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        1. 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)到其自然長度時(shí),滑塊A的速度正好為零.則:
          ①彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(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)到自然長度的過程中,彈簧釋放的彈性勢能Ep=
          (m1+m2)2v02
          2m2
          -
          1
          2
          (m1+m2)v02
          (m1+m2)2v02
          2m2
          -
          1
          2
          (m1+m2)v02
          分析:(1)能級(jí)間躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差.
          (2)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式,通過動(dòng)量守恒定律求出新核的速度,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出質(zhì)量的虧損.
          (3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出滑塊B的速度大小,根據(jù)能量守恒定律求出彈簧釋放的彈性勢能.
          解答:解:(1)基態(tài)的氦離子吸收54.4eV、60.3eV的能量將會(huì)被電離,能被吸收.基態(tài)的氦離子吸收51.0eV將躍遷到第4能級(jí).由于43.2eV不等于基態(tài)和其它激發(fā)態(tài)間的能級(jí)差,不能被吸收.故選C.
          (2)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,核反應(yīng)方程式為
           
          226
          88
          Ra
           
          222
          86
          Rn
          +
          4
          2
          He

          根據(jù)動(dòng)量守恒定律得,0=m1v1-m2v2,由于
          m1
          m2
          =
          2
          111
          ,則v2=
          m1v1
          m2
          =
          2
          111
          ×2.22×107m/s
          =4×105m/s.
          根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得,hv=△mc2
          解得△m=
          hv
          c2
          =2.21×10-31kg.
          (3)①根據(jù)動(dòng)量守恒定律得,(m1+m2)v0=m2v2
          解得v2=
          (m1+m2)
          m2
          v0

          根據(jù)能量守恒定律得,Ep=
          1
          2
          m2v22-
          1
          2
          (m1+m2)v02
          =
          (m1+m2)2v02
          2m2
          -
          1
          2
          (m1+m2)v02

          故答案為:(1)C  (2)
           
          226
          88
          Ra
           
          222
          86
          Rn
          +
          4
          2
          He
          .   4×105m/s,2.21×10-31kg.(3)v2=
          (m1+m2)
          m2
          v0
          ,
          (m1+m2)2v02
          2m2
          -
          1
          2
          (m1+m2)v02
          點(diǎn)評(píng):本題考查了能級(jí)的躍遷、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律以及愛因斯坦質(zhì)能方程,難度不大,關(guān)鍵要熟悉教材,理解這些基本規(guī)律,就可輕松解決.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)

          A.(選修模塊3-3)

          (1)下列說法正確的是                                            (       )

          A.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度

          B.由氫氣的摩爾體積和每個(gè)氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)

          C.滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發(fā)進(jìn)行的

          D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能

          (2) 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,理想氣體的溫度          (填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中,理想氣體吸收的熱量       它對(duì)外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).

          (3)已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃)下任何氣體的摩爾體積都為22.4l,設(shè)第(2)問中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃,求該氣體的分子數(shù).(計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

          B.(選修模塊3-4)

          (1)以下說法中正確的是                                           (      )

          A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

          B.全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性

          C.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說,遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線

          D.超聲波可以在真空中傳播

          (2)平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對(duì)圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為         ,若僅將a平行光換成b平行光,測得有光射出的范圍增大,設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va        vb(選填“>”、“<”或“=”).

          (3)在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng),振幅為0.2m,經(jīng)過時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程.

          C.(選修模塊3-5)

          (1)下列說法正確的有                                               (    )

          A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測原子核的大小

          B.氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大

          C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)

          D.若氫原子從 n = 6 能級(jí)向 n = 1 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從 n = 6 能級(jí)向 n = 2 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

          (2)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯象(PET)的基本原理是:將放射性同位素注入人體,在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子,被探測器探測到,并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理,在人體內(nèi)衰變的方程式是                ;在PET中,的主要用途是作為              

          (3)如圖所示,質(zhì)量分別為m1m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后m2被右側(cè)墻壁原速彈回,又與m1碰撞,再一次碰撞后兩球都靜止.求第一次碰后m1球速度的大小.

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          科目:高中物理 來源:2013屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三下學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

          A.(選修模塊3-3)(12分)
          (1)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是        

          A.分子間距離為r0時(shí),分子間不存在引力和斥力
          B.水面上的單分子油膜,在測量油膜直徑d大小時(shí)可把他們當(dāng)做球形處理
          C.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性
          D.猛推木質(zhì)推桿,氣體對(duì)外界做正功,密閉的氣體溫度升高,壓強(qiáng)變大
          (2)已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為      ,單位體積的分子數(shù)為      . 
          (3)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程變化到狀態(tài)B,此過程中氣體吸收的熱量Q=6.0×102J,

          求:
          ①該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng);
          ②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中內(nèi)能的增量。
          B.(選修模塊3-4)(12分)
          (1)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是      

          A.由兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像可知:它們的相位差為/2或者
          B.當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下,球的振動(dòng)不是簡諧運(yùn)動(dòng)
          C.頻率相同的兩列波疊加時(shí),某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱
          D.當(dāng)簡諧波向右傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸正方向
          (2)1905年愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和           這兩條基本假設(shè)為前提的;在相對(duì)于地面以0.8c運(yùn)動(dòng)的光火箭上的人觀測到地面上的的生命進(jìn)程比火箭上的生命進(jìn)程要   (填快或慢)。
          (3)如圖所示,△ABC為等腰直角三棱鏡的橫截面,∠C=90°,一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡,經(jīng)一次折射后射到BC邊時(shí),剛好能發(fā)生全反射,求該棱鏡的折射率n和棱鏡中的光速。

          C.(選修模塊3-5)(12分)
          (1)下列說法正確的是
          A.某放射性元素經(jīng)過19天后,余下的該元素的質(zhì)量為原來的1/32,則該元素的半衰期為 3.8天
          B.a(chǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
          C.對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力,其半衰期將減少
          D.氫原子從定態(tài)n=3躍遷到定態(tài)n= 2,再躍遷到定態(tài)n = 1,則后一次躍遷輻射的光的波長比前一次的要短
          (2)光電效應(yīng)和       都證明光具有粒子性,      提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。
          (3)如圖所示,水平光滑地面上依次放置著質(zhì)量均為m ="0.08" kg的10塊完全相同的長直木板。質(zhì)量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0="6.0" m/s從長木板左端滑上木板,當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時(shí),速度大小為v1="4.0" m/S。銅塊最終停在第二塊木板上。取g="10" m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求:

          ①第一塊木板的最終速度
          ②銅塊的最終速度

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          科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省高三下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

          A.(選修模塊3-3)(12分)

          (1)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是        

          A.分子間距離為r0時(shí),分子間不存在引力和斥力

          B.水面上的單分子油膜,在測量油膜直徑d大小時(shí)可把他們當(dāng)做球形處理

          C.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性

          D.猛推木質(zhì)推桿,氣體對(duì)外界做正功,密閉的氣體溫度升高,壓強(qiáng)變大

          (2)已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為      ,單位體積的分子數(shù)為      . 

          (3)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程變化到狀態(tài)B,此過程中氣體吸收的熱量Q=6.0×102J,

          求:

          ①該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng);

          ②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中內(nèi)能的增量。

          B.(選修模塊3-4)(12分)

          (1)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是      

          A.由兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像可知:它們的相位差為/2或者

          B.當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下,球的振動(dòng)不是簡諧運(yùn)動(dòng)

          C.頻率相同的兩列波疊加時(shí),某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),某些區(qū)域的振動(dòng)減弱

          D.當(dāng)簡諧波向右傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸正方向

          (2)1905年愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和           這兩條基本假設(shè)為前提的;在相對(duì)于地面以0.8c運(yùn)動(dòng)的光火箭上的人觀測到地面上的的生命進(jìn)程比火箭上的生命進(jìn)程要   (填快或慢)。

          (3)如圖所示,△ABC為等腰直角三棱鏡的橫截面,∠C=90°,一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡,經(jīng)一次折射后射到BC邊時(shí),剛好能發(fā)生全反射,求該棱鏡的折射率n和棱鏡中的光速。

          C.(選修模塊3-5)(12分)

          (1)下列說法正確的是

          A.某放射性元素經(jīng)過19天后,余下的該元素的質(zhì)量為原來的1/32,則該元素的半衰期為 3.8天

          B.a(chǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

          C.對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力,其半衰期將減少

          D.氫原子從定態(tài)n=3躍遷到定態(tài)n= 2,再躍遷到定態(tài)n = 1,則后一次躍遷輻射的光的波長比前一次的要短

          (2)光電效應(yīng)和       都證明光具有粒子性,      提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。

          (3)如圖所示,水平光滑地面上依次放置著質(zhì)量均為m ="0.08" kg的10塊完全相同的長直木板。質(zhì)量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0="6.0" m/s從長木板左端滑上木板,當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時(shí),速度大小為v1="4.0" m/S。銅塊最終停在第二塊木板上。取g="10" m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求:

          ①第一塊木板的最終速度

          ②銅塊的最終速度

           

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          科目:高中物理 來源:2010年江蘇省高三第四次模擬考試物理試題 題型:計(jì)算題

          【選做題】請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩題作答,如都作答則按B、C兩題評(píng)分

          A.(選修模塊3—3)(12分)

          某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn):先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖。

          (1)(4分)在氣球膨脹過程中,下列說法正確的是  ▲ 

          A.該密閉氣體分子間的作用力增大

          B.該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

          C.該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的

          D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

          (2)(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為    ▲    ;

          (3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對(duì)外做了    0.6J的功,同時(shí)吸收了0.9J的熱量,則該氣體內(nèi)能變化了  ▲  J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內(nèi)氣體的溫度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

          B.(選修模塊3—4) (12分)

          (1)(3分) 下列關(guān)于光和波的說法中,正確的是  ▲ 

          A.赫茲預(yù)言了電磁波的存在

          B.電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

          C.光的衍射現(xiàn)象能說明光具有粒子性

          D.光的偏振說明光波是橫波

          (2)(4分) 三種透明介質(zhì)疊放在一起,且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質(zhì)的界面上發(fā)生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ兩介質(zhì)界面,發(fā)生折射如圖所示,設(shè)光在這三種介質(zhì)中的速率v1v2、v3,則它們的大小關(guān)系是  ▲ 

          A.v1>v2>v3                                      B.v1>v3> v2    C.v1<v2<v3    D.v2> v1>v3

          (3)(5分) 如圖所示,某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線,虛線為t=0.3s(該波的周期T>0.3s)時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng),求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。

          C.(選修模塊3—5) (12分)

          (1) (3分)下列說法正確的是  ▲  

          A.康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說明粒子的波動(dòng)性

          B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來估算原子核半徑

          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)(4分) 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)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(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為陽級(jí)。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流,理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓,F(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)電壓有的示數(shù)為6.0V;現(xiàn)保持滑片P位置不變,以下判斷正確的是  ▲ 

          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) (5分) 靜止的鐳核發(fā)生衰變,釋放出的粒子的動(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,求衰變后新核的動(dòng)能和衰變過程中總的質(zhì)量虧損。

           

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