(選修3-5選做題)
實(shí)驗(yàn)室考查氫原子躍遷時(shí)的微觀效應(yīng)。已知?dú)湓幽芗?jí)圖如圖所示,氫原子質(zhì)量為。設(shè)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級(jí)狀態(tài)。
(1)求氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),可能發(fā)射出多少種不同頻率的光;
(2)若躍遷后光子沿某一方向飛出,且光子的動(dòng)量可以用表示a為普朗克常量,v為光子頻率,c為真空中光速),求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。(保留三位有效數(shù)字)
解:(1)可以有種不同頻率的光輻射
(2)由題意知?dú)湓訌?EM>n=5能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí),氫原子具有最大反沖速率
氫原子發(fā)生躍遷時(shí)輻射出的光子能量為
開(kāi)始時(shí),將原子(含核外電子)和即將輻射出去的光子作為一個(gè)系統(tǒng)
由動(dòng)量守恒定律可得:
光子的動(dòng)量,  
氫原子速度為
所以
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如圖所示,質(zhì)量分別為mA=6kg,mB=2kg的A、B兩個(gè)小物塊用細(xì)線栓接靜止在光滑的水平面上,中間放一被壓縮的輕彈簧,左端與A連接,右端與B不連接,F(xiàn)剪斷細(xì)線,A、B被彈簧彈開(kāi),離開(kāi)彈簧時(shí),B物體的速度為6m/s,此后與右側(cè)的擋板發(fā)生碰撞,碰撞沒(méi)有能量損失。求:  
(1)細(xì)線被剪斷前,彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)B物體被擋板反彈后,通過(guò)彈簧再次與A發(fā)生作用的過(guò)程中,彈簧具有彈性勢(shì)能的最大值。

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(1)小球從軌道上端飛出時(shí),滑塊的速度為多大?
(2)小球從軌道左端離開(kāi)滑塊時(shí),滑塊的速度又為多大?

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如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量都是M=0.4Kg的沙箱A、B并排放在光滑的水平面上,一顆質(zhì)量為m=0.1Kg的子彈以v0=200m/s的水平速度射向A,射穿A后,進(jìn)入B并最終一起運(yùn)動(dòng),已知子彈恰好射穿A時(shí),子彈的速度v1=100m/s,求沙箱A、B的最終速度。

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(選修3-5選做題)
2011年3月11日,日本東海岸發(fā)生9.0級(jí)地震,地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng),最終導(dǎo)致福島第一核電站的6座核反應(yīng)堆不同程度損壞,向空氣中泄漏大量碘-131和銫-137等放射性物質(zhì),這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國(guó)家。4月4日,日本開(kāi)始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水,引起周邊國(guó)家的指責(zé)。
(1)福島第一核電站是利用核__________(填“衰”、“裂”、“聚”)變時(shí)釋放的核能來(lái)發(fā)電。
(2)銫-137進(jìn)行β衰變的實(shí)質(zhì)是__________。

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