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（選修模塊3-5）
（1）下列說法中正確的是

A．康普頓效應(yīng)進一步證實了光的波動特性
B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的
C．經(jīng)典物理學不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D．天然放射性元素衰變的快慢與化學、物理狀態(tài)有關(guān)
（2）

234

TH是不穩(wěn)定的，能自發(fā)的發(fā)生衰變．
①完成

234

TH衰變反應(yīng)方程

234

TH→

234

Pa+

．
②

234

TH衰變?yōu)?span id="dlm520z" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

222

Rn，經(jīng)過

次α衰變，

次β衰變．
（3）1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m₁，初速度為v₀，氮核質(zhì)量為m₂，質(zhì)子質(zhì)量為m₀，氧核的質(zhì)量為m₃，不考慮相對論效應(yīng)．
①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度為多大？
②求此過程中釋放的核能．

分析：（1）康普頓效應(yīng)進一步證實了光的粒子特性．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化．經(jīng)典物理學不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征．天然放射性元素的半衰期與環(huán)境的溫度無關(guān)．
（2）由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒判斷衰變次數(shù)；
（3）根據(jù)動量守恒定律求出復核的速度大小，通過愛因斯坦質(zhì)能方程求出該過程中釋放的核能．

解答：解：（1）A、康普頓效應(yīng)進一步證實了光的粒子特性．故A錯誤．
B、為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化．故B正確．
C、經(jīng)典物理學不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征．故C正確．
D、天然放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定，與環(huán)境的溫度無關(guān)．故D錯誤．
故選BC
（2）由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知X為⁰_-1e
設(shè)經(jīng)過X次α衰變、Y次β衰變，則由234-222=4X，90-2X+Y=86，解得X=3，Y=2
（3）：①設(shè)復核速度為v，由動量守恒得
m₁v₀=（m₁+m₂）v
解得v=

m1+m2

v₀
②整個過程中質(zhì)量虧損△m=m₁+m₂-m₀-m₃
由愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc²得
△E=（m₁+m₂-m₀-m₃）c²．
故答案為：（1）BC （2）⁰_-1e，3，2
（3）①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度為

m1+m2

v₀
②此過程中釋放的核能是（m₁+m₂-m₀-m₃）c²．

點評：（1）（2）本題中考查原子物理部分的基本知識，加強識記，按年代順序進行記憶．
（3）解決本題的關(guān)鍵知道在α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子的過程中動量守恒，通過質(zhì)量虧損求出釋放的核能．

練習冊系列答案

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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(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)，是因為該束光的波長太短
D．將放射性元素摻雜到其它穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變
（2）北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，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

Cs），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

₅₅¹³⁷Cs→₅₆¹³⁷Ba+_-1⁰e

．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為E，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（Ba）為56號元素）
（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m_A=1kg．初始時刻B靜止，A以一定的初速度向右運動，之后與B發(fā)生碰撞并一起運動，它們的位移-時間圖象如圖乙所示（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 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江蘇一模）（請從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兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是

A．當分子間的距離增大時，分子間的引力變大而斥力變小
B．布朗運動反映了懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動
C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞而產(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，并最終達到絕對零度
（2）一定質(zhì)量的某種理想氣體分別經(jīng)歷圖1所示的三種變化過程，其中表示等壓變化的是

（選填圖1中A、B或C），該過程中氣體的內(nèi)能

增加

（選填“增加”、“減少”或“不變”）．
（3）在一個大氣壓下，1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸汽，對外做了170J的功，阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.0×10²³mol^-1，水的摩爾質(zhì)量M=18g/mol．則
①水的分子總勢能變化了

2090

J；
②1g水所含的分子數(shù)為

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

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）一根長繩左端位于平面直角坐標系的O點，t=0時某同學使繩子的左端開始做簡諧運動，t=1s時形成如圖2所示波形．則該波的周期T=

s，傳播速度v=

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

；光在棱鏡中的傳播速度為

（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

A．₁₃²⁷Al+₂⁴He→₁₅³⁰P+x
B．₇¹⁴N+₂⁴He→₈¹⁷O+x
C．₁²H+γ→₀¹n+x
D．₁³H+x→₂⁴He+₀¹n
（2）當具有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

A．1.5eV B．3.5eV 8一臺激光器發(fā)光功率為P₀，發(fā)出的激光在真空中波長為λ，真空中的光速為c，普朗克常量為h，則每一個光子的動量為

；該激光器在t秒內(nèi)輻射的光子數(shù)為

P0λt

．

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科目：高中物理 來源： 題型：

C（選修模塊3-5）
（1）氦原子被電離一個核外電子，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

A．60.3eV B． 51.0eV
C．43.2eV D．54.4eV
（2）一個靜止的

266

Ra，放出一個速度為2.22×10⁷m/s的粒子，同時產(chǎn)生一個新核

222

R_n，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

Ra→

222

He．

226

Ra→

222

He．

；這個核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為

4×10⁵m/s

；因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為

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．運動中某時刻輕繩突然斷開，當彈簧恢復到其自然長度時，滑塊A的速度正好為零．則：
①彈簧第一次恢復到自然長度時，滑塊B的速度大小為

(m1+m2)

；
②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中，彈簧釋放的彈性勢能E_p=

(m1+m2)2v02

2m2

(m1+m2)v02

(m1+m2)2v02

2m2

(m1+m2)v02

．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?南京模擬）本題包括A、B、C三個小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
A．分子間的引力和斥力是不能同時存在的，有引力就不會有斥力
B．布朗運動就是液體分子的熱運動
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)變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，則A到B過程中氣體是

吸熱

（填“吸熱”或“放熱”）過程，B到C過程中氣體內(nèi)能

減小

（填“增加”或“減少”）．

（3）已知阿伏伽德羅常數(shù)是N_A=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）下列說法正確的是
A．在波的傳播過程中，質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率，振動速度等于波的傳播速度
B．愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
C．在光的雙逢干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變寬
D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，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)點在t=0時刻開始振動，產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播，t=0.3s時刻波的圖象如圖所示，質(zhì)點b剛好開始振動，則此時質(zhì)點a的振動方向為沿y軸

負

方向（填“正”或“負”），波在介質(zhì)中傳播的速度為

40m/s

．

（3）如圖所示，直角三棱鏡折射率為

，∠B=30°，一束單色光垂直于AC面射向棱鏡，入射點為O，試畫出光在棱鏡中傳播的光路圖，并求出光射出棱鏡時折射角．（不考慮BC面對光線的反射）

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，衰變時會發(fā)出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會危害身體健康，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，說法正確的是
A．人類無法通過改變外部環(huán)境來改變碘131衰變的快慢
B．碘131的半衰期為8.3天，則4個碘原子核經(jīng)16.6天后就一定剩下一個原子核
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
D．碘131發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的
（2）在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，若某金屬的截止波長為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

λ0

．若用波長為λ（λ＜λ₀）單色光做實驗，則光電子的最大初動能為

-h

λ0

-h

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時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點