2020年人教版物理选修3-5原子结构与原子核练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2020年人教版物理选修3-5原子结构与原子核练习题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-03 15:57:44 | ||
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文档简介
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2020年人教版物理选修3-5原子结构与原子核练习题
一、单选题
1．下列说法不正确的是（ ）
A．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波波长相同的成分外，还有波长大于的成分，这个现象说明了光具有粒子性
B．放射性的原子核在发生衰变、衰变时，新形成的原子核会辐射光子，形成射线
C．结合能是指自由的核子结合成原子核而具有的能量
D．铀核裂变生成钡和氪的核反应方程是
2．2020年新标准高度重视对进口物品放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（ ）
A．为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋冰冻处理
B．是核裂变反应
C．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D．原子核X的核子数为206
3．下列有关半衰期的说法中正确的是（
）
A．所有放射性元素都有半衰期，其半衰期的长短与元素的的质量有关
B．半衰期是放射性元素有半数核子发生衰变所需要的时间
C．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期后，它的总质量仅剩下一半
D．放射性元素在高温和高压下，半衰期变短，在与其他物质组成化合物时半衰期要变长
4．某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率v的关系如图所示，E、v0为已知量。由图线信息可知（ ）
A．逸出功W0=E
B．图像的斜率表示普朗克常量的倒数
C．图中E与v0的值与入射光的强度、频率均有关
D．若入射光频率为3v0，则光电子的最大初动能为3E
5．下列说法正确的是（ ）
A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
C．玻尔的原子结构理论在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子观点
D．α射线，β射线，γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短
6．物理学史上揭示原子核有结构的现象是（ ）
A．阴极射线现象
B．重核裂变现象
C．天然放射性现象
D．α粒子散射实验现象
7．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（
）
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
8．下列说法正确的是（ ）
A．发射光谱一定是连续谱
B．衰变为要经过4次衰变和6次衰变
C．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
9．用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是
A．甲、乙两种单色光的强度相同
B．单色光甲的频率大于单色光丙的频率
C．三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短
D．三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小
10．密立根实验的目的是：测量金属的遏止电压与入射光频率，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性。其根据实验数据得到图像，则从图中可以得到物理量描述正确的是（ ）
A．普朗克常量为：
B．普朗克常量为：
C．该金属的逸出功为：
D．该金属的逸出功为：
11．用粒子轰击铝核（），产生磷核（）和X粒子，磷核（）具有放射性，它衰变后变成硅核（）和Y粒子，则X粒子和Y粒子分别是（ ）
A．质子，电子
B．质子，正电子
C．中子，正电子
D．中子，电子
12．根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径（ ）
A．可以取任意值
B．可以在某一范围内取任意值
C．可以取一系列不连续的任意值
D．是一系列不连续的特定值
13．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（ ）
A．
B．
C．D．
14．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0~t2时间内（ ）
A．MN所受安培力的大小始终没变
B．t1、t2时刻电容器C的带电量相等
C．电容器C的a板先带正电后带负电
D．MN所受安培力的方向始终向右
15．如图所示的四种情况中，满足磁铁与线圈相互排斥且通过R的感应电流方向从b到a的是（ ）
A．
B．C．D.
16．图中a~d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像，关于回路中产生的感应电动势的下列论述正确的是（ ）
A．图a中回路产生的感应电动势不变且为正
B．图b中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图c中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势
D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大
17．如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦式交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( )
A．Um
B．
C．
D．
18．如图所示是一交变电流的i—t图象，则该交流电电流的有效值为（ ）
A．
B．
C．4A
D．
19．图为远距离输电的示意图，T1为升压变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，T2为降压变压器，原、副线圈匝数分别为n3、n4，输电线的等效电阻为R.若发电机的输出电压不变，则下列叙述正确的是（
）
A．只增大T1的原线圈匝数n1，可增大R消耗的功率
B．若，则电压表V1和V2的示数相等
C．当用户总电阻减小时，R消耗的功率增大
D．当用户总电阻减小时，电压表V1和V2的示数都变小
二、多选题
20．氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656
nm。以下判断正确的是（
）
A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656
nm
B．用波长为325
nm的光照射可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级
C．大量处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D．用波长为633
nm的光照射不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级
21．核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。是反应堆中发生的许多核反应中的一种，是某种粒子，是粒子的个数，用分别表示核的质量，表示粒子的质量，为真空中的光速，以下说法正确的是（
）
A．为中子，
B．为中子，
C．上述核反应中放出的核能
D．上述核反应中放出的核能
22．关于光的波粒二象性的叙述中正确的是（
）
A．光有波动性，又有粒子性，这是相互矛盾、不统一的
B．任何光现象都能明显地显示波动性与粒子性
C．大量光子产生的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性
D．频率较低的光子往往显示波动性，频率较高的光子往往显示粒子性
23．如图甲所示,一竖直固定金属圆环c,环面靠近并正对一螺线管,螺线管的a、b端输入如图乙所示的电流
(规定从a端流入为正),则
A．在0~t1
时间内,金属环受到向右的安培力
B．在t1~t2
时间内,金属环受到向右的安培力
C．在t2~t3
时间内,金属环受到向左的安培力
D．在t3~t4
时间内,金属环受到向左的安培力
24．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内
A．圆环所受安培力的方向始终不变
B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为
D．圆环中的感应电动势大小为
25．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。电能通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ）
A．V1示数不变，V2示数不变
B．V3示数变小
C．A1示数变大，A2示数变小
D．变压器输送功率变大
26．下列说法中正确的是_______
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
B．铀核（）衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能
C．所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线可以相同
D．核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力
三、填空题
27．太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核，同时释放出正电子；已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为则每次核反应中的质量亏损_______及氦核的比结合能____
四、解答题
28．铝的逸出功是4.2eV，现在用波长为200nm的光照射铝的表面，求：（h=6.626×10-34J?s）
（1）光电子的最大初动能；
（2）遏止电压；
（3）铝的截止频率。
29．如图（甲）所示，将一间距L=1m的足够长U形导轨固定，倾角为，导轨上端连接一阻值为R=10.0Ω的电阻，整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m=1kg、电阻为r=2.0Ω的金属棒垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨，导轨与金属棒之间的动摩擦因数，金属棒从静止开始下滑，下滑的图像如图（乙）所示，图像中的段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触，重力加速度取，，。求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)从开始到过程中ab上产生的热量。
30．如图所示，光滑平行且电阻不计的足够长金属轨道与水平面的夹角为θ，宽度为L。在空间中存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。在轨道上端连接阻值为R的电阻。质量为m、电阻为R的金属棒在轨道上由静止释放，在下滑过程中，金属棒始终与轨道垂直，且与轨道接触良好。当金属棒下滑到某位置时，其速度恰好达到最大值，电阻R上产生的热量为Q。重力加速度大小为g，求：
(1)金属棒下滑过程中的最大加速度a；
(2)金属棒的速度的最大值v；
(3)金属棒的速度刚达到最大时，距离释放点的高度h。
31．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5
T，边长为L=10
cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r=1
Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO’匀速转动，角速度ω=2π
rad/s，外电路电阻R=4
Ω，求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°时的瞬时感应电动势；
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(4)交变电压表的示数；
32．某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20，降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，此时电压表的示数为250V，灯泡正常发光。求：
(1)线圈角速度的大小；
(2)输电线上损失的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
33．1
个质子的质量mp=1.007
277u，1
个中子的质量mn=1.008
665u．氦核的质量为4.001509u（1u=931.5MeV/c2,c表示真空中的光速）
（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；
（2）计算核子结合成氦核时释放的核能
E
；
（3）计算氦核的比结合能
E；
参考答案
1．C
2．D
3．B
4．A
5．C
6．C
7．B
8．D
9．C
10．A
11．C
12．D
13．A
14．B
15．A
16．D
17．D
18．D
19．C
20．CD
21．BC
22．CD
23．BC
24．BC
25．ABD
26．AB
27．
28．（1）光电子的最大初动能是3.2×10-19J；
（2）遏止电压是2V；
（3）铝的截止频率是1.0×1015Hz。
29．(1)4T；(2)0.8125J
30．(1)；(2)；(3)
31．(1)3.14V(2)1.57V(3)2.60V(4)1.78V
32．(1)100πrad/s；(2)2000W；(3)240∶11
33．（1）22→；（2）释放的核能为28.3MeV；（3）氦核的比结合能7.1MeV．
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精品试卷·第
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2020年人教版物理选修3-5原子结构与原子核练习题
一、单选题
1．下列说法不正确的是（ ）
A．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波波长相同的成分外，还有波长大于的成分，这个现象说明了光具有粒子性
B．放射性的原子核在发生衰变、衰变时，新形成的原子核会辐射光子，形成射线
C．结合能是指自由的核子结合成原子核而具有的能量
D．铀核裂变生成钡和氪的核反应方程是
2．2020年新标准高度重视对进口物品放射性污染控制，放射性元素钋发生衰变时，会产生He和一种未知粒子X，并放出γ射线，其核反应方程为，则（ ）
A．为防止放射线泄漏，可将放射性元素钋冰冻处理
B．是核裂变反应
C．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D．原子核X的核子数为206
3．下列有关半衰期的说法中正确的是（
）
A．所有放射性元素都有半衰期，其半衰期的长短与元素的的质量有关
B．半衰期是放射性元素有半数核子发生衰变所需要的时间
C．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期后，它的总质量仅剩下一半
D．放射性元素在高温和高压下，半衰期变短，在与其他物质组成化合物时半衰期要变长
4．某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率v的关系如图所示，E、v0为已知量。由图线信息可知（ ）
A．逸出功W0=E
B．图像的斜率表示普朗克常量的倒数
C．图中E与v0的值与入射光的强度、频率均有关
D．若入射光频率为3v0，则光电子的最大初动能为3E
5．下列说法正确的是（ ）
A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的
B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
C．玻尔的原子结构理论在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子观点
D．α射线，β射线，γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短
6．物理学史上揭示原子核有结构的现象是（ ）
A．阴极射线现象
B．重核裂变现象
C．天然放射性现象
D．α粒子散射实验现象
7．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（
）
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
8．下列说法正确的是（ ）
A．发射光谱一定是连续谱
B．衰变为要经过4次衰变和6次衰变
C．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
9．用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是
A．甲、乙两种单色光的强度相同
B．单色光甲的频率大于单色光丙的频率
C．三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短
D．三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小
10．密立根实验的目的是：测量金属的遏止电压与入射光频率，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性。其根据实验数据得到图像，则从图中可以得到物理量描述正确的是（ ）
A．普朗克常量为：
B．普朗克常量为：
C．该金属的逸出功为：
D．该金属的逸出功为：
11．用粒子轰击铝核（），产生磷核（）和X粒子，磷核（）具有放射性，它衰变后变成硅核（）和Y粒子，则X粒子和Y粒子分别是（ ）
A．质子，电子
B．质子，正电子
C．中子，正电子
D．中子，电子
12．根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径（ ）
A．可以取任意值
B．可以在某一范围内取任意值
C．可以取一系列不连续的任意值
D．是一系列不连续的特定值
13．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（ ）
A．
B．
C．D．
14．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则0~t2时间内（ ）
A．MN所受安培力的大小始终没变
B．t1、t2时刻电容器C的带电量相等
C．电容器C的a板先带正电后带负电
D．MN所受安培力的方向始终向右
15．如图所示的四种情况中，满足磁铁与线圈相互排斥且通过R的感应电流方向从b到a的是（ ）
A．
B．C．D.
16．图中a~d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像，关于回路中产生的感应电动势的下列论述正确的是（ ）
A．图a中回路产生的感应电动势不变且为正
B．图b中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图c中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势
D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大
17．如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦式交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( )
A．Um
B．
C．
D．
18．如图所示是一交变电流的i—t图象，则该交流电电流的有效值为（ ）
A．
B．
C．4A
D．
19．图为远距离输电的示意图，T1为升压变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，T2为降压变压器，原、副线圈匝数分别为n3、n4，输电线的等效电阻为R.若发电机的输出电压不变，则下列叙述正确的是（
）
A．只增大T1的原线圈匝数n1，可增大R消耗的功率
B．若，则电压表V1和V2的示数相等
C．当用户总电阻减小时，R消耗的功率增大
D．当用户总电阻减小时，电压表V1和V2的示数都变小
二、多选题
20．氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656
nm。以下判断正确的是（
）
A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656
nm
B．用波长为325
nm的光照射可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级
C．大量处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D．用波长为633
nm的光照射不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级
21．核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。是反应堆中发生的许多核反应中的一种，是某种粒子，是粒子的个数，用分别表示核的质量，表示粒子的质量，为真空中的光速，以下说法正确的是（
）
A．为中子，
B．为中子，
C．上述核反应中放出的核能
D．上述核反应中放出的核能
22．关于光的波粒二象性的叙述中正确的是（
）
A．光有波动性，又有粒子性，这是相互矛盾、不统一的
B．任何光现象都能明显地显示波动性与粒子性
C．大量光子产生的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性
D．频率较低的光子往往显示波动性，频率较高的光子往往显示粒子性
23．如图甲所示,一竖直固定金属圆环c,环面靠近并正对一螺线管,螺线管的a、b端输入如图乙所示的电流
(规定从a端流入为正),则
A．在0~t1
时间内,金属环受到向右的安培力
B．在t1~t2
时间内,金属环受到向右的安培力
C．在t2~t3
时间内,金属环受到向左的安培力
D．在t3~t4
时间内,金属环受到向左的安培力
24．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内
A．圆环所受安培力的方向始终不变
B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为
D．圆环中的感应电动势大小为
25．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。电能通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ）
A．V1示数不变，V2示数不变
B．V3示数变小
C．A1示数变大，A2示数变小
D．变压器输送功率变大
26．下列说法中正确的是_______
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
B．铀核（）衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能
C．所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线可以相同
D．核力将核子紧紧束缚在原子核内，因此核力只表现为引力
三、填空题
27．太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核，同时释放出正电子；已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为则每次核反应中的质量亏损_______及氦核的比结合能____
四、解答题
28．铝的逸出功是4.2eV，现在用波长为200nm的光照射铝的表面，求：（h=6.626×10-34J?s）
（1）光电子的最大初动能；
（2）遏止电压；
（3）铝的截止频率。
29．如图（甲）所示，将一间距L=1m的足够长U形导轨固定，倾角为，导轨上端连接一阻值为R=10.0Ω的电阻，整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m=1kg、电阻为r=2.0Ω的金属棒垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨，导轨与金属棒之间的动摩擦因数，金属棒从静止开始下滑，下滑的图像如图（乙）所示，图像中的段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触，重力加速度取，，。求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)从开始到过程中ab上产生的热量。
30．如图所示，光滑平行且电阻不计的足够长金属轨道与水平面的夹角为θ，宽度为L。在空间中存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。在轨道上端连接阻值为R的电阻。质量为m、电阻为R的金属棒在轨道上由静止释放，在下滑过程中，金属棒始终与轨道垂直，且与轨道接触良好。当金属棒下滑到某位置时，其速度恰好达到最大值，电阻R上产生的热量为Q。重力加速度大小为g，求：
(1)金属棒下滑过程中的最大加速度a；
(2)金属棒的速度的最大值v；
(3)金属棒的速度刚达到最大时，距离释放点的高度h。
31．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5
T，边长为L=10
cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r=1
Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO’匀速转动，角速度ω=2π
rad/s，外电路电阻R=4
Ω，求：
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°时的瞬时感应电动势；
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(4)交变电压表的示数；
32．某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20，降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，此时电压表的示数为250V，灯泡正常发光。求：
(1)线圈角速度的大小；
(2)输电线上损失的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
33．1
个质子的质量mp=1.007
277u，1
个中子的质量mn=1.008
665u．氦核的质量为4.001509u（1u=931.5MeV/c2,c表示真空中的光速）
（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；
（2）计算核子结合成氦核时释放的核能
E
；
（3）计算氦核的比结合能
E；
参考答案
1．C
2．D
3．B
4．A
5．C
6．C
7．B
8．D
9．C
10．A
11．C
12．D
13．A
14．B
15．A
16．D
17．D
18．D
19．C
20．CD
21．BC
22．CD
23．BC
24．BC
25．ABD
26．AB
27．
28．（1）光电子的最大初动能是3.2×10-19J；
（2）遏止电压是2V；
（3）铝的截止频率是1.0×1015Hz。
29．(1)4T；(2)0.8125J
30．(1)；(2)；(3)
31．(1)3.14V(2)1.57V(3)2.60V(4)1.78V
32．(1)100πrad/s；(2)2000W；(3)240∶11
33．（1）22→；（2）释放的核能为28.3MeV；（3）氦核的比结合能7.1MeV．
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精品试卷·第
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