2013步步高高考物理大二轮专题复习与增分策略第一部分专题十一

专题十一原子物理和动量(选修3－5)(限时：30分钟)1．1930年泡利提出，在β衰变中除了电子外还会放出不带电且几乎没有静质量的反中微子νe.氚是最简单的放射性原子核，衰变方程为31H→32He＋0－1e＋νe，半衰期为12.5年．(1)下列说法中正确的是________．A．两个氚原子组成一个氚气分子，经过12.5年后，其中的一个氚核一定会发生衰变B．夜光手表中指针处的氚气灯放出β射线撞击荧光物质发光，可以长时间正常工作C．氚气在1大气压下，温度低于25.04K时可液化，液化后氚的衰变速度变慢D．氚与氧反应生成的超重水没有放射性(2)在某次实验中测得一静止的氚核发生β衰变后，32He的动量大小为p1，沿反方向运动的电子动量大小为p2(p1p2)，则反中微子νe的动量大小为______．若31H、32He和0－1e的质量分别为m1、m2和m3，光在真空中的传播速度为c，则氚核β衰变释放的能量为________．(3)电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，氢原子的能级如图1所示，则电子的动能至少为多大？图12．(1)下列说法中正确的是________．A．放射性元素的半衰期随温度的升高而减小B．原子核的结合能越大，原子核越稳定C．核反应方程遵循质子数和中子数守恒D．γ射线是原子核外电子跃迁产生的(2)真空中静止的某元素的原子核，发生衰变反应时放出一个质量为m、速度大小为v的粒子，已知剩余核的质量为M.求：①剩余核的速度大小；②如果在衰变过程中释放的核能全部转化为动能，求核反应过程中的质量亏损(真空中光速为c)．3．(1)如图2所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是________．图2A．照射光中只有一种频率的光子被吸收B．照射光中有三种频率的光子被吸收C．照射后的氢原子能发射出三种不同波长的光D．照射后的氢原子能发射出六种不同波长的光(2)室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡22286Rn放出某种粒子x后变成钋核21884Po，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：①写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x)；②求钋核的动能Ek2.4．(1)氢原子能级如图3所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子．该氢原子需要吸收的能量至少是________eV；一群处于n＝4能级的氢原子回到n＝2的状态过程中，可能辐射________种不同频率的光子．图3(2)如图4所示，光滑水平面上放置质量均为M＝2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时，两车自动分离)，甲车上表面光滑，乙车上表面粗糙．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端(细线未画出)，质量为m＝1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，已知当弹簧恢复原长时滑块P的速度为4m/s，滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，求：滑块P和乙车最终运动的速度为多大？图45．(15分)(1)(6分)下列说法正确的是________．A．原子的核式结构是汤姆孙发现的B．铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变C．一个氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到基态时最多可产生2条不同频率的谱线D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小E．用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期(2)(9分)如图5所示，质量均为m、可视为质点的A、B两物体紧挨着放在水平面上的O点，左边有竖直墙壁M，右边在N点与光滑的、半径为R的14圆弧槽相连，MO＝ON＝R.A物体与水平面间的摩擦力忽略不计，B物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.开始时两物体静止．现让A物体以初速度v0向左开始运动，设A与竖直墙壁、A与B均发生无机械能损失的碰撞．已知重力加速度为g.要使B物体第一次被A碰撞后，恰能上升至圆弧槽最高点P点，求：图5①A物体的初速度v0为多少？②B物体最终停在何处？6．(15分)(1)(6分)大量氢原子由n＝4的能级向基态跃迁．其中从n＝4向n＝2跃迁时的氢原子辐射的光子恰好能使某金属发生光电效应，则()A．跃迁过程中可放出4种光子B．跃迁过程中可放出6种光子C．跃迁产生的光子中，有2种能使该金属发生光电效应D．跃迁产生的光子中，有4种能使该金属发生光电效应(2)(9分)一质量为M的木块，静止在光滑的水平面上．另有一质量为m的子弹以水平速度v0击中并射穿该木块．测得子弹刚射穿木块后的速度为v03.若将此木块固定在水平地面上，子弹仍以原来的速度击中并射穿木块，子弹与木块间阻力不变，求子弹射穿木块后的速度．7．(15分)(1)(6分)如图6为氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子跃迁时，可能发出________种能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为________eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为________V.图6(2)(9分)如图7所示，质量均为m的小滑块P和Q都可视为质点，与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上．P以某一初速度v0向Q运动并与弹簧发生碰撞，在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于多少？P最终的运动速度为多少？图7答案1．(1)B(2)p2－p1(m1－m2－m3)c2(3)12.75eV2．(1)B(2)①mvM②Mm＋m2v22Mc23．(1)BD(2)①22286Rn→21884Po＋42He②2Ek11094．(1)13.63(2)23m/s5．(1)BCE(2)①3gR②N点6．(1)BD(2)v03M＋4mM7．(1)1013.0610(2)14mv200