[物理選修模塊3-5l
（1）一個鈾235衰變?yōu)殁Q核時釋放出一個α粒子，設(shè)鈾核的質(zhì)量為m1，釷核的質(zhì)量為m2，α粒子的質(zhì)量為m3，則在該衰變過程中釋放出的能量為
 
．如果有質(zhì)量為m的鈾發(fā)生這樣的衰變，則鈾全部衰變完釋放的能量為
 
．（光速為c）
（2）在太空中有一枚相對太空站處于靜止?fàn)顟B(tài)的火箭，質(zhì)量為M，火箭突然噴出質(zhì)量為m的氣體，噴出速度大小為v0（相對太空站）．緊接著再噴出質(zhì)量為m的另一股氣體（噴射方向與第一次噴射方向相同），此后火箭獲得的速度大小為v（相對太空站）．火箭第二次噴射的氣體的速度（相對太空站）為多大？
分析：（1）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2，由質(zhì)量虧損求解在該衰變過程中釋放出的能量．質(zhì)量為m的鈾全部衰變的次數(shù)為
m
m1
，乘以一次衰變放出的能量，即可得到鈾全部衰變完釋放的能量．
（2）火箭噴出氣體的過程，系統(tǒng)的動量守恒，根據(jù)動量守恒定律先求出火箭第一次噴射的氣體后的速度，再求解火箭第二次噴射的氣體的速度．
解答：解：（1）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2，得在該衰變過程中釋放出的能量為：△E=△mc2=（m1-m2-m3）c2．質(zhì)量為m的鈾全部衰變的次數(shù)為
m
m1
，則鈾全部衰變完釋放的能量為：△E總=
m
m1
△E=
m(m1-m2-m3)c2
m1

（2）以太空站為參考系，選火箭前進(jìn)方向為正方向，設(shè)火箭第一次噴射的氣體后的速度為v1，第二次噴射的氣體后的速度為v2，則根據(jù)動量守恒定律得
  第一次噴射氣體過程：（M-m）v1-mv0=0
  第二次噴射氣體過程：（M-2m）v-mv2=（M-m）v1
解得  v2=（
M
m
-2）v-v0．
故答案為：
（1）（m1-m2-m3）c2．
m(m1-m2-m3)c2
m1
．
（2）火箭第二次噴射的氣體的速度（相對太空站）為（
M
m
-2）v-v0．
點評：愛因斯坦質(zhì)能方程是原子物理部分的重點，要熟練掌握．對于火箭噴射問題，與爆炸問題類似，通過研究過程，根據(jù)動量守恒定律求解速度．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
B．（選修模塊3-4）
（1）慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖1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
C
C
．
（2）一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t=0時的波形如圖2所示．則a 點完成一次全振動的時間為
1
1
s；a點再過0.25s時的振動方向為
y軸負(fù)方向
y軸負(fù)方向
（y軸正方向/y軸負(fù)方向）．
（3）為測量一塊等腰直角三棱鏡△ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC邊的方向射向AB邊，如圖3所示．激光束進(jìn)入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡的折射率為多少？
6
2
6
2

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于近代物理知識說法，你認(rèn)為正確的是
BCD
BCD
．
A．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質(zhì)子流工作的顯微鏡分辨率高
B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太長
D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加
（2）光照射到金屬上時，一個光子只能將其全部能量傳遞給一個電子，一個電子一次只能獲取一個光子的能量，成為光電子，因此極限頻率是由
金屬
金屬
（金屬/照射光）決定的．如圖4所示，當(dāng)用光照射光電管時，毫安表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若再將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)不可能
變小
變小
（變大/變小/不變）．
（3）如圖5總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為υ0，方向水平．剛釋放時火箭向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)�，火箭相對于地面的速度變�(yōu)槎啻螅?!--BA-->
Mv0+mu
M-m
Mv0+mu
M-m
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
B．（選修模塊3-4 ）
（1）下列說法中正確的是
BD
BD

A．牛頓環(huán)是薄膜干涉的結(jié)果，當(dāng)用頻率更低的單色光照射時，牛頓環(huán)變密
B．電子表的液晶顯示應(yīng)用了光的偏振原理
C．雷達(dá)利用超聲波來測定物體的距離和方位
D．狹義相對性原理認(rèn)為：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的
（2）如圖甲所示，A、B、C為等腰棱鏡，D為AB的中點．a(chǎn)、b兩束不同頻率的單色光垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在AB面上的入射點到D的距離相等，兩束光通過棱鏡折射后相交于圖中的P點．則a光通過棱鏡的時間
大于
大于
b光通過棱鏡的時間（選填“大于”、“等于”或“小于”）．a(chǎn)、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射臨界角
小于
小于
b光發(fā)生全反射臨界角（選填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖乙所示，經(jīng)0.3s質(zhì)點a第一次達(dá)到波峰位置，則質(zhì)點b的起振方向為
+y軸方向
+y軸方向
，質(zhì)點b的位移第一次為-5
2
cm的時刻為
0.65
0.65
s．

C．（選修模塊3-5）
（1）（4分）下列說法正確的是
AD
AD

A．黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B．比結(jié)合能越小，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定
C．宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動性
D．用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率高
（2）如圖丙所示為氫原子的能級圖．讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為
12.09
12.09
eV．用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是
7.55
7.55
eV．
（3）靜止的
 
6
3
Li核俘獲一個速度v1=7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個新核．其中
 
4
2
He的速度大小為v2=2.0×104m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同．
①寫出上述核反應(yīng)方程
 
6
3
Li+
 
1
0
n→
 
4
2
He+
 
3
1
H
 
6
3
Li+
 
1
0
n→
 
4
2
He+
 
3
1
H
；
②求另-新核的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?徐州三模）（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于近代物理知識說法中正確的是
AD
AD

A．光電效應(yīng)顯示了光的粒子性
B．玻爾理論可以解釋所有原子的光譜現(xiàn)象
C．康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實了光的波動特性
D．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的
（2）在天然放射現(xiàn)象中，釋放出的三種射線a、b、c在磁場中運動軌跡如圖1所示，其中
c，b
c，b
是β射線，穿透能力最強．（選填“a”、“b”或“c”）
（3）利用水平放置的氣墊導(dǎo)軌做《探究碰撞中的不變量》的實驗，如圖2所示，圖中A、B裝置叫
光電計時器（或“光電門”）
光電計時器（或“光電門”）
，其作用是
測量兩滑塊碰撞前后的速度
測量兩滑塊碰撞前后的速度
．若測得滑塊甲的質(zhì)量為0.6kg，滑塊乙的質(zhì)量為0.4kg，兩滑塊作用前甲的速度大小為0.8m/s，乙的速度大小為0.5m/s，迎面相碰后甲乙粘在一起以0.28m/s的速度沿甲原來的方向前進(jìn)．則兩滑塊相互作用過程中不變的量是
甲乙碰撞前或后的總動量，
甲乙碰撞前或后的總動量，
，大小為
0.28kg?m/s
0.28kg?m/s
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（選修模塊3-5）
（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是
 

A．紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大．
B．比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
C．重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損
D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減�。�
（2）．氫原子第n能級的能量為En=
E1
n2
，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則
v1
v2
=
 
．
（3）一靜止的質(zhì)量為M的鈾核（
 
238
92
U）發(fā)生α衰變轉(zhuǎn)變成釷核（Th），放出的α粒子速度為v0、質(zhì)量為m．
①寫出衰變方程；
②求出衰變后釷的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（選修模塊3-5）
（1）．關(guān)于黑體輻射的研究，物理學(xué)家曾經(jīng)用熱力學(xué)和電磁學(xué)的知識尋求黑體輻射的理論解釋，德國的維恩和英國的瑞利分別提出了輻射強度與波長的理論公式．維恩公式在短波區(qū)與實驗非常接近，在長波區(qū)與實驗偏很大，瑞利公式在長波區(qū)與實驗基本一致，而短波區(qū)與實驗嚴(yán)重不符，根據(jù)以上信息，可推知以上二位物理學(xué)家曾經(jīng)用的物理知識作為理論依據(jù)而進(jìn)行的研究正確的是
 

A．德國的維恩研究的理論根據(jù)是熱力學(xué)   B．英國的瑞利研究的理論根據(jù)是熱力學(xué)
C．德國的維恩研究的理論根據(jù)是電磁學(xué)   D．英國的瑞利研究理論根據(jù)是電磁學(xué)
（2）靜止在勻強磁場中36Li俘獲一個速度v0=7.7×104的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成一個24He和一個未知粒子xyX，若已知24He的速度v2=2.0×104m/s，其方向與反應(yīng)前中子的方向相同，試求：
①寫出核反應(yīng)方程式并求X粒子元素符號和x，y
②求出未知粒子xyX的速度大小和方向
③生成的24He和未知粒子xyX在磁場中作圓周運動的周期之比．

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