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(選修模塊3-5)(15分)

（1）關于原子結構和原子核，下列說法中正確的是             

       A．利用α粒子散射實驗可以估算原子核的半徑

       B．利用α粒子散射實驗可以估算核外電子的運動半徑

       C．原子的核式結構模型很好地解釋了氫原子光譜的實驗

       D．處于激發(fā)態(tài)的氫原子放出光子后，核外電子運動的動能將增大

（2）一個質量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻�靜止質量都是m的π介子，它們在同一平面內運動，彼此運動方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個π介子的動能為            ．

（3）如圖所示，光滑水平面上A、B兩小車質量都是M，A車頭站立一質量為m的人，兩車在同一直線上相向運動．為避免兩車相撞，人從A車躍到B車上，最終A車停止運動，B車獲得反向速度v0，試求：

       ①兩小車和人組成的系統(tǒng)的初動量大��；

②為避免兩車相撞，且要求人跳躍速度盡量小，則人跳上B車后，A車的速度多大？

（1）AD

（2）

（3）①

②


解析:

（1）C選項：原子的核式結構模型很好地解釋了α粒子散射實驗

（2）由愛因斯坦的質能方程

由能量守恒定律，放出的能量轉化為三個π介子的動能，所以一個π介子分得總動能的為

（3）①由動量守恒定律可知，系統(tǒng)的初動量大小

                                   …………（2分）

②為避免兩車恰好不會發(fā)生碰撞，最終兩車和人具有相同速度（設為v），則

                           …………（3分）

解得                                      …………（2分）

練習冊系列答案
相關習題

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
BD
BD

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結構
B．太陽輻射的能量主要來自太陽內部的熱核反應
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，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)了福島核電站產生大量的核輻射，經研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（
 
137
55
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衰變的核反應方程：
55137 Cs→56137Ba+-10e
55137 Cs→56137Ba+-10e
．如果在該反應過程中釋放的核能為E，則該反應過程中質量虧損為
E
c2
E
c2
．（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物塊的質量mA=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，并在答題卡相應的答題區(qū)域內作答，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
C
C

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生的
D．隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并最終達到絕對零度
（2）一定質量的某種理想氣體分別經歷圖1所示的三種變化過程，其中表示等壓變化的是
C
C
（選填圖1中A、B或C），該過程中氣體的內能
增加
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)NA=6.0×1023mol-1，水的摩爾質量M=18g/mol．則
①水的分子總勢能變化了
2090
2090
J；
②1g水所含的分子數(shù)為
3.3×1022
3.3×1022
（結果保留兩位有效數(shù)字）．w w w．ks5u．c om
B．（選修模塊3-4）
（1）關于聲波和光波，以下敘述正確的是
BC
BC

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中傳播速度不同，光波在不同介質中傳播速度相同
（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=
4
4
s，傳播速度v=
1
1
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
3
3
；光在棱鏡中的傳播速度為
3
3
c
3
3
c
（已知光在真空中的傳播速度為c）．
C．（選修模塊3-5）
（1）在下列核反應方程中，x代表質子的方程是
BC
BC

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．為了使該金屬產生光電效應，入射光子的最低能量為
B
B

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
h
λ
h
λ
；該激光器在t秒內輻射的光子數(shù)為
P0λt
hc
P0λt
hc
．

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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，形成類氫結構的氦離子．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
C
C

A．60.3eV          B． 51.0eV
C．43.2eV          D．54.4eV
（2）一個靜止的
 
266
88
Ra，放出一個速度為2.22×107m/s的粒子，同時產生一個新核
 
222
86
Rn，并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子．寫出這種核反應方程式
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
；這個核反應中產生的新核的速度為
4×105m/s
4×105m/s
；因γ輻射而引起的質量虧損為
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的質量分別為m1與m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由輕質彈簧相連接，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)
m2
v0
(m1+m2)
m2
v0
；
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Ep=
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(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，并在相應的答題區(qū)域內作答．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．一定質量的理想氣體的內能只與溫度有關，溫度越高，內能越大
D．做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的
（2）一定質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
吸熱
 （填“吸熱”或“放熱”）過程，B到C過程中氣體內能
減小
減小
（填“增加”或“減少”）．

（3）已知阿伏伽德羅常數(shù)是NA=6.0×1023/mol，銅的摩爾質量為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）某介質中，x=0處的質點在t=0時刻開始振動，產生的波沿x軸正方向傳播，t=0.3s時刻波的圖象如圖所示，質點b剛好開始振動，則此時質點a的振動方向為沿y軸
負
負
方向（填“正”或“負”），波在介質中傳播的速度為
40m/s
40m/s
．

（3）如圖所示，直角三棱鏡折射率為
2
，∠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注．下面關于核輻射的相關知識，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的中子轉化為質子時產生的
（2）在光電效應現(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
h
c
λ0
h
c
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
c
λ
-h
c
λ0
h
c
λ
-h
c
λ0
．
（3）在光滑水平面上，質量為1.5kg的滑塊A以2.0m/s的速度撞擊質量為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．圖甲中某質點的振動圖象如圖乙所示．質點N的振幅是
 
m，振動周期為
 
s，圖乙表示質點
 
（從質點K、L、M、N中選填）的振動圖象．該波的波速為
 
m/s．
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（2）慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是
 

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（3）描述簡諧運動特征的公式是x=
 
．自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下．若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動
 
 （填“是”或“不是”）簡諧運動．
3．（選修模塊3-5）
（1）下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有
 
．
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（2）場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質量分別為m1、m2，電量分別為q1、q2．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒應滿足的關系式為
 
．
（3）約里奧?居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素1530P衰變成1430 Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是
 
．1532P是1530P的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術．1mg1532P隨時間衰變的關系如圖所示，請估算4mg的1532P經多少天的衰變后還剩0.25mg？
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