原子核教師版

/１.關(guān)于α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，下述不正確的是（)A．α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中有正電荷B。α粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用C．只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上D．相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn)，沿同一偏轉(zhuǎn)角散射的α粒子就越少解析：原子顯電中性，而電子帶負(fù)電,所以原子中一定存在帶正電的物質(zhì),但是湯姆孫的原子模型就不能解釋?duì)亮Ｗ拥纳⑸洮F(xiàn)象，所以α粒子大角度散射的主要原因不能直接說(shuō)是原子中正電荷的作用，而是正電荷集中在原子核中的原因，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤，而B(niǎo)選項(xiàng)正確；只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的結(jié)果證明原子存在一個(gè)集中所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量的很小的原子核,即C選項(xiàng)正確；使α粒子發(fā)生大角度散射的原因是受到原子核的庫(kù)侖斥力,所以為使散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，應(yīng)采用原子序數(shù)大的金箔,若改用原子序數(shù)小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn),α粒子受到原子核的庫(kù)侖斥力小，發(fā)生大角度散射的α粒子少，所以Ｄ選項(xiàng)正確,所以題中選不正確的答案為A選項(xiàng)。答案:A2。放射性同位素鈷6０能放出較強(qiáng)的γ射線,其強(qiáng)度容易控制，這使得γ射線得到廣泛應(yīng)用。下列選項(xiàng)中，屬于γ射線的應(yīng)用的是()A.醫(yī)學(xué)上制成γ刀，無(wú)需開(kāi)顱即可治療腦腫瘤B．機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常產(chǎn)生很多靜電，用γ射線照射機(jī)器可將電荷導(dǎo)入大地C。鋁加工廠將接收到的γ射線信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),可對(duì)薄鋁板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制D．用γ射線照射草莓、荔枝等水果，可延長(zhǎng)保存期解析：γ射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導(dǎo)體，B錯(cuò)誤；γ射線的穿透能力很強(qiáng),薄鋁板的厚度變化時(shí),接收到的信號(hào)強(qiáng)度變化很小，不能控制鋁板厚度，C錯(cuò)誤。答案：A、D3.一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間,身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v。在此過(guò)程中()A．地面對(duì)他的沖量為ｍv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為eq＼f(１，2)mv２Ｂ。地面對(duì)他的沖量為mv＋mｇΔｔ,地面對(duì)他做的功為零C．地面對(duì)他的沖量為mv,地面對(duì)他做的功為eｑ\f(1,2)mｖ2D．地面對(duì)他的沖量為ｍｖ-mgΔt,地面對(duì)他做的功為零解析：運(yùn)動(dòng)員受到兩個(gè)作用力:地面對(duì)他向上的作用力F和重力mg,根據(jù)動(dòng)量定理有(F－ｍg)Δt＝mv,所以地面對(duì)他的沖量為FΔt＝mv＋mgΔｔ,地面對(duì)他的作用力，因腳的位移為零，故做功為零，正確答案為B。答案:B４.[2０0９年高考上海單科卷］光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬()A。無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)Ｂ。無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)Ｃ。超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小Ｄ。超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A正確，B、C錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程eq＼ｆ(1，2)mveq\ｏ\ａl（2,m）=hν—Ｗ,頻率ν越高，初動(dòng)能就越大，D正確。答案：A、Ｄ5．［2010年高考四川理綜卷]用波長(zhǎng)為2.0×１0－7ｍ的紫外線照射鎢的表面,釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是4．7×10-19J。由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h=6．63×１0—34J·s，光速c=３．０×１08m／s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字）(）A.5。5×101４Hｚ?Ｂ.7。９×1014HzC。9。８×1０14Hz?? ?D．1。2×１０１5Hz解析：由愛(ài)因斯坦的光電方程heｑ＼f（ｃ，λ)=Ekm＋Ｗ，而金屬的逸出功W=hν0，由以上兩式得,鎢的極限頻率為:ν０=eq\f(c，λ)—eq\ｆ（Ekm,ｈ）＝7.9×1014Ｈz，B項(xiàng)正確.答案:B6.一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時(shí)向前和向后各發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈的質(zhì)量相同，相對(duì)于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則船的動(dòng)量和速度的變化情況是（)A．動(dòng)量不變，速度增大? B。動(dòng)量變小，速度不變Ｃ．動(dòng)量增大，速度增大 D．動(dòng)量增大,速度減小解析：整個(gè)過(guò)程動(dòng)量守恒，由于兩發(fā)炮彈的總動(dòng)量為零，因而船的動(dòng)量不變。又因?yàn)榇l(fā)射炮彈后質(zhì)量減小，因此船的速度增大。答案：A7．為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得１小時(shí)內(nèi)杯中水位上升了4５ｍm.查詢得知,當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m／s,據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮葉后無(wú)反彈，不計(jì)雨滴重力,雨水的密度為1×1０３kg/ｍ3）（)Ａ．0。1５Pa?? ? B。0．54PaＣ.１.5Pa? ? ?D。5。4Pa解析:由題中1小時(shí)內(nèi)水位上升45mm，可知每一秒鐘水位上升的高度:Δｈ＝eq\ｆ(4５×10—3，3６00）m，在t秒內(nèi)雨水對(duì)睡蓮葉面的沖量:I＝eq\x\to（Ｆ)t＝ｍｖ＝ρV體v＝ρ(S底Δh）v，可得雨滴對(duì)睡蓮葉面的壓強(qiáng)：p=eq＼f(＼x\ｔo（F）,S底)＝ρΔhv=0。１5Pa，故Ａ正確。答案:A8。［2０10年高考江蘇單科卷]研究光電效應(yīng)的電路如圖Z－1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UAK的關(guān)系圖像中，正確的是（）圖Ｚ—1解析:雖然入射光強(qiáng)度不同,但光的頻率相同，所以截止電壓相同;又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大,所以選C.答案:C9．［20０９年高考天津理綜卷]下列說(shuō)法正確的是（）Ａ．ｅq＼o\ａl（15，）7N＋eq\o＼aｌ（1,1）H→eq\o\aｌ（１2,6）Ｃ＋eｑ\o\ａｌ（4,２）He是α衰變方程Ｂ。eq\o＼al（1，１)H＋ｅq\ｏ\al(２,1)H→ｅq＼o＼al(3，２)He＋γ是核聚變反應(yīng)方程C。ｅq\o\al（238，9２）U→eｑ\o\al（234，９0）Th＋eq\o\aｌ（4,2）Hｅ是核裂變反應(yīng)方程D。ｅｑ\ｏ＼aｌ(4，２）He＋eｑ\o\ａl（27，1３）Aｌ→ｅq\o\ａl(30,15)P＋eq\o\al(１,0）ｎ是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程解析:核反應(yīng)類型分四種，核反應(yīng)的方程特點(diǎn)各有不同,衰變方程的左邊只有一個(gè)原子核，右邊出現(xiàn)α或β粒子。聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng),右邊是中等原子核。裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng),右邊是中等原子核。人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見(jiàn)元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見(jiàn)元素的原子核，由此可知B、Ｄ兩選項(xiàng)正確.答案：Ｂ、D10。氫原子能級(jí)的示意圖如圖Z－2所示，大量氫原子從n=4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從n=3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則（）圖Ｚ－2A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出γ射線B。氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝３的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線C．在水中傳播時(shí)，ａ光較ｂ光的速度小D。氫原子在n=2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離解析：γ射線是從原子核內(nèi)部放出的,A錯(cuò)誤；紫外線的光子能量比可見(jiàn)光的光子能量大,從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子能量小于可見(jiàn)光的光子能量,B錯(cuò)誤；因ａ光頻率大于ｂ光頻率，在水中傳播時(shí)的折射率na>nb，由波速ｖ=eq\ｆ（ｃ，n），故va<vｂ，C正確；只有入射光的光子能量hν≥｜E2|時(shí)，才可使n＝2能級(jí)上的氫原子電離，D錯(cuò)誤。答案：C第Ⅱ卷（非選擇題共60分）二、填空題.（共4小題，每小題5分，共20分。把答案直接填寫(xiě)在題中橫線上,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。)1１．(５分)［２０10年高考江蘇單科卷］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_＿＿＿＿＿＿_(dá)___________＿＿＿_(dá)＿_(dá)_________＿_(dá)＿_(dá)___＿_(dá)_＿_(dá)____＿＿_(dá)__＿_(dá)＿＿_(dá)_＿＿_(dá)_＿_(dá)＿＿＿_(dá)_。答案：減小光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）1２．（５分)激光器是一個(gè)特殊的光源,它發(fā)出的光便是激光.紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖?，F(xiàn)有一紅寶石激光器,發(fā)射功率為P=１.０×101０W,所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間為Δt＝1。０×1０—１1s，波長(zhǎng)為７93。4nｍ,則每列光脈沖的長(zhǎng)度l是______＿_(dá)m，其中含有的能量子數(shù)N是＿_(dá)______。解析：每列光脈沖的長(zhǎng)度l＝ｃΔt=3×１08×1.０×１0-１1m＝3×10—3ｍ。由光速公式ｃ=λν，能量子公式ε＝hν及能量關(guān)系PΔt＝Nε得Ｎ=ｅｑ\f(λPΔｔ,hｃ）＝eq\f（7．9３4×10-７×1.0×1010×1．0×10－１1,6.626×10－34×3×１08)個(gè)≈４．0×101７個(gè)。答案:3×10—３4．0×１01７個(gè)13．（5分)氫原子光譜譜線波長(zhǎng)遵循公式eq\f（1，λ)=Req＼ｂ\ｌc\（\ｒｃ\)(\a\ｖｓ４\aｌ＼ｃo1(\f（1，m2）－\f（１，ｎ2)）)，R為里德伯常量，賴曼系是從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，巴耳末系是從高能級(jí)向第二能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，帕邢系是從高能級(jí)向第三能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的,則各線系的第一條譜線的波長(zhǎng)之比為_(kāi)_＿_(dá)____.解析：賴曼系的第一條譜線ｅq＼f（１,λ1）＝Reｑ\ｂ\lc\(\ｒc\)（＼a\ｖs4\aｌ\co1(1-＼f（１，２2）））＝ｅq＼f（３,4）R巴耳末系的第一條譜線eq\f(1,λ2)=Req\b\lc\（\rc\)（＼a\vｓ４\al\co1(\f（1，22）-\f（1,3２)）)=eｑ\f(５,3６)R帕邢系的第一條譜線eq＼ｆ（1,λ3)＝Req\ｂ\lc\(＼rc\)（\ａ\vs4\al＼co1(\f(1，32)—\f（1，４2）））＝ｅq\ｆ(7，1４4）R故波長(zhǎng)之比λ１λ２λ3=ｅｑ\f(４，３Ｒ）ｅｑ\f(36，5R)eq\f（14４，7R)＝351８954０。答案:３5１8954014．（５分）在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè).19５3年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中eq＼ｏ\al(1,１）H的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在.（1)中微子與水中的ｅq\o\ａl（1，1）H發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子(eq\ｏ＼aｌ(１，0）ｎ）和正電子(eq\o\al（0，＋1)e)，即中微子+eq\o\al（1，1)H→ｅq\ｏ＼al（1，0）n＋eq\o\aｌ（0，+1)e,可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是_＿_(dá)_____。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)A。0和０ ? B．０和1C．１和0 ? D．1和1(２)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（γ)，即ｅｑ\o\al(0,＋1）e＋eｑ\ｏ\al（0,-1)e→２γ。已知正電子和電子的質(zhì)量都為9．1×１0-31kg，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為_(kāi)__＿_(dá)_＿_(dá)J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是_______＿_(dá)______＿_(dá)___。解析:（1）由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零.（2)正負(fù)電子相遇轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)光子，由能量守恒和質(zhì)能方程得2mec2＝２E故E=meｃ2＝9。1×１0－３1×3２×1016J＝８.2×10－1４J相遇前總動(dòng)量為零，相遇后總動(dòng)量也為零,故不可能轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子。答案：(1）Ａ（２)8.２×10－１4總動(dòng)量為零三、計(jì)算題（共６小題,共４0分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.)15。(６分)如圖Ｚ－3所示，一輕質(zhì)彈簧兩端各連一質(zhì)量為ｍ的滑塊A和Ｂ，兩滑塊都置于光滑的水平面上。今有質(zhì)量為ｍ／4的子彈以水平速度v0射入A中不再穿出，試分析彈簧在什么狀態(tài)下滑塊B具有最大動(dòng)能，其值是多少？圖Ｚ－3解析：子彈與A碰撞時(shí)，因碰撞時(shí)間極短，且A用彈簧與B相連，故可認(rèn)為此時(shí)刻Ｂ未參與此過(guò)程，則子彈與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。設(shè)碰撞子彈與A的共同速度為vA，則有（ｍ/４)v0=(m+m/4）vA解得vA=v0／5。此后，彈簧被壓縮，Ｂ被加速,顯然當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零，B有最大速度vＢm,即有最大動(dòng)能EkＢｍ。在此過(guò)程并以速度vA運(yùn)動(dòng)的滑塊A與靜止滑塊B發(fā)生彈性碰撞，應(yīng)用彈性正碰的結(jié)論,立刻得到：ｖBm＝ｅq＼f(2（ｍ+ｍ/4）,ｍ＋ｍ＋m/4)·eｑ\f(v0，5)=ｅｑ\f(2，9）v0。EkＢm=eq\f(1,2)meq＼b＼ｌc＼（＼rc\）（＼ａ\ｖs4\al\co1（\f（2,9）v0））2＝ｅｑ\f（2，81)mveq\ｏ\al(2，0）答案:當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)eｑ\f（２，8１）ｍvｅq\o\al(2,0)1６．(6分)如圖Z－4所示,一輛質(zhì)量為M的平板小車在光滑水平面上以速度v做直線運(yùn)動(dòng)，今在車的前端輕輕地放上一質(zhì)量為ｍ的物體，物體放在小車上時(shí)相對(duì)于地面的速度為零，設(shè)物體與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為使物體不致從車上滑跌下去，車的長(zhǎng)度最短為多少？圖Z-４解析:設(shè)車的最短長(zhǎng)度為L(zhǎng)，物體滑到車的末端時(shí)，恰好與車保持相對(duì)靜止,即跟車有共同速度v′，車和物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有：Ｍｖ=（Ｍ＋m）v′。由動(dòng)能關(guān)系得：μmgL＝eq\f（1，２)Mv2-eｑ\f(１，2）（Ｍ＋m）v′2解得Ｌ＝eq＼ｆ（Mｖ2,2μ（Ｍ＋m）g)。答案:ｅq\f（Mv2,2μ(Ｍ＋m）g）17。（7分）一電子具有2０0m/s的速率，動(dòng)量的不確定范圍是０。0１%,我們確定該電子位置時(shí)，有多大的不確定范圍?(電子質(zhì)量為9．1×1０-31ｋg)解析:由不確定性關(guān)系ΔxΔｐ≥eq＼f（h，4π）得：電子位置的不確定范圍Δx≥eq＼f（ｈ，4πΔｐ)＝ｅq＼f(6．63×10—34,4×3。1４×9.1×10—31×200×0。０1％)ｍ=2。９０×10－3ｍ。)答案:Δx≥2．90×10－3m１8．（７分）研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖Z－5所示，光電管的陰極材料為金屬鉀，其逸出功為W0=２.25eV,現(xiàn)用光子能量為１0.75ｅＶ的紫外線照射光電管，調(diào)節(jié)變阻器滑片位置,使光電流剛好為零.求：圖Z－5（1)電壓表的示數(shù)是多少?（2)若照射光的強(qiáng)度不變,紫外線的頻率增大一倍，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)如何變化？到達(dá)陽(yáng)極的光電子動(dòng)能為多大?(３)若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),到達(dá)陽(yáng)極的光電子動(dòng)能為多大?解析：(1）由光電效應(yīng)方程Ek=hν－W0得光電子最大初動(dòng)能Ek=8。5０ｅV光電管兩端加有反向電壓,光電子由K向A減速運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)能定理－eＵ=EkＡ-Ek因EkＡ=0，則U=eｑ\f(Ek，e）=8。50V。（２）設(shè)光的強(qiáng)度為nhν，光強(qiáng)不變，頻率增大一倍，則每秒入射的光子數(shù)n減為原來(lái)的一半，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)也減為原來(lái)的一半，由光電效應(yīng)方程得光電子的最大初動(dòng)能E′ｋ＝hν′—W0＝２hν—W0=19.2５eV電子由陰極向陽(yáng)極做減速運(yùn)動(dòng).由動(dòng)能定理－eＵ＝Ｅ′kA—E′k，得ＥkA′＝10。75eＶ（3）若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，光電管上加有正向電壓，光電子從陰極向陽(yáng)極做加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理eＵ＝EkA″－Ek,得ＥｋA″＝1７。0０eV。答案:（１)８．5０Ｖ(2）減半1０．75eV（3）17．00eV１９.(7分）一個(gè)容器中有2ｇ氫氣，假設(shè)所有氫原子均處于第5能級(jí),在向低能級(jí)躍遷時(shí)，求：（１）一共能輻射幾種光子?（2)若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，當(dāng)所有氫原子都躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射的光子總數(shù)為多少？解析：（１)輻射的光子種類N=eｑ＼ｆ（5×（5—1)，２）種＝１0種；(2）2ｇ氫氣共含有2NA個(gè)氫原子如圖所示，處于第5能級(jí)時(shí)，有4種躍遷方式,每種躍遷方式各放出eq\f（1,4)×2ＮＡ＝eq\f（1，2）NＡ個(gè)光子;處于第4能級(jí)的原子數(shù)為eｑ\f（1，２)NA，有3種躍遷方式，各放出ｅq\f（１，3）×eｑ\f(１，2)NA＝ｅｑ\ｆ（１,６)NA個(gè)光子；處于第3能級(jí)的原子數(shù)為eq\ｆ（1，2)NＡ＋ｅq＼ｆ（1,6）NＡ=eq\f（2，3）ＮA，有兩種躍遷方式,各放出ｅq\f（1，２）×eq\ｆ（2,3）NＡ＝eq\f(1,３）NA個(gè)光子;處于第2能級(jí)的原子數(shù)為eq＼ｆ(1，2)NA＋ｅｑ＼f（1，6)NＡ+ｅq\f（１，3)NA=ＮＡ,只有一種躍遷方式，放出ＮA個(gè)光子；放出的光子總數(shù)為N總＝4×eq\f（1,2）NA+3×ｅｑ\f（1,6）ＮA+２×eq\f(1,3)NA+NA＝eq\f（25，6）ＮA。答案：（１)10種（2）eq\ｆ(25,６)NA20.（７分)2009年12月２８日,山東海陽(yáng)核電站一期工程舉行開(kāi)工儀式。工程規(guī)劃建設(shè)兩臺(tái)1２5萬(wàn)千瓦的AＰ1000三代核電機(jī)組。如果鈾２35在中子的轟擊下裂變?yōu)閑ｑ\o\aｌ（90，３８）Sr和eｑ＼o\al(1３6,54）Xe，質(zhì)量mｕ=２3５。0４39ｕ,mn=1.00８7u，ｍSｒ=8９.9077u,ｍXe=１35。９072u。（１)寫(xiě)出裂變方程：（2）求出一個(gè)鈾核裂變放出的能量;(3)若鈾礦石的濃度為3%,一期工程建成后,一年將消耗多少噸鈾礦石？解析：（2)裂變過(guò)程的質(zhì)量虧損Δm=mＵ+mn-mSr—mXe－１0mn＝0。15０7u，釋放的能量ΔＥ=Δmｃ2=0。1507×9３1ＭeV≈１40.３MeV。(3)核電站一年的發(fā)電量E=Ｐt＝2×125×1０7×36５×24×６０×6０Ｊ=７。884×１01６J,由Ｅ=NΔE=ｅq\f(ｍ·３%，M）NAΔＥ,得m＝eｑ\f（EM,3％·NAΔE）=eq\f(７．8８4×10１6×2３5，3%×６。０2×1０23×140．３×１０6×１.6×1０－1９)≈4。５7×1０7ｇ＝４５。7ｔ。答案：(1)eq＼o＼al（235，92）U＋eq\ｏ\al(1,0)n→eq\o＼al（9０，３8）Ｓr+eq＼o＼ａl(136，5４)Xe+1０eｑ\ｏ＼al（１,０）n（2)14０。3MeV(3)45。7ｔ1（2013天津卷）．下列說(shuō)法正確的是A．原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律Ｂ.α射線、β射線、γ射線都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流C.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)答案:C2（20１3重慶卷)．鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)：則ａ+b可能是A。B.C。D．答案：Ｄ３【20１3上海高考】．當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時(shí),產(chǎn)生了光電效應(yīng),這時(shí)（A）鋅板帶負(fù)電 ? (Ｂ）有正離子從鋅板逸出（C）有電子從鋅板逸出 ?（D）鋅板會(huì)吸附空氣中的正離子答案：C4【2０1３上海高考】．在一個(gè)原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)原子核的過(guò)程中,發(fā)生β衰變的次數(shù)為（Ａ）6次? （B）1０次 （C）2２次??（D）32次答案：A5【2013廣東高考】.軸核裂變是核電站核能的重要來(lái)源，其中一種裂變反應(yīng)是下列說(shuō)法正確的有A。上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B。鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無(wú)影響C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制D．鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響答案：AC6【2013上海高考】。某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5×10—６ｍ,功率為5．0×1０—３Ｗ的連續(xù)激光。已知可見(jiàn)光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10—７ｍ，普朗克常量ｈ＝6。6３×10-３4Ｊ·（A)是紫外線(B）是紅外線（C)光子能量約為1。3×10-18J（D）光子數(shù)約為每秒３.8×１016個(gè)答案：BD7【２０13江蘇高考】．[選修3-5]（12分）(1）如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等,則它們的_____.___＿_(dá)_也相等．（A）速度（B）動(dòng)能(C）動(dòng)量(Ｄ）總能量(2)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論,氦離子（He+）的能級(jí)圖如題１2C—1圖所示。電子處在n＝3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離_＿_(dá)_____（選填“近”或“遠(yuǎn)”）.當(dāng)大量He+處在n＝４的激發(fā)態(tài)時(shí),由于躍遷所發(fā)射的譜線有_＿＿_(dá)___條.（3）如題12C-２圖所示，進(jìn)行太空行走的宇航員Ａ和B的質(zhì)量分別為80kg和１0０kg，他們攜手遠(yuǎn)離空間站，相對(duì)空間站的速度為０.1ｍ/s.A將Ｂ向空間站方向輕推后，A的速度變?yōu)?。２m／s，求此時(shí)B的速度大小和方向．７.(1)C（2)近6（3)根據(jù)動(dòng)量守恒（mA+ｍB)v０＝ｍAvA+mＢｖＢ解得ｖB=0.02m/s，離開(kāi)空間站方向8【２01３上海高考】.放射性元素衰變?yōu)椋怂プ冞^(guò)程的核反應(yīng)方程是___＿；用此衰變過(guò)程中發(fā)出的射線轟擊,可得到質(zhì)量數(shù)為２2的氖(Ｎe)元素和另一種粒子,此核反應(yīng)過(guò)程的方程是__＿_(dá).8答案。? 9。(2013全國(guó)新課標(biāo)I）1物理—選修3—５]（１5分）(1）(6分)一質(zhì)子束入射到能止靶核QUOＴE上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：P+QUOTE→X+n式中Ｐ代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核.由反應(yīng)式可知,新核X的質(zhì)子數(shù)為，中子數(shù)為。答案：1413解析：根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，新核X的質(zhì)子數(shù)為1＋13—0=1４，質(zhì)量數(shù)為1+2７-1=27，所以中子數(shù)＝２7－14=１3。（2)(9分）在粗糙的水平桌面上有兩個(gè)靜止的木塊A和B,兩者相距為d?，F(xiàn)給A一初速度，使Ａ與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短：當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動(dòng)后，相距仍然為ｄ。已知兩木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.B的質(zhì)量為A的２倍，重力加速度大小為ｇ。求Ａ的初速度的大小.解析：設(shè)在發(fā)生碰撞的瞬間，木塊Ａ的速度大小為v；在碰撞后的瞬間,A和B的速度分別為ｖ1和v2。在碰撞過(guò)程中，由能量和動(dòng)量守恒定律，得①②式中,以碰撞前木塊Ａ的速度方向?yàn)檎?。由①②式得③設(shè)碰撞后A和Ｂ運(yùn)動(dòng)的距離分別為ｄ1和d2，由動(dòng)能定理得④⑤按題意有ｄ=d1+d2⑥設(shè)Ａ的初速度大小為v0，由動(dòng)能定理有⑦聯(lián)立②至⑦式，得⑧10(2013山東理綜）.（8分）（物理選修3-５）（1)恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到1０8K時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”。ｅq＼ｏ＼ａc(○，1）完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：。eq\ｏ\ac(○，２)是一種不穩(wěn)定的粒子,其半衰期為2。6×10—1６s。一定質(zhì)量的,經(jīng)7．8×10－16ｓ后所剩下的占開(kāi)始時(shí)的.(２）如圖所示，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)木板A（上表面粗糙）和滑塊Ｃ，滑塊Ｂ置于A的左端，三者質(zhì)量分別為、、.開(kāi)始時(shí)C靜止，A、Ｂ一起以的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，Ａ與Ｃ發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后Ｃ向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。10（1)或;或１2.5%(2)解：因碰撞時(shí)間極短,A與C碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間A的速度為ｖA，Ｃ的速度為ｖC，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得eq\o\ac（○,1）A與Ｂ在摩擦力作用下達(dá)到共同速度,設(shè)共同速度為vAＢ，由動(dòng)量守恒定律得eq\o\ac（○，2)A與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足ｅｑ\o\aｃ（○，３）聯(lián)立eq＼o＼ac（○，１）eq\o\ac（○,2）eq＼o＼ac(○，3)式，代入數(shù)據(jù)得eq＼o\ac（○，４）11(２０13北京高考）．以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子只能短時(shí)間內(nèi)能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí),用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖.用頻率為v的普通光源照射陰極k，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，換同樣頻率為ｖ的強(qiáng)激光照射陰極k，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí),若加上反向電壓U，即將陰極k接電源正極，陽(yáng)極A接電源負(fù)極，在kＡ之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)，逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量,e為電子電量）A。Ｕ=QＵOTE－QUOＴEＢU=QＵOTＥ-QUOTEＣ.U=2hｖ-WＤ．U=QUOＴE—ＱＵＯTＥ答案：Ｂ解析：1、頻率為ＱＵOTE的普通光源照射陰極QUOTE不能發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明一個(gè)光子的能量QUOTE，其能量不足以使電子躍遷到無(wú)限遠(yuǎn),即產(chǎn)生光電子；2、用同樣頻率為ＱUOTE的強(qiáng)激光照射陰極ＱUOTE則發(fā)生了光電效應(yīng)，說(shuō)明電子吸收了多個(gè)（至少兩個(gè)）頻率為QUOTE的光子，設(shè)其吸收了QUOTE個(gè)(QUOTＥ為大于等于2的正整數(shù)――量子化）頻率為QUOTE的光子，則由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能QUOＴE3、加上反向電壓,當(dāng)反向電壓增大至QUOTE光電流消失，說(shuō)明光電子到達(dá)正極前其動(dòng)能變?yōu)榱?而后反向加