氨原子由于失

去电子而成为正离子，故A正确；电场强度从针尖到导电膜由强变弱，电子从

针尖到导电膜的运动过程加速度不断减小，故B正确；当电子或氨离子以很大

的速度撞击荧光材料时，电子或氨离子把一部分动能转移给了荧光材料的原子，

从而使其跃迁到了激发态，故C正确；要想使分辨率提高，就要使衍射变得不

明显，可知氨离子的德布罗意波长比电子的短，故D错误。

第II卷（非选择题共60分）

二、填空题(本题共2小题，共14分。把答案直接填在横线上)

13.(6分)(2024.安徽安庆高二阶段练习)美国物理学家密立根利用如图所示

的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。两块水平放置

的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下,

板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。

.雾器

A油黑竹+U)

i++++++i°i++++++1O+

•尸

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

(1)若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有。

A.油滴质量加

B.两板间的场强E

C.当地的重力加速度g

D.两板的长度L

(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=,o

(3)在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但

都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷。关于元电荷说

法正确的是o

A.油滴的电荷量可能是1.6X10-2。C

B.油滴的电荷量可能是3.2X10-19C

C.元电荷就是电子

D.任何带电体所带电荷量可取任意值

答案：(l)ABC(2)管(3)B

解析：(1)平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力

与重力平衡，则有加g=qE,所以需要测出的物理量有油滴质量机，两板间的场

强E,当地的重力加速度g。故选ABC。

(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=等。

(3)在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但

都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为

1.6X10-19C,则可知油滴的电荷量可能是3.2X10T9C,而1.6X10-2。C不是元

电荷的整数倍，故A错误，B正确；元电荷不是电子，只是在数值上等于电子

或质子的电荷量；任何带电体所带电荷量都只能是元电荷的整数倍，故C、D错

误。

14.(8分)某学习小组利用图甲所示电路研究光电流/和光电管阴极K与阳

极A之间的电压。的关系。实验中，用激光笔1(产生的光子能量为31eV)照射

光电管的阴极K,用电流表测量光电流的大小，图乙为根据实验数据绘制出的图

像。

(1)连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最左端，用激光笔1照射阴极K,

电流表(选填“有”或“无”)示数。

(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动，电流表的示数

(选填“减小”“增大”或“不变”)。

(3)根据图乙可得光电管阴极材料的逸出功约为eV(保留两位有效

数字)。

(4)考虑电流表内阻，由图像得到的遏止电压与真实值相比将(选填

“偏大”“偏小”或“不变”)。

答案：⑴有⑵减小(3)1.8⑷不变

解析：(1)根据题意，将滑动变阻器的滑片移至最左端，光电管阴极K与阳

极A之间的电压为零，用激光笔1照射阴极K,有光电子逸出，可以到达阳极A

形成光电流，则电流表有示数。

(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动，光电管阴极K与阳

极A之间的反向电压逐渐增大，可以到达阳极A的光电子数减小，则光电流减

小，即电流表的示数减小。

(3)根据题意，设逸出功为胸，由光电效应方程有Ek=3.1eV—Wo,由图乙

可知，遏止电压为Uc=1.26V,则有Ek=eUc=1.26eV,联立解得胸心1.8eV。

(4)由于光电管阴极K与阳极A之间相当于断路，电流表有没有内阻光电管

阴极K与阳极A之间电压都等于电压表的读数，则考虑电流表内阻，由图像得

到的遏止电压与真实值相比将不变。

三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、

方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必

须明确写出数值和单位)

15.(8分)(2024.江苏南通高三开学考试)激光器发光功率为P,所发射的一

束水平平行光束在空气中的波长为九光束的横截面积为S,垂直射到放在光滑

水平面上的理想黑色物体的竖直表面上，光被完全吸收，光束的照射时间为3

Z?

物体的质量为加光子的动量。=彳，空气中光速为C,求：

(1)物体在f时间内接收到的光子数目；

(2)物体获得的速率和增加的内能。

PXtPtP2tl

答案：⑴而(2)—PL号滔

解析：⑴由Pt=nhv,v=j

唐_P%

侍〃一反。

h

(2)光子与物体系统动量守恒有npi=mv,pi=]

-_Pt_

仔一

ume

系统能量守恒有Pt=^mv1+Q

16.(10分)(2024.江苏淮安高二期中)一群氢原子处于n=3能级状态，氢原

子的能级的示意图如图所示(e=1.6X10T9c),求：

8?________竺X

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

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

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

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

(1)氢原子可能发射几种频率的光子？

(2)氢原子由n=3的能级跃迁到n=2的能级时辐射的光子能量；

(3)为使一个处于n=3能级的氢原子电离，至少需要给它多少焦耳的能量？

答案：(1)3种(2)1.89eV(3)2.416XIO-19J

解析：(1)根据C4=3,可知氢原子可能发射3种频率的光子。

(2)氢原子由n=3的能级跃迁到n=2的能级时，由玻尔的跃迁规律可得辐

射光子能量为£=也一E2=—L51eV—(―3.40eV)=1.89eV。

(3)为使一个处于n=3能级的氢原子电离，至少需要给它的能量为

1919

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

17.(12分)(2024.江苏南通高二期中)光谱的结果显示氢原子只能发出一系列

特定波长的光，瑞士科学家巴耳末发现这些谱线的波长A满足一个简单的公式，

即巴耳末公式(“=3,4,5…)。已知R为里德伯常量，电子电荷量的

大小为e,真空中的光速为c,普朗克常量为鼠

(1)求氢原子中电子从n=3能级跃迁到n=2时对应谱线的波长

(2)利用巴耳末系中波长最长的光照射某金属发生光电效应，已知遏止电压

为C/co求该金属的逸出功WOo

答案：(1)H⑵噗—eUc

解析：(1)由题意可知，在巴耳末系中，氢原子由九=3能级跃迁到〃=2时

解得“=京。

(2)氢原子由“=3能级跃迁到附=2时，辐射光子的能量最小，巴耳末系中

波长最长，根据

解得尸石

根据光电效应方程有Ekmax=hv—Wo

根据遏止电压的规律有eUc=Ek

解得Wo=-——。

3beUc

18.(16分)(2024.浙江杭州高二期中)某种金属板M受到一束紫外线连续照

射时会不停地发射电子，紫外光束的横截面为圆形，其半径厂为1mm,从M板

射出的电子沿各个方向运动，速度大小也不相同。在M旁放置一个金属网N,

M、N间距d为1cm。

如果用导线将M、N连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M,

从而形成电流。电子的质量机=9.1X10-31kg,所带的电荷量e=1.6XlCFi9c。

(1)在用导线连接M、N时，测得通过导线的电流大小为3.2piA,求：金属

板N每秒接收到电子的数目？

(2)现在不把M、N直接相连，而按图那样在M、N之间加电压U,发现当

U=20V时，电流表中恰好没有电流。则被这束紫外线照射出的电子，其最大速

度是多少？

(3)现把加在M、N之间的电压反向，且射出的电子的最大速度与(2)问中的

相等，求：所加电压U=20V时，金属板N上能接收到电子的区域的最大面积？

(保留3位有效数字)

答案：(1)2X1013个(2)2.7X106m/s

(3)13.8cm2

解析：(1)根据/=，=年

weIt3.2X10-6

斛侍〃="=1.6X]0T9=2X10。

(2)按图那样在M、N之间加电压U,当。=20V时，电流表中恰好没有电

流，即电子克服电场力做功，恰好运动不到N板，则由动能定理

1,

eU=^mVm

解得0m=2.7X106m/So

（3）射出的电子速度沿板方向，则电子在M、N之间做类平抛运动，根据平

抛规律，沿板方向的位移为X=

垂直板方向有d^at2

根据牛顿第二定律。=盥

ma

联立解得x=2cm

金属板N上能接收到电子的区域的最大半径为rm=r+2cm=2.1cm

最大面积为5m=7l?m=13.8cm2o

第五章1.

夸基提能花亚

基础达标练

1.天然放射性元素放出的a、「、丁射线中（）

A.三种射线的速度相同

B.a射线的穿透本领最强

C.。射线的本质是高速运动的电子流

D.7射线在真空中的速度比X射线的大

答案：C

解析：a射线的速度可达0.1c,p射线的速度可达0.99c,7射线的速度为c,

故A错误；三种射线中，a射线的穿透本领最弱，故B错误；B射线的本质是高

速运动的电子流，故C正确；丁射线和X射线都是电磁波，它们在真空中的速度

相同，故D错误。

2.在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快“消失”

的根本原因是（）

A.7射线的贯穿作用

B.a射线的电离作用

C.B射线的贯穿作用

D.。射线的中和作用

答案：B

解析：因a射线的电离作用使空气电离，从而使带电体所带的电荷很快“消

失”。

3.（多选）下列说法正确的是（）

A4X与足1Y互为同位素

B.%X与"蔡丫互为同位素

C.%X与%WY中子数相同

D.赞U核内有92个质子、235个中子

答案：BC

解析：同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错误，B正确；原子

核中质子数加中子数等于质量数，QC中子数为〃一机，饱&Y中子数为〃一根，故

C正确；黄U中质子数为92,中子数为143,故D错误。

4.（多选）下列哪些现象能说明射线来自原子核（）

A.三种射线的能量都很高

B.放射性的强度不受温度、外界压强等条件的影响

C.元素的放射性与所处的化学状态（单质、化合态）无关

D.a射线、0射线都是带电的粒子流

答案：BC

解析：能说明射线来自原子核的证据是元素的放射性与其所处的化学状态和

物理状态无关，故B、C正确。

5.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。

下列说法正确的是（）

A.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针（Po）和镭（Ra）两种新元素

B.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构

C.汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质

子时产生的。射线

D.查德威克用a粒子轰击镀原子核，发现了质子

答案：A

解析：居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钵（P。）和镭（Ra）两种新元素，故A正

确；卢瑟福通过a粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，但

他没有揭示原子核有复杂的结构，故B错误；汤姆孙通过对阴极射线的研究，

发现阴极射线是带负电的粒子，且质量非常小，并未发现该射线是中子变为质子

时产生的0射线，故C错误；查德威克用a粒子轰击镀原子核，发现了中子,

故D错误。

6.（多选）如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔

中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向外的匀强磁场，则下列说

法中正确的有（）

A.打在图中心c三点的依次是B射线、Y射线和a射线

B.a射线和。射线的轨迹都是抛物线

C.a射线和。射线的轨迹都是圆弧

D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能

只剩下b

答案：AC

解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中a粒子受的洛伦兹力

向下，。粒子受的洛伦兹力向上，轨迹都是圆弧。由于a粒子速度约是光速的忘,

而B粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动，故A、C

正确。

7.（2024.安徽高三阶段练习）利用带电粒子在电磁场中的运动，制作出的质

谱仪可测量粒子的比荷。研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示，图1

是三类射线在垂直纸面向外的磁场中的偏转情况的示意图。图2是两块平行放置

的金属板A、B分别与电源的两极小匕连接，放射源发出的射线从其上方小孔

向外射出。下列说法错误的是（）

A.放射源可以打出三类射线，说明同时发生a、0、7衰变

B.a射线穿透能力最弱，速度也最慢，打到A板的是a射线

C.a为电源正极，到达A板的为［3射线，不偏转的是丁射线

D.正负极判断看射线在两板间的轨迹，比荷大的偏向A板

答案：B

解析：从图2可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达A极板的

粒子的竖直位移小于到达B板粒子的，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则据

平抛运动公式，知两个粒子初速度。相差约10倍，但两者比荷相差几千倍，两

极板电压。相同，比荷小的飞行距离短，所以电子的竖直位移小，故达到A极

板距离小，是B射线，A极板带正电，。为电源的正极。本题选错误的，故选B。

8WP的一种同位素否P具有放射性，对人体有害。则：

(1用P的原子核中有几个质子？几个中子？

(2卅P核所带电荷量是多少？

(3)若列P原子呈电中性，它的核外有几个电子？

(4)若让SP和四P原子核以相同速度垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，

它们运动的轨道半径之比是多少？

答案：(1)1515(2)2.40X10-18c(3)15

(喘

解析：(1)积P核中的质子数为15,中子数为：30—15=15。

(2)龊核所带电荷量Q=15e=15X1.60X10-19C=2.40X10-18C。

(3)MP原子呈电中性，则核外电子数为15。

2

(4)据小必=得知，r=病，因为两种同位素具有相同的电荷数，但质量数

不同，而原子核的质量之比与原子核的质量数之比相等，故导罪=著。

能力提升练

9.如图所示，在某次实验中把放射性元素放入铅制成的容器中，射线只能从

容器的小孔射出。在小孔前。处放置一张黑纸，在黑纸后尸处放置照相机底片，

Q、P之间有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，整个装置放在暗室中。实验中

发现，照相机底片的。、5两处感光(。处正对铅盒的小孔)，则下列说法正确的是

b

A.该实验说明原子具有复杂的结构

B.Q、P之间的匀强磁场方向垂直纸面向里

C.通过分析可知，打到。处的射线为p射线

D.此放射性元素放出的射线中只有a射线和0射线

答案：C

解析：该实验说明原子核具有复杂的结构，故A错误；照相机底片的a、b

两处感光，说明有B射线与Y射线穿过黑纸，因此打在。处的应是Y射线，打在

。处的应是B射线，再依据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向外，故B错误，

C正确；此放射性元素放出的射线中可能有a射线，一定有。射线与Y射线，故

D错误。

10.a、B和7射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半，所

需铝板的厚度分别为0.0005cm、0.05cm和8cm,而钢板降低辐射强度的能力

比铝板强一些。工业部门可以使用射线来测厚度。如图所示，轧钢厂的热轧机

上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢

板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可

以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的厚度需要控制为5cm,请推测测厚

仪使用的射线是（）