Question

[物理--選修3-5]
（1）下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

B

A．盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H
B．鈾核裂變的核反應(yīng)是：₉₂²³⁵U→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+2₀¹n
C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是（2m₁+2m₂-m₃）c²
D．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ₁的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂，那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為

λ1λ2

λ1-λ2

的光子
（2）質(zhì)量為M=2kg的木板若固定在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m=0.04kg的子彈以速度v₁=500m/s射入，射出時(shí)子彈速度v₂=300m/s，如圖所示，今將釘子拔掉，子彈穿出木塊后的速度多大？（設(shè)前后兩次子彈和木塊的作用力相同）

Answer 1

分析：（1）A、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷核反應(yīng)方程式的正誤．
B、鈾核裂變的核反應(yīng)是用一個(gè)中子轟擊鈾核得到三個(gè)中子，中子不能約去．
C、根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放的核能．
D、根據(jù)能極差Em-En=h

c

λ

進(jìn)行分析．
（2）當(dāng)木板固定時(shí)，運(yùn)用能量守恒求出摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．當(dāng)不固定，結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求出子彈穿出木塊后的速度．

解答：解：（1）A、盧瑟福通過(guò)α粒子轟擊氮核得到質(zhì)子，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量守恒，知方程式正確．故A正確．
B、鈾核裂變的核反應(yīng)是用一個(gè)中子轟擊鈾核得到三個(gè)中子，但是方程式中中子不能約去．故B錯(cuò)誤．
C、2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成1個(gè)α粒子，根據(jù)質(zhì)能方程知，△E=△mc²=（2m₁+2m₂-m₃）c²．故C正確．
D、原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ₁的光子，知ac能級(jí)差△E1=h

c

λ1

，原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ₂的光子，知bc能級(jí)差為△E2=h

c

λ2

，因?yàn)棣?SUB>1＞λ₂，所以△E₂＞△E₁，所以c能級(jí)高于a能級(jí)，從a能級(jí)躍遷到c能級(jí)需吸收光子，即h

c

λ2

-h

c

λ1

=h

c

λ

，解得λ=

λ1λ2

λ1-λ2

．故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選B．
（2）固定木塊時(shí)，系統(tǒng)摩擦力所做的功W_f
W_f=

1

2

mv₁²-

1

2

mv₂²  ①
因?yàn)閷⒐潭�木塊的釘子拔出后，子彈仍能射出木塊
以m 和M 組成系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒列方程：
mv₁=MV+mv   ②

1

2

mv₁²=W_f+

1

2

MV²+

1

2

mv²③
由解得①②③得
v=298.5m/s．
答：子彈穿出木塊后的速度為298.5m/s．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程、能級(jí)以及動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律這些知識(shí)點(diǎn)，難度不大，關(guān)鍵掌握這些知識(shí)點(diǎn)的基本規(guī)律．