C（選修模塊3-5）
（1）氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV，氦離子能級(jí)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(gè)靜止的
 
266
88
Ra，放出一個(gè)速度為2.22×107m/s的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)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(yīng)方程式
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
；這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為
4×105m/s
4×105m/s
；因γ輻射而引起的質(zhì)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(zhì)量分別為m1與m2，m1＜m2，置于光滑水平面上，由輕質(zhì)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(dòng)．運(yùn)動(dòng)中某時(shí)刻輕繩突然斷開，當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長度時(shí)，滑塊A的速度正好為零．則：
①彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí)，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(fù)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
．
分析：（1）能級(jí)間躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差．
（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式，通過動(dòng)量守恒定律求出新核的速度，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出質(zhì)量的虧損．
（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出滑塊B的速度大小，根據(jù)能量守恒定律求出彈簧釋放的彈性勢能．
解答：解：（1）基態(tài)的氦離子吸收54.4eV、60.3eV的能量將會(huì)被電離，能被吸收．基態(tài)的氦離子吸收51.0eV將躍遷到第4能級(jí)．由于43.2eV不等于基態(tài)和其它激發(fā)態(tài)間的能級(jí)差，不能被吸收．故選C．
（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，核反應(yīng)方程式為
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，0=m1v1-m2v2，由于
m1
m2
=
2
111
，則v2=
m1v1
m2
=
2
111
×2.22×107m/s=4×105m/s．
根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，hv=△mc2
解得△m=
hv
c2
=2.21×10-31kg．
（3）①根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，（m1+m2）v0=m2v2
解得v2=
(m1+m2)
m2
v0．
根據(jù)能量守恒定律得，△Ep=
1
2
m2v22-
1
2
(m1+m2)v02=
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02．
故答案為：（1）C  （2）
 
226
88
Ra→
 
222
86
Rn
+
4
2
He．   4×105m/s，2.21×10-31kg．（3）v2=
(m1+m2)
m2
v0，
(m1+m2)2v02
2m2
-
1
2
(m1+m2)v02．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了能級(jí)的躍遷、動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律以及愛因斯坦質(zhì)能方程，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，理解這些基本規(guī)律，就可輕松解決．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．)

A．(選修模塊3-3)

（1）下列說法正確的是                                            （       ）

A．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度

B．由氫氣的摩爾體積和每個(gè)氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)

C．滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發(fā)進(jìn)行的

D．液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢能

（2） 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度          （填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量       它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃）下任何氣體的摩爾體積都為22.4l，設(shè)第（2）問中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃，求該氣體的分子數(shù)．（計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

B．(選修模塊3-4)

（1）以下說法中正確的是                                           (      )

A．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性

C．根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說，遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線

D．超聲波可以在真空中傳播

（2）平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對(duì)圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球?qū)光的折射率為         ，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va        vb（選填“>”、“<”或“=”）．

（3）在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.2m，經(jīng)過時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．試寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程．

C．(選修模塊3-5)

（1）下列說法正確的有                                               （    ）

A．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測原子核的大小

B．氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大

C．物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)

D．若氫原子從 n = 6 能級(jí)向 n = 1 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從 n = 6 能級(jí)向 n = 2 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

（2）正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯象(PET)的基本原理是：將放射性同位素注入人體，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅，轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子，被探測器探測到，并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET的原理，在人體內(nèi)衰變的方程式是                ；在PET中，的主要用途是作為               ．

（3）如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后m2被右側(cè)墻壁原速彈回，又與m1碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求第一次碰后m1球速度的大小.

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科目：高中物理 來源：2013屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

Ａ．(選修模塊3-3）（12分）
（1）下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是      　　

A．分子間距離為r0時(shí)，分子間不存在引力和斥力
B．水面上的單分子油膜，在測量油膜直徑d大小時(shí)可把他們當(dāng)做球形處理
C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性
D．猛推木質(zhì)推桿，氣體對(duì)外界做正功，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大
（2）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為      ，單位體積的分子數(shù)為      ． 
（3）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程變化到狀態(tài)B，此過程中氣體吸收的熱量Q=6.0×102J，

求：
①該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)；
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中內(nèi)能的增量。
B．(選修模塊3-４）（12分）
（1）下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是   　  

A．由兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像可知：它們的相位差為/2或者
B．當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下，球的振動(dòng)不是簡諧運(yùn)動(dòng)
C．頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱
D．當(dāng)簡諧波向右傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸正方向
（2）1905年愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和           這兩條基本假設(shè)為前提的；在相對(duì)于地面以0.8c運(yùn)動(dòng)的光火箭上的人觀測到地面上的的生命進(jìn)程比火箭上的生命進(jìn)程要　　　（填快或慢）。
（3）如圖所示，△ABC為等腰直角三棱鏡的橫截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡，經(jīng)一次折射后射到BC邊時(shí)，剛好能發(fā)生全反射，求該棱鏡的折射率n和棱鏡中的光速。

C．(選修模塊3-5）（12分）
（1）下列說法正確的是
A．某放射性元素經(jīng)過19天后，余下的該元素的質(zhì)量為原來的1/32，則該元素的半衰期為 3.8天
B．a(chǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C．對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力，其半衰期將減少
D．氫原子從定態(tài)n=3躍遷到定態(tài)n= 2，再躍遷到定態(tài)n = 1，則后一次躍遷輻射的光的波長比前一次的要短
（2）光電效應(yīng)和       都證明光具有粒子性，      提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。
（3）如圖所示,水平光滑地面上依次放置著質(zhì)量均為m ="0.08" kg的10塊完全相同的長直木板。質(zhì)量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0="6.0" m/s從長木板左端滑上木板，當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時(shí)，速度大小為v1="4.0" m/S。銅塊最終停在第二塊木板上。取g="10" m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求：

①第一塊木板的最終速度
②銅塊的最終速度

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省高三下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

Ａ．(選修模塊3-3）（12分）

（1）下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是      　　

A．分子間距離為r0時(shí)，分子間不存在引力和斥力

B．水面上的單分子油膜，在測量油膜直徑d大小時(shí)可把他們當(dāng)做球形處理

C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性

D．猛推木質(zhì)推桿，氣體對(duì)外界做正功，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大

（2）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為      ，單位體積的分子數(shù)為      ． 

（3）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程變化到狀態(tài)B，此過程中氣體吸收的熱量Q=6.0×102J，

求：

①該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)；

②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中內(nèi)能的增量。

B．(選修模塊3-４）（12分）

（1）下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是   　  

A．由兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像可知：它們的相位差為/2或者

B．當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下，球的振動(dòng)不是簡諧運(yùn)動(dòng)

C．頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱

D．當(dāng)簡諧波向右傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸正方向

（2）1905年愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和           這兩條基本假設(shè)為前提的；在相對(duì)于地面以0.8c運(yùn)動(dòng)的光火箭上的人觀測到地面上的的生命進(jìn)程比火箭上的生命進(jìn)程要　　　（填快或慢）。

（3）如圖所示，△ABC為等腰直角三棱鏡的橫截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡，經(jīng)一次折射后射到BC邊時(shí)，剛好能發(fā)生全反射，求該棱鏡的折射率n和棱鏡中的光速。

C．(選修模塊3-5）（12分）

（1）下列說法正確的是

A．某放射性元素經(jīng)過19天后，余下的該元素的質(zhì)量為原來的1/32，則該元素的半衰期為 3.8天

B．a(chǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

C．對(duì)放射性物質(zhì)施加壓力，其半衰期將減少

D．氫原子從定態(tài)n=3躍遷到定態(tài)n= 2，再躍遷到定態(tài)n = 1，則后一次躍遷輻射的光的波長比前一次的要短

（2）光電效應(yīng)和       都證明光具有粒子性，      提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。

（3）如圖所示,水平光滑地面上依次放置著質(zhì)量均為m ="0.08" kg的10塊完全相同的長直木板。質(zhì)量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0="6.0" m/s從長木板左端滑上木板，當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時(shí)，速度大小為v1="4.0" m/S。銅塊最終停在第二塊木板上。取g="10" m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求：

①第一塊木板的最終速度

②銅塊的最終速度

 

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省高三第四次模擬考試物理試題 題型：計(jì)算題

【選做題】請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩題作答，如都作答則按B、C兩題評(píng)分

A．(選修模塊3—3)(12分)

某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。

（1）(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是  ▲ 

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C．該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的

D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

（2）(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為    ▲    ；

（3）(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對(duì)外做了    0.6J的功，同時(shí)吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了  ▲  J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

B．(選修模塊3—4) (12分)

（1）(3分) 下列關(guān)于光和波的說法中，正確的是  ▲ 

A．赫茲預(yù)言了電磁波的存在

B．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C．光的衍射現(xiàn)象能說明光具有粒子性

D．光的偏振說明光波是橫波

（2）(4分) 三種透明介質(zhì)疊放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質(zhì)的界面上發(fā)生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ兩介質(zhì)界面，發(fā)生折射如圖所示，設(shè)光在這三種介質(zhì)中的速率v1、v2、v3，則它們的大小關(guān)系是  ▲ 

A．v1>v2>v3                                      B．v1>v3> v2    C．v1<v2<v3    D．v2> v1>v3

（3）(5分) 如圖所示，某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。

C．(選修模塊3—5) (12分)

（1） (3分)下列說法正確的是  ▲   ．

A．康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說明粒子的波動(dòng)性

B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來估算原子核半徑

C．核子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量

D．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小

（2）(4分) 2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽級(jí)。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓�，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓有的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是  ▲ 

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV

B. 若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零

C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動(dòng)能一定變大

D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零

（3） (5分) 靜止的鐳核發(fā)生衰變，釋放出的粒子的動(dòng)能為E0 ,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來，求衰變后新核的動(dòng)能和衰變過程中總的質(zhì)量虧損。

 

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