（選修模塊3-5）
（1）下列說(shuō)法正確的是
BC
BC
．
A．康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明粒子的波動(dòng)性
B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)估算原子核半徑
C．核子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量
D．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小
（2）2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德?博伊爾和喬治?史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖象傳感器．他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理．如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律．圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽(yáng)極．理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓．現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是
AC
AC

A．光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B．若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零
C．若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動(dòng)能一定變大
D．若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零
（3）靜止的鐳核
 
226
88
Ra發(fā)生α衰變，釋放出的α粒子的動(dòng)能為E0，假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來(lái)，求衰變后新核的動(dòng)能和衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損．
分析：（1）光具有波粒二象性，光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，干涉、衍射、偏振說(shuō)明光具有波動(dòng)性；α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)估算原子核半徑；根據(jù)質(zhì)量虧損，通過(guò)質(zhì)能方程知有能量發(fā)出；氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，通過(guò)軌道半徑的變化判斷加速度的變化．
（2）圖示電路所加的電壓為反向電壓，當(dāng)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可以求出光電子的最大初動(dòng)能，通過(guò)光電效應(yīng)方程可以求出逸出功的大�。�
（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出α粒子和新核的速度關(guān)系，從而得出它們的動(dòng)能關(guān)系，根據(jù)質(zhì)能方程求出衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損．
解答：解：（1）A、康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，電子的衍射說(shuō)明粒子的波動(dòng)性．故A錯(cuò)誤．
B、α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)估算原子核半徑．故B正確．
C、輕核聚變一定有質(zhì)量虧損，根據(jù)△E=△mc2知，有能量釋放．故C正確．
D、氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，軌道半徑減小，根據(jù)k
qe
r2
=ma，知加速度增大．故D錯(cuò)誤．
故選BC．
（2）A、電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V，根據(jù)動(dòng)能定理得，eU=EKm=6eV．再根據(jù)光電效應(yīng)方程知W0=hγ-EKm=10.5-6=4.5eV．故A正確．
B、光電效應(yīng)的產(chǎn)生的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)．故B錯(cuò)誤．
C、增大入射光的光子能量，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能變大．故C正確．
D、若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，能發(fā)生光電效應(yīng)，但是把滑片P向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)不一定不為零．故D錯(cuò)誤．
故選AC．
（3）根據(jù)動(dòng)量守恒得：0=mαvα-Mv，因?yàn)?span id="jh849za" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
mα
M
=
4
222
=
2
111
，
vα
v
=
111
2
，
EKα
EK
=
1
2
mαvα2
1
2
Mv2
=
111
2
，所以新核的動(dòng)能E=
2E0
111
．
釋放的能量E總=E+E0=
113E0
111
．
根據(jù)E總=△mc2得，
△m=
E總
c2
=
113E0
111c2
．
答：衰變后新核的動(dòng)能為
2E0
111
，總的質(zhì)量虧損為
113E0
111c2
．
故答案為：（1）BC；（2）AC；（3）
2E0
111
，
113E0
111c2
．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)量守恒定律、光電效應(yīng)、衰變、質(zhì)能方程等基礎(chǔ)知識(shí)，比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵掌握這些知識(shí)點(diǎn)的基本概念和基本規(guī)律．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修模塊3-5）
（1）下列說(shuō)法正確的是
BD
BD

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
B．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太短
D．將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變
（2）北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（
 
137
55
Cs），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請(qǐng)寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：
55137 Cs→56137Ba+-10e
55137 Cs→56137Ba+-10e
．如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為E，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為
E
c2
E
c2
．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（Ba）為56號(hào)元素）
（3）如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量mA=1kg．初始時(shí)刻B靜止，A以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，之后與B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動(dòng)，它們的位移-時(shí)間圖象如圖乙所示（規(guī)定向右為位移的正方向），則物體B的質(zhì)量為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2011?江蘇一模）（請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評(píng)分）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說(shuō)法中正確的是
C
C

A．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力變大而斥力變小
B．布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的
D．隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并最終達(dá)到絕對(duì)零度
（2）一定質(zhì)量的某種理想氣體分別經(jīng)歷圖1所示的三種變化過(guò)程，其中表示等壓變化的是
C
C
（選填圖1中A、B或C），該過(guò)程中氣體的內(nèi)能
增加
增加
（選填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）在一個(gè)大氣壓下，1g水在沸騰時(shí)吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽，對(duì)外做了170J的功，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1，水的摩爾質(zhì)量M=18g/mol．則
①水的分子總勢(shì)能變化了
2090
2090
J；
②1g水所含的分子數(shù)為
3.3×1022
3.3×1022
（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．w w w．ks5u．c om
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于聲波和光波，以下敘述正確的是
BC
BC

A．聲波和光波均為橫波
B．聲波和光波都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象
C．波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系式v=λf，既適用于聲波也適用于光波
D．同一列聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，光波在不同介質(zhì)中傳播速度相同
（2）一根長(zhǎng)繩左端位于平面直角坐標(biāo)系的O點(diǎn)，t=0時(shí)某同學(xué)使繩子的左端開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，t=1s時(shí)形成如圖2所示波形．則該波的周期T=
4
4
s，傳播速度v=
1
1
m/s．
（3）如圖3所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于 BC邊入射，經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出．已知∠A=θ=60°，該棱鏡材料的折射率為
3
3
；光在棱鏡中的傳播速度為
3
3
c
3
3
c
（已知光在真空中的傳播速度為c）．
C．（選修模塊3-5）
（1）在下列核反應(yīng)方程中，x代表質(zhì)子的方程是
BC
BC

A．1327Al+24He→1530P+x
B．714N+24He→817O+x
C．12H+γ→01n+x
D．13H+x→24He+01n
（2）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為
B
B

A．1.5eV         B．3.5eV 8一臺(tái)激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長(zhǎng)為λ，真空中的光速為c，普朗克常量為h，則每一個(gè)光子的動(dòng)量為
h
λ
h
λ
；該激光器在t秒內(nèi)輻射的光子數(shù)為
P0λt
hc
P0λt
hc
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

C（選修模塊3-5）
（1）氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖1所示．在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收的是
C
C

A．60.3eV          B． 51.0eV
C．43.2eV          D．54.4eV
（2）一個(gè)靜止的
 
266
88
Ra，放出一個(gè)速度為2.22×107m/s的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核
 
222
86
Rn，并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子．寫出這種核反應(yīng)方程式
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
；這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為
4×105m/s
4×105m/s
；因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為
2.21×10-31kg
2.21×10-31kg
．（已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s）

（3）如圖2，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由輕質(zhì)彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊，接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動(dòng)．運(yùn)動(dòng)中某時(shí)刻輕繩突然斷開，當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長(zhǎng)度時(shí)，滑塊A的速度正好為零．則：
①?gòu)椈傻谝淮位謴?fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)，滑塊B的速度大小為
(m1+m2)
m2
v0
(m1+m2)
m2
v0
；
②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度的過(guò)程中，彈簧釋放的彈性勢(shì)能Ep=
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2010?南京模擬）本題包括A、B、C三個(gè)小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分．
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說(shuō)法正確的是
A．分子間的引力和斥力是不能同時(shí)存在的，有引力就不會(huì)有斥力
B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
C．一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大
D．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程如圖所示，A到B是等壓過(guò)程，B到C是等容過(guò)程，則A到B過(guò)程中氣體是
吸熱
吸熱
 （填“吸熱”或“放熱”）過(guò)程，B到C過(guò)程中氣體內(nèi)能
減小
減小
（填“增加”或“減少”）．

（3）已知阿伏伽德羅常數(shù)是NA=6.0×1023/mol，銅的摩爾質(zhì)量為6.4×10-2kg/mol，銅的密度是8.9×103kg/m3．試估算1個(gè)銅原子占有的體積為多少？（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

B．（選修模塊3-4）
（1）下列說(shuō)法正確的是
A．在波的傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率，振動(dòng)速度等于波的傳播速度
B．愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
C．在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變寬
D．水中的氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故
（2）某介質(zhì)中，x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻開始振動(dòng)，產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播，t=0.3s時(shí)刻波的圖象如圖所示，質(zhì)點(diǎn)b剛好開始振動(dòng)，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向?yàn)檠貀軸
負(fù)
負(fù)
方向（填“正”或“負(fù)”），波在介質(zhì)中傳播的速度為
40m/s
40m/s
．

（3）如圖所示，直角三棱鏡折射率為
2
，∠B=30°，一束單色光垂直于AC面射向棱鏡，入射點(diǎn)為O，試畫出光在棱鏡中傳播的光路圖，并求出光射出棱鏡時(shí)折射角．（不考慮BC面對(duì)光線的反射）

C．（選修模塊3-5）
（1）日本福島核電站泄漏事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時(shí)會(huì)發(fā)出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會(huì)危害身體健康，由此引起了全世界的關(guān)注．下面關(guān)于核輻射的相關(guān)知識(shí)，說(shuō)法正確的是
A．人類無(wú)法通過(guò)改變外部環(huán)境來(lái)改變碘131衰變的快慢
B．碘131的半衰期為8.3天，則4個(gè)碘原子核經(jīng)16.6天后就一定剩下一個(gè)原子核
C．β射線與γ射線都是電磁波，但γ射線穿透本領(lǐng)比β射線強(qiáng)
D．碘131發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的
（2）在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長(zhǎng)為λ0，已知真空中的光速和普朗克常量分別為c和h，該金屬的逸出功為
h
c
λ0
h
c
λ0
．若用波長(zhǎng)為λ（λ＜λ0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則光電子的最大初動(dòng)能為
h
c
λ
-h
c
λ0
h
c
λ
-h
c
λ0
．
（3）在光滑水平面上，質(zhì)量為1.5kg的滑塊A以2.0m/s的速度撞擊質(zhì)量為9.0kg的靜止滑塊B，撞擊后滑塊B的速度為0.5m/s，求滑塊A碰后的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修模塊3-4）
（1）一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示．質(zhì)點(diǎn)N的振幅是
 
m，振動(dòng)周期為
 
s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)
 
（從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填）的振動(dòng)圖象．該波的波速為
 
m/s．
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（2）慣性系S中有一邊長(zhǎng)為l的正方形（如圖A所示），從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象是
 

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（3）描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x=
 
．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下．若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)
 
 （填“是”或“不是”）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．
3．（選修模塊3-5）
（1）下列實(shí)驗(yàn)中，深入地揭示了光的粒子性一面的有
 
．
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（2）場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，電量分別為q1、q2．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為
 
．
（3）約里奧?居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素1530P衰變成1430 Si的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是
 
．1532P是1530P的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg1532P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)估算4mg的1532P經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25mg？
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