【選修模塊3-5】
(1)下列說(shuō)法正確的是______.
A.用加溫或加壓的方法不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ?br />B.某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變后,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少4個(gè)
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(zhì)發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于核外電子
(2)如圖1所示,質(zhì)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(dòng)能為_(kāi)_____J,碰撞后兩滑塊的總動(dòng)能為_(kāi)_____J.說(shuō)明這次碰撞是______.(填彈性碰撞或非彈性碰撞)
(3)氫原子的能級(jí)如圖2所示,求:
①當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效
應(yīng),則該金屬的逸出功為多少?
②現(xiàn)有一群處于n=4的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)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(yīng)的頻率共有多少種?

【答案】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(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān);根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定質(zhì)子數(shù)的變化;核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù),等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和.放射性物質(zhì)發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于原子核.
(2)根據(jù)動(dòng)能的公式,結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出碰撞前后兩滑塊的總動(dòng)能,判斷有無(wú)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(yīng)的條件得出金屬的逸出功,當(dāng)入射光子的能量大于逸出功時(shí),都可以發(fā)生光電效應(yīng).
解答:解:(1)A、原子核的半衰期與溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān),由原子核內(nèi)部因素決定.故A正確.
B、經(jīng)過(guò)一次α衰變后,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,知質(zhì)子數(shù)減少2.故B錯(cuò)誤.
C、質(zhì)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(zhì)子數(shù),因?yàn)橘|(zhì)子數(shù)不同,所以中子數(shù)不同.故C錯(cuò)誤.
D、放射性物質(zhì)發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于原子核,是原子核中的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來(lái).故D錯(cuò)誤.
故選A.
(2)碰撞前兩個(gè)小球的總動(dòng)能
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得,m1v1=-m1v1′+m2v2,解得v2=6m/s.
碰撞后兩小球的總動(dòng)能E2=36J=190J.
因?yàn)镋1>E2,有能量損失,是非彈性碰撞.
(3)①當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光子能量hv=E4-E2=3.40-0.85eV=2.55eV.
因?yàn)閯偤冒l(fā)生光電效應(yīng),所以W=hv=2.55eV.
②根據(jù)=6種,知一群處于n=4的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)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(yīng),所以能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)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(yīng).
點(diǎn)評(píng):本題考查了核反應(yīng)、能級(jí)、光電效應(yīng)以及動(dòng)量守恒定律等知識(shí)點(diǎn),難度不大,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:閱讀理解

【選做題】請(qǐng)從A、B兩模塊中選定一個(gè)模塊作答,如都作答則按A模塊評(píng)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(xué)的方法來(lái)檢查一物體表面平整程度的裝置,其中A為標(biāo)準(zhǔn)平板,B為被檢查的物體,C為單色入射光.如要說(shuō)明能檢查平面平整程度的道理,則需要用到下列哪些光學(xué)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(shuō)法中正確的是
CD
CD

A.x射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)
B.紅光由空氣進(jìn)入水中,波長(zhǎng)變長(zhǎng)、顏色不變
C.狹義相對(duì)論認(rèn)為物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)
D.觀察者相對(duì)于頻率一定的聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),接受到聲波的頻率可能發(fā)生變化
(3)在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波,波向右傳播,在0.1s時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn),波形如圖二中實(shí)線所示,且再經(jīng)過(guò)0.6s,P點(diǎn)也開(kāi)始振動(dòng).

求:
①該列波的周期T;
②從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)止,O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過(guò)的路程s0各為多少?
B、(選修模塊3-5)
(1).人們?cè)谘芯吭咏Y(jié)構(gòu)時(shí)提出過(guò)許多模型,其中比較有名的是棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型,它們的模型示意圖如圖所示.

下列說(shuō)法中正確的是
B
B

A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)與棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型的建立無(wú)關(guān)
B.科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了棗糕模型,建立了核式結(jié)構(gòu)模型
C.科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了核式結(jié)構(gòu)模型,建立了棗糕模型
D.科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)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(xué)教師巴爾末對(duì)當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的在可見(jiàn)光區(qū)的譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長(zhǎng)可以用一個(gè)公式表示.如果采用波長(zhǎng)λ的倒數(shù),這個(gè)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(jiǎn)單公式來(lái)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(xué)家玻爾提出了著名的原子結(jié)構(gòu)和氫光譜理論.上述兩個(gè)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(jí)圖如圖所示.

閱讀了上面的資料后,你認(rèn)為巴爾末系是氫原子能級(jí)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(gè)靜止的質(zhì)量為M的木塊,一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平射入木塊而沒(méi)有穿出,子彈射入木塊的最大深度為d.設(shè)子彈射入木塊的過(guò)程中木塊運(yùn)動(dòng)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(lái)源: 題型:閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,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)如圖1所示,一定質(zhì)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(guān)于T1和T2大小的說(shuō)法,正確的是
A
A


A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.無(wú)法比較
(2)如圖2甲所示,將封有一定質(zhì)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(dòng)能大.從甲圖到乙圖過(guò)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(xué)家在銅表面將48個(gè)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(jié)果保留一位有效數(shù)字.已知鐵的密度7.8×103kg/m3,摩爾質(zhì)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(shí),車廂長(zhǎng)度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等.當(dāng)列車以接近光速行駛,車上的乘客觀測(cè)車廂長(zhǎng)度與相鄰電線桿間距離,所得出的結(jié)論是
A
A

A.車廂長(zhǎng)度大于相鄰電線桿間距離
B.車廂長(zhǎng)度小于相鄰電線桿間距離
C.向前觀測(cè)時(shí)車廂長(zhǎng)度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測(cè)時(shí)車廂長(zhǎng)度小于相鄰電線桿間距離
(2)湖面上停著一條船,一個(gè)人觀測(cè)到每隔5s有一個(gè)波峰經(jīng)過(guò)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(zhǎng)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(cè)中心點(diǎn)P通過(guò)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(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖1所示.核子組合成原子核時(shí)
B
B

 A.小質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損最大
B.中等質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損最大
C.大質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損最大
D.不同質(zhì)量數(shù)的原子核質(zhì)量虧損相同
(2)在核反應(yīng)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(yùn)動(dòng)方向與此時(shí)中子運(yùn)動(dòng)的方向
相反
相反
(選填“相反”或“相同”),碳核的動(dòng)量
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的動(dòng)量.
(3)氫原子的能級(jí)如圖2所示.原子從能級(jí)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(yīng).有一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)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(dòng)能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.

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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
A
A

A.用加溫或加壓的方法不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ?BR>B.某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變后,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少4個(gè)
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(zhì)發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于核外電子
(2)如圖1所示,質(zhì)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(dòng)能為
250
250
J,碰撞后兩滑塊的總動(dòng)能為
190
190
J.說(shuō)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(jí)如圖2所示,求:
①當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光子照射在某金屬上,剛好能發(fā)生光電效
應(yīng),則該金屬的逸出功為多少?
②現(xiàn)有一群處于n=4的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)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(yīng)的頻率共有多少種?

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科目:高中物理 來(lái)源:2010年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試物理試題(江蘇卷)全解全析 題型:計(jì)算題

【選做題】本題包括A、B、C三小題,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)(12分)

(1)為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)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(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是    ▲  

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)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(guò)程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個(gè)過(guò)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(zhì)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(jié)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(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛.下面關(guān)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(zhì)中的波長(zhǎng)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(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,激光的波長(zhǎng)為5.30×m,屏上P點(diǎn)距雙縫的路程差為7.95×m,則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是   ▲    (選填“明條紋”或“暗條紋”).現(xiàn)改用波長(zhǎng)為6.30×m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),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(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì),經(jīng)下表面反射后,從上面的A點(diǎn)射出.已知入射角為i,AO 相距l,介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示.用頻率相同、強(qiáng)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(yáng)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(guān)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(guò)程中,其動(dòng)量的大小   ▲    (選填“增大”、“減小”或“不變”),原因是___▲____

(3)已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級(jí)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(qǐng)通過(guò)計(jì)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(guò)程中發(fā)出的光照射金屬鈉板,能否發(fā)生光電效應(yīng).

 

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