3-5

38．（8分）【物理―物理3-5】（2008年高考山東理綜卷38題）

（1）在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n=2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原子自發(fā)躍過時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可發(fā)生           條不同頻率的譜線。

（2）一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖1所示。現(xiàn)給盒子―初速度v₀，此后，盒子運動的v-t圖象呈周期性變化，如圖2所示。請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量。

解：（1）6

（2）設(shè)物體的質(zhì)量為m,t₀時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律

                           ①

3t₀時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)?i>v₀，說明碰撞是彈性碰撞

                       ②

聯(lián)立①②解得

            m=M                       ③

(也可通過圖象分析得出v₀=v,結(jié)合動量守恒，得出正確結(jié)果)

2．（2008年高考廣東物理卷2題）鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng)：Al+He→+n．下列判斷正確的是

A．n是質(zhì)子　　　　　　　　　　　　B．n是中子

C．X是Si的同位素　　　　　　　　D．X是P的同位素

2．BD�！窘馕觥吭趯懞朔磻�(yīng)方程時，要根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒進(jìn)行驗證，此題就能很快解出BD答案是正確的。

【誤區(qū)警示】核反應(yīng)時遵守最基本的電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒，當(dāng)然還要記住什么叫做中子、質(zhì)子、電子、光子等等。

6．（2008年高考廣東物理卷6題）有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是

A．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

B．氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光

C．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的

 D．氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)

6．BC�！窘馕觥繗湓�子的光譜是原子的特征譜線，是特定的頻率的光，其光子的能量是由能級差決定的，即。

【誤區(qū)警示】原子發(fā)光時，發(fā)出光子的能量不是任意的，而是特定的一個或幾個值，光子的能量一定是等于原子兩個能級對應(yīng)的能量之差。

33.[ 物理─選修3－5]（15分）

(1)（6分）（2008年高考寧夏理綜卷33題）天然放射性元素Pu經(jīng)過          次a衰變和          次b衰變，最后變成鉛的同位素          。（填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種）

(2)（9分）（2008年高考寧夏理綜卷33題）某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1∶2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時，其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成30°。若本實驗允許的最大誤差為±4％，此實驗是否成功地驗證了動量守恒定律？

33．（1）BD

（2）60°

（1）8；4；

（2）證明見解析

【解析】本題要求驗證碰撞中的動量守恒定律及碰撞前與碰撞后的機械能守恒定律。

33.[物理――選修3-5]（15分）

（1）8   4  

（2）設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為、，擺長為l，B球的初始高度為h₁，碰撞前B球的速度為v_B.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機械能守恒定律得

                                                  ①

                                                    ②

設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為P₁、P₂。有

P₁=m_Bv_B                                                              ③

聯(lián)立①②③式得

                                           ④

同理可得

                                     ⑤

聯(lián)立④⑤式得

                                          ⑥

代入已知條件得

                                                      ⑦

由此可以推出

≤4%                                                        ⑧

所以，此實驗在規(guī)定的范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律。

19、模塊3－5試題（2008年高考海南物理卷19題）

⑴（4分）某考古隊發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨．考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年．該生物死亡時距今約          年．

⑵（8分）一置于桌面上質(zhì)量為M的玩具炮，水平發(fā)射質(zhì)量為m的炮彈．炮可在水平方向自由移動．當(dāng)炮身上未放置其它重物時，炮彈可擊中水平地面上的目標(biāo)A；當(dāng)炮身上固定一質(zhì)量為M₀的重物時，在原發(fā)射位置沿同一方向發(fā)射的炮彈可擊中水平地面上的目標(biāo)B．炮口離水平地面的高度為h．如果兩次發(fā)射時“火藥”提供的機械能相等，求B、A兩目標(biāo)與炮彈發(fā)射點之間的水平距離之比。

19．【答案】：11460

【解析】：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。

15．（2008年高考理綜四川卷15題）下列說法正確的是

    A．γ射線在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

    B．β射線比α射線更容易使氣體電離

    C．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變

    D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變

15、A     解析：γ射線中的γ光子不帶電，故在電場與磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A正確；α粒子的特點是電離能力很強，B錯；太陽輻射的能量主要來源于輕核的聚變，C錯；核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量是來自于重核的裂變，D錯．

C．(選修模塊3―5)(12分) （2008年高考江蘇物理卷12題）

(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m_１、m_２，電量分別為q_１、 q_２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)約里奧?居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子，這種粒子是　　　　　　　．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時間衰變的關(guān)系如圖所示，請估算4 mg的經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg?

C模塊

（1）A為康普頓散射，B為光電效應(yīng)，康普頓散射和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性；

C為粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續(xù)；

（2） 系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡；

（3）由核反應(yīng)過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程：，可知這種粒子是正電子。由圖象可知的半衰期為14天，的衰變后還剩，經(jīng)歷了4個半衰期，所以為56天。

18. （2008年高考全國一理綜卷18題）三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個個氦（⁴₂He）,則下面說法正確的是

A.X核比Z核多一個原子

B.X核比Z核少一個中子

C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3

D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍

18、CD  解析：設(shè)原子核X的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，依題意寫出核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得原子核Y的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y-1，原子核Z的質(zhì)量數(shù)為x-3，電荷數(shù)為y-2。由此可得X核的質(zhì)子（y）比Z核的質(zhì)子（y-2）多2個，A錯；由此可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1個，B錯；X核的質(zhì)量數(shù)（x）比Z核的質(zhì)量數(shù)（x-3）多3個，C對；X核與Z核的總電荷（2y-2）是Y核電荷（y-1）的2倍，D對。

20．（2008年高考全國Ⅱ理綜卷20題）中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損△m，相應(yīng)的能量△E=△mc²=2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是

A．用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零

C．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和不為零

20、AD  解析：只有靜止氘核吸收光子能量大于其結(jié)合能時，才能分解為一個質(zhì)子和一個中子，故A項正確，B項錯誤；根據(jù)能量守恒定律，光子能量大于氘核結(jié)合題，則多余的能量以核子動能形式呈現(xiàn)，故C項錯，D項正確。

13．（2008年高考北京理綜卷13題）下列說法正確的是

A．用分光鏡觀測光譜是利用光折射時的色散現(xiàn)象

B．用X光機透視人體是利用光電效應(yīng)

C．光導(dǎo)纖維輿信號是利用光的干涉現(xiàn)象

D．門鏡可以擴大視野是利用光的衍射現(xiàn)象

13、A     【解析】用X光機透視人體是利用X光的穿透性；光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象；門鏡可以擴大視野是利用光的折射現(xiàn)象。

14．（2008年高考北京理綜卷14題）一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是

A．核反應(yīng)方程是H+nH+γ

B．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損₁+m₂-m₁

C．輻射出的γ光子的能量E=(m₃-m₁-m₂)c

D．γ光子的波長

14、B     【解析】核反應(yīng)方程是H+nH+；輻射出的光子的能量E=(₁+m₂-m₃)c²；光子的波長。

．（2008年高考上海物理卷3A題）1991年盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗中α粒子發(fā)生了＿＿＿＿（選填“大”或“小”）角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動能為1MeV的α粒子轟擊金箔，則其速度約為＿＿＿＿＿m/s。（質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×10^－27kg，1MeV=1×10⁶eV）

3A．大，6.9×10⁶

【解析】：盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)α粒子沒有大的偏轉(zhuǎn)，少數(shù)發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，盧瑟福抓住了這個現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；1MeV=1×10⁶×1.6×10^-19= mv²，解得v=6.9×10⁶m/s 。

．（2008年高考上海物理卷2B題）放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨＿＿＿＿＿輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T₁和T₂，經(jīng)過t＝T₁?T₂時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比m_A：m_B＝＿＿＿＿＿。

2B．【答案】：γ，2^T2 : 2^T1   

【解析】：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T₁?T₂時間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則 = ，故m_A：m_B＝2^T2 : 2^T1     

6．（2008年高考上海物理卷6題）在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是

（A）                         （B）

（C）               （D）

6．C       【解析】：由核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得各個選項中的x分別為正電子、α粒子、質(zhì)子、中子。

15．（2008年高考理綜天津卷15題）一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及。衰變成的過程放出的粒子是

A．0.25g，a粒子            

B．0.75g，a粒子

C．0.25g，β粒子            

D．0.75g，β粒子

15、B【解析】經(jīng)過了兩個半衰期，1g的氡剩下了0.25g，衰變了0.75g，根據(jù)核反應(yīng)方程的規(guī)律，在反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和荷電荷數(shù)不變可得出是a粒子，所以B正確。

14.（2008年高考重慶理綜卷14題）放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會生成氧，其衰變方程為ThRn+xα+yβ，其中

A.x=1,y=3                                  B.x=2,y=3

C.x=3,y＝1                                 D.x=3,y=2

14、D，本題考查放射性元素衰變的有關(guān)知識，本題為較容易的題目。由衰變方程： ,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y

可解得：x=3、 y=2。

31．(選修模塊3―5)(12分) （2008年高考江蘇物理卷）

(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m_１、m_２，電量分別為q_１、 q_２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)約里奧?居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子，這種粒子是　　　　　　　．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時間衰變的關(guān)系如圖所示，請估算4 mg的經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg?

31．.3-5模塊

（1）A為康普頓散射，B為光電效應(yīng)，康普頓散射和光電效應(yīng)都深入揭示了光的粒子性；

C為粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續(xù)；

（2） 系統(tǒng)動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡；

（3）由核反應(yīng)過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程：，可知這種粒子是正電子。由圖象可知的半衰期為14天，的衰變后還剩，經(jīng)歷了4個半衰期，所以為56天。