(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88226Ra,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86222Rn,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
88226Ra→86222Rn+24He
88226Ra→86222Rn+24He
;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)圖2質(zhì)量相等且m1、m2都等于1kg的兩個(gè)小球在光滑的水平面上分別以速度v1=2m/s、v2=1m/s同向運(yùn)動(dòng)并發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后m2被右側(cè)的墻原速?gòu)椈兀峙cm1相碰,碰后兩球都靜止.求兩球第一次碰后m2球的速度大小
1.5m/s
1.5m/s
分析:(1)光子要想被基態(tài)離子吸收,要么光子能量能使該離子電離,要么光子能量等于其它能級(jí)和基態(tài)之間的能級(jí).
(2)書寫核反應(yīng)方程時(shí)注意滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒,同時(shí)在釋放粒子過程中滿足動(dòng)量守恒條件.
(3)根據(jù)碰撞過程動(dòng)量守恒可解得結(jié)果.
解答:解:(1)60.3eV、54.4eV 的能量均可以使該離子電離,可以被吸收;51.0eV能量滿足第四能級(jí)和基態(tài)的能級(jí)差,可以使離子吸收后躍遷到第4能級(jí),可以被吸收;由能級(jí)圖可知各能級(jí)之間的能量差沒有等于43.2eV 的,故該光子不能被吸收,故ABD錯(cuò)誤,C正確.
故選C.
(2)根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知該核反應(yīng)方程為:88226Ra→86222Rn+24He;
反應(yīng)前后動(dòng)量守恒,設(shè)新核速度為V,設(shè)α質(zhì)量為4m,則新核質(zhì)量為222m,由動(dòng)量守恒得:4mv=222mV,解得V=4×105m/s;
虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出,所以有:△E=mC2=hv,帶入數(shù)據(jù)得△m=2.21×10-31kg.
故答案為:88226Ra→86222Rn+24He,4×105m/s,2.21×10-31kg.
(3)兩次碰撞過程都滿足動(dòng)量守恒條件,所以有:
一次碰撞時(shí),選擇向右為正方向,有:m1v1+m2v2=m1 
v
/
1
+m2
v
/
2
   ①
第二次碰撞后都停止所以有:m1 
v
/
1
 -m2
v
/
2
=0
                       ②
聯(lián)立①②可得:
v
1
2
=
m1v1+m2v2
2m1
=1.5m/s

故兩球第一次碰后m2球的速度大小為1.5m/s.
點(diǎn)評(píng):本題涉及知識(shí)廣泛,跨越大,比較全面考查了學(xué)生利用所學(xué)物理知識(shí)解題能力,注意動(dòng)量守恒定律在宏觀和微觀世界都成立的定律.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(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,氦離子的能級(jí)示意圖如圖1所示.在具有下列能量的光子或者電子中,不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是
A
A

A.42.8eV (光子)       B.43.2eV(電子)
C.41.0eV(電子)        D.54.4eV (光子)

(2)對(duì)聚變反應(yīng) 
 
2
1
H
+
3
1
H
 
4
2
He
+
1
0
n
,下列說法中正確的是
BC
BC

A.
 
2
1
H
 
3
1
H
是兩種不同元素的原子核
B.
 
2
1
H
 
3
1
H
是氫的兩種同位素的原子核
C.這個(gè)反應(yīng)過程中有質(zhì)量虧損
D.這個(gè)反應(yīng)既是核反應(yīng),又是化學(xué)反應(yīng)
(3)如圖2所示,A為一具有光滑曲面的固定軌道,軌道底端是水平的,質(zhì)量M=40kg小車B靜止于軌道右側(cè),其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上,一個(gè)質(zhì)量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下,沖上小車B后經(jīng)一段時(shí)間與小車相對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng).若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8m,物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.40,小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì),(取g=10m/s2)求:
(1)從物體沖上小車到與小車相對(duì)靜止所用的時(shí)間;
(2)物體沖上小車后相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?南通二模)C.(選修模塊3-5)
(1)下列說法中正確的是
BC
BC

A.普朗克提出了光子說
B.宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于其本身尺寸,根本無法觀察它的波動(dòng)性
C.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是估算原子核半徑最簡(jiǎn)單的方法之一
D.核力是短程的強(qiáng)相互作用斥力
(2)氦原子被電離出一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價(jià)氦離子能量為E1=-54.4eV,能級(jí)圖如圖所示,則一價(jià)氦離子第n能級(jí)的能量En=
-54.4
n2
-54.4
n2
eV;一個(gè)靜止的處于基態(tài)的一價(jià)氦離子被運(yùn)動(dòng)的電子碰撞后又失去了一個(gè)電子,則運(yùn)動(dòng)電子的動(dòng)能一定大于
54.4
54.4
eV.
(3)原子核的衰變方式不同,釋放的能量也不同,由此可以用來確定原子核的質(zhì)量差.
 
64
29
Cu可以衰變?yōu)?span id="4i6igqp" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
 
64
30
Zn,釋放的核能是E1;也可以衰變?yōu)?span id="qxxa1xk" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
 
64
28
N1,釋放的核能為E2,E2>E1
①寫出兩種衰變方式的衰變方程.
②求出
 
64
30
Zn
 
64
28
N1質(zhì)量差△m.

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科目:高中物理 來源:2008年江蘇省高考物理模擬試卷(二)(解析版) 題型:解答題

(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,氦離子的能級(jí)示意圖如圖1所示.在具有下列能量的光子或者電子中,不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是______
A.42.8eV (光子)       B.43.2eV(電子)
C.41.0eV(電子)        D.54.4eV (光子)

(2)對(duì)聚變反應(yīng) ,下列說法中正確的是______
A.是兩種不同元素的原子核
B.是氫的兩種同位素的原子核
C.這個(gè)反應(yīng)過程中有質(zhì)量虧損
D.這個(gè)反應(yīng)既是核反應(yīng),又是化學(xué)反應(yīng)
(3)如圖2所示,A為一具有光滑曲面的固定軌道,軌道底端是水平的,質(zhì)量M=40kg小車B靜止于軌道右側(cè),其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上,一個(gè)質(zhì)量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下,沖上小車B后經(jīng)一段時(shí)間與小車相對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng).若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8m,物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.40,小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì),(取g=10m/s2)求:
(1)從物體沖上小車到與小車相對(duì)靜止所用的時(shí)間;
(2)物體沖上小車后相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離.

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