【選修模塊3-5】
(1)下列說法正確的是
A
A

A.用加溫或加壓的方法不能改變原子核衰變的半衰期
B.某原子核經(jīng)過一次α衰變后,核內(nèi)質子數(shù)減少4個
C.
 
239
94
Pu
 
239
92
U
的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)和不同的核子數(shù)
D.放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于核外電子
(2)如圖1所示,質量為m2=10kg的滑塊靜止于光滑水平面上,一小球m1=5kg,以v1=10m/s的速度與滑塊相碰后以2m/s的速率被彈回.碰撞前兩滑塊的總動能為
250
250
J,碰撞后兩滑塊的總動能為
190
190
J.說明這次碰撞是
非彈性碰撞
非彈性碰撞
.(填彈性碰撞或非彈性碰撞)
(3)氫原子的能級如圖2所示,求:
①當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效
應,則該金屬的逸出功為多少?
②現(xiàn)有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的光子中,能使
該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有多少種?
分析:(1)原子核的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定,與所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關;根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒確定質子數(shù)的變化;核子數(shù)等于質量數(shù),等于質子數(shù)與中子數(shù)之和.放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于原子核.
(2)根據(jù)動能的公式,結合動量守恒定律求出碰撞前后兩滑塊的總動能,判斷有無能量損失,從而確定是彈性碰撞還是非彈性碰撞.
(3)根據(jù)光電效應的條件得出金屬的逸出功,當入射光子的能量大于逸出功時,都可以發(fā)生光電效應.
解答:解:(1)A、原子核的半衰期與溫度、壓強無關,由原子核內(nèi)部因素決定.故A正確.
B、經(jīng)過一次α衰變后,電荷數(shù)少2,質量數(shù)少4,知質子數(shù)減少2.故B錯誤.
C、質量數(shù)等于核子數(shù),知兩種原子核具有相同的核子數(shù),核子數(shù)等于中子數(shù)加上質子數(shù),因為質子數(shù)不同,所以中子數(shù)不同.故C錯誤.
D、放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于原子核,是原子核中的一個中子變成一個質子和一個電子,電子釋放出來.故D錯誤.
故選A.
(2)碰撞前兩個小球的總動能E1=
1
2
m1v12=
1
2
×5×100J=250J

根據(jù)動量守恒定律得,m1v1=-m1v1′+m2v2,解得v2=6m/s.
碰撞后兩小球的總動能E2=
1
2
m1v12+
1
2
m2v22=
1
2
×5×4+
1
2
×10×
36J=190J.
因為E1>E2,有能量損失,是非彈性碰撞.
(3)①當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光子能量hv=E4-E2=3.40-0.85eV=2.55eV.
因為剛好發(fā)生光電效應,所以W0=hv=2.55eV.
②根據(jù)
C
2
4
=6種,知一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷,可能發(fā)出6種頻率的光子,但是n=4躍遷到n=3,n=3躍遷到n=2輻射的光子不能發(fā)生光電效應,所以能使該金屬發(fā)生光電效應的頻率為4種.
故答案為:(1)A   (2)250J  190J  非彈性碰撞  (3)2.55eV,共有4種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應.
點評:本題考查了核反應、能級、光電效應以及動量守恒定律等知識點,難度不大,關鍵掌握這些知識點的基本概念和基本規(guī)律.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

【選做題】請從A、B兩模塊中選定一個模塊作答,如都作答則按A模塊評分,本題選擇題4分,非選擇題8分,共12分.
A、(選修模塊3-4)
(1)圖一中所示是用光學的方法來檢查一物體表面平整程度的裝置,其中A為標準平板,B為被檢查的物體,C為單色入射光.如要說明能檢查平面平整程度的道理,則需要用到下列哪些光學概念?
A
A

A.反射和干涉B.全反射和干涉
C.反射和衍射D.全反射和衍射
(2)下列說法中正確的是
CD
CD

A.x射線穿透物質的本領比γ射線更強
B.紅光由空氣進入水中,波長變長、顏色不變
C.狹義相對論認為物體的質量與其運動狀態(tài)有關
D.觀察者相對于頻率一定的聲源運動時,接受到聲波的頻率可能發(fā)生變化
(3)在某介質中形成一列簡諧波,波向右傳播,在0.1s時刻剛好傳到B點,波形如圖二中實線所示,且再經(jīng)過0.6s,P點也開始振動.

求:
①該列波的周期T;
②從t=0時刻起到P點第一次達到波峰時止,O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少?
B、(選修模塊3-5)
(1).人們在研究原子結構時提出過許多模型,其中比較有名的是棗糕模型和核式結構模型,它們的模型示意圖如圖所示.

下列說法中正確的是
B
B

A.α粒子散射實驗與棗糕模型和核式結構模型的建立無關
B.科學家通過α粒子散射實驗否定了棗糕模型,建立了核式結構模型
C.科學家通過α粒子散射實驗否定了核式結構模型,建立了棗糕模型
D.科學家通過α粒子散射實驗否定了棗糕模型和核式結構模型,建立了波爾的原子模型
(2)從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜.1885年瑞士中學教師巴爾末對當時已發(fā)現(xiàn)的在可見光區(qū)的譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長可以用一個公式表示.如果采用波長λ的倒數(shù),這個公式可寫作:
1
λ
=Rn(
1
22
-
1
n2
)(n=3,4,5,6,…)(RH
為常數(shù))
自巴爾末系發(fā)現(xiàn)后,人們又在紫外區(qū)和紅外區(qū)發(fā)現(xiàn)了一些新的譜線,這些譜線也可以用類似巴爾末的簡單公式來表示,例如賴曼系公式:
1
λ
=RH(
1
12
-
1
n2
)(n=2,3,4,5,…)
(RH為常數(shù))
1913年丹麥物理學家玻爾提出了著名的原子結構和氫光譜理論.上述兩個公式中的n在波爾理論中被稱為量子數(shù).玻爾氫原子理論的能級圖如圖所示.

閱讀了上面的資料后,你認為巴爾末系是氫原子能級圖中的
B
B

A.線系I    B.線系II    C.線系III D.線系IV
(3)在光滑水平面上有一個靜止的質量為M的木塊,一顆質量為m的子彈以初速度v0水平射入木塊而沒有穿出,子彈射入木塊的最大深度為d.設子彈射入木塊的過程中木塊運動的位移為s,子彈所受阻力恒定.試證明:s<d.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區(qū)域內(nèi)作答,若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3-3)
(1)如圖1所示,一定質量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下做等溫變化的p-V圖象,則下列關于T1和T2大小的說法,正確的是
A
A


A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.無法比較
(2)如圖2甲所示,將封有一定質量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上,情形如圖乙所示.圖
(選填“甲”或“乙”)中袋中氣體分子平均動能大.從甲圖到乙圖過程中,袋內(nèi)氣體減小的內(nèi)能
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”)氣體放出的熱量.
(3)如圖3所示,IBM的科學家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈,形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”,相鄰鐵原子間有間隙.估算原子平均間隙的大。Y果保留一位有效數(shù)字.已知鐵的密度7.8×103kg/m3,摩爾質量是5.6×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1
B.(選修模塊3-4)
(1)列車靜止時,車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等.當列車以接近光速行駛,車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離,所得出的結論是
A
A

A.車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B.車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C.向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
(2)湖面上停著一條船,一個人觀測到每隔5s有一個波峰經(jīng)過這條船,相鄰波峰間的距離是60m.這列波的頻率是
0.2
0.2
Hz,水波的波速是
12
12
m/s.
(3)如圖所示,在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體,其直徑為l.玻璃圓柱體的折射率為
2
,且l=2d.求從右側中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍.

C.(選修模塊3-5)
(1)原子核的比結合能與核子數(shù)的關系如圖1所示.核子組合成原子核時
B
B

 A.小質量數(shù)的原子核質量虧損最大
B.中等質量數(shù)的原子核質量虧損最大
C.大質量數(shù)的原子核質量虧損最大
D.不同質量數(shù)的原子核質量虧損相同
(2)在核反應堆中用石墨做慢化劑使中子減速,中子以一定速度與靜止碳核發(fā)生正碰,碰后中子反向彈回,則碰后碳核的運動方向與此時中子運動的方向
相反
相反
(選填“相反”或“相同”),碳核的動量
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的動量.
(3)氫原子的能級如圖2所示.原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子,正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應.有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬.求該金屬的截止頻率和產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,結果保留兩位有效數(shù)字.

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科目:高中物理 來源:2010年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試物理試題(江蘇卷)全解全析 題型:計算題

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)為了將空氣裝入氣瓶內(nèi),現(xiàn)將一定質量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是    ▲  

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小     ▲     kJ,空氣    ▲    (選填“吸收”或“放出”)的總能量為  ▲  kJ.

(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/,空氣的摩爾質量為0.029kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)=6.02.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結果保留一位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點,在科學技術和日常生活中應用廣泛.下面關于激光的敘述正確的是    ▲  

(A)激光是縱波

(B)頻率相同的激光在不同介質中的波長相同

(C)兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

(D)利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實驗中,激光的波長為5.30×m,屏上P點距雙縫的路程差為7.95×m,則在這里出現(xiàn)的應是   ▲    (選填“明條紋”或“暗條紋”).現(xiàn)改用波長為6.30×m的激光進行上述實驗,保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將   ▲   (選填“變寬”、“變窄”或“不變”).

(3)如圖乙所示,一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質,經(jīng)下表面反射后,從上面的A點射出.已知入射角為iAO 相距l,介質的折射率為n,試求介質的厚度d

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)研究光電效應電路如圖所示.用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓的關系圖象中,正確的是    ▲   

(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子.光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小   ▲    (選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是___▲____

(3)已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.40eV和-1.51eV,金屬鈉的截止頻率為Hz,普朗克常量h=Js.請通過計算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板,能否發(fā)生光電效應.

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江蘇省無錫一中高三(上)月考物理試卷(9月份)(解析版) 題型:解答題

【選修模塊3-5】
(1)下列說法正確的是______.
A.用加溫或加壓的方法不能改變原子核衰變的半衰期
B.某原子核經(jīng)過一次α衰變后,核內(nèi)質子數(shù)減少4個
C.的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)和不同的核子數(shù)
D.放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于核外電子
(2)如圖1所示,質量為m2=10kg的滑塊靜止于光滑水平面上,一小球m1=5kg,以v1=10m/s的速度與滑塊相碰后以2m/s的速率被彈回.碰撞前兩滑塊的總動能為______J,碰撞后兩滑塊的總動能為______J.說明這次碰撞是______.(填彈性碰撞或非彈性碰撞)
(3)氫原子的能級如圖2所示,求:
①當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時,輻射的光子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效
應,則該金屬的逸出功為多少?
②現(xiàn)有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷,在輻射出的各種頻率的光子中,能使
該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有多少種?

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