倒数第2天 选修3-5

答案
(1)ABE
2v0 v2 0 (2)① ② 3μg 3μg
5v2 0 ③ 9μg
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图1
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A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁
B.这群氢原子能够发出6种不同频率的光
C.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV D.如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中 一种一定是由n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的 E.从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光的波长最长
C.贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原
子核具有复杂结构 D.利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹 E.氢原子的能级图如图3所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一 个电子而变成氢离子，该氢原子需吸收的能量至少是13.60 eV
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(2)(10 分)某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生 α 或 β 衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人 的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康。原 来静止的质量为 M 的氡核(222 86Rn)发生一次 α 衰变生成新核钋(Po)。 已知衰变后的 α 粒子的质量为 m、电荷量为 q、速度为 v，并假设 衰变过程中释放的核能全部转化为 α 粒子和新核的动能。(注：涉 及动量问题时，亏损的质量可忽略不计) ①写出衰变方程； ②求出衰变过程中的质量亏损。
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218 4 (2)①222 86Rn→ 84Po＋2He(2 分)
②设新核钋的速度为 v′， 由动量守恒定律有 mv＝(M－m)v′(2 分) m 解得 v′＝ v(1 分) M－ m 1 2 1 衰变过程中释放的核能为 ΔE＝ mv ＋ (M－m)v′2(2 分) 2 2 由爱因斯坦质能方程，得 ΔE＝Δm· c2(2 分) mMv2 解得 Δm＝ 2(1 分) 2（M－m）c
答案
(1)BDE
(2)①m1＞m2
（m1－m2）2p2 ② 2m1m2（m1＋m2）
知识确的是________。(填正确答案标号。选
对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分， 最低得分为0分)
图3
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A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B.光电效应现象表明光具有波动性
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解析
(1)如果氢原子吸收光子从 n＝1 的基态跃迁到 n＝3 的激发
态，则向低能级跃迁时，可能先从 n＝3 的激发态跃迁到 n＝2 的 激发态，那么放出的光子的频率小于原吸收光子的频率，选项 A 正确；衰变要释放出能量，所以有质量亏损，选项 B 正确；α 粒子 散射实验证明了原子具有核式结构，选项 C 错误；选项 D 属于 β 衰变，选项 D 错误；根据比结合能的物理意义，选项 E 正确。 (2)①木块相对平板小车静止时，二者有共同速度 v1 在题设过程中由动量守恒定律得 2mv0＝(2m＋m)v1(1 分) 2 解得 v1＝ v0(1 分) 3 在题设过程中对木块，由动量定理得 μmgt＝mv1－0(1 分) 2v0 解得 t＝ (1 分) 3μg
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(2)(10分)如图4所示，质量为2m的平板小车在光滑水平面上以速
度v0向右匀速直线运动，将质量为m、可视为质点的木块无初速
度放到平板小车右端，已知木块与平板小车间的动摩擦因数为μ， 平板小车足够长，重力加速度为g，从木块放到小车上直至木块 相对小车静止的过程中，求：
图4 ①经历的时间t； ②平板小车的长度至少为多少； ③平板小车在水平面上运动的距离。
倒数第2天 选修3－5 动量守恒和原子 结构、原子核
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1.(2015· 江西省重点中学盟校联考 )(1)(5 分 ) 如图 1 所示是氢原子的 能级图，对于一群处于n＝4的氢原子，下列说法正确的是
________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，
选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)
答案
218 4 (1)ACE (2)①222 Rn → Po ＋ 86 84 2He
mMv2 ② 2（M－m）c2
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3.(1)(5 分)下列说法中正确的是________。(填正确答案标号。选 对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每错选 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时 放出光子的频率可能小于原吸收光子的频率
图2
①A和B的质量m1和m2的大小关系应满足什么条件？ ②求B追上A并压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能。
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解析
(2)①设 A 与 B 弹开后，A、B 的速度大小分别是 v1 和 v2，由
动量守恒定律得 m1v1＝m2v2， B 追上 A 需满足 v2＞v1， 故 m1＞m2。 ②B 从光滑曲面滑下后的速度大小仍为 v2，当 A、B 速度相等时弹 簧具有最大弹性势能，A 与 B 弹开时 m1v1＝m2v2＝p。(2 分) B 追上 A 时由动量守恒定律得 2p＝(m1＋m2)v，(2 分) 1 1 1 2 2 由能量守恒定律得 m1v1＋ m2v2－ (m1＋m2)v2＝Epm(3 分) 2 2 2 （m1－m2）2p2 解得 Epm＝ (3 分) 2m1m2（m1＋m2）
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②设木块相对平板小车的位移为 x，由功能关系得 1 1 2 μmgx＝ ×2mv0－ ×3mv2 1(2 分) 2 2 v2 0 解得 x＝ (1 分) 3μg v2 0 故平板小车的长度至少为 L＝x＝ (1 分) 3μg ③在题设过程中平板小车向右运动的距离 2v0 v0＋ 2v0 5v2 3 0 v x 车 ＝ 车 t＝ × ＝ (2 分) 2 3μg 9μg
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解析
(1) 太阳辐射的能量主要来自于核聚变反应， A 正确；
光电效应现象表明光具有粒子性，B错误；贝可勒尔发现天
然放射现象，从而揭示原子核具有复杂的结构，C正确；利
用γ射线的贯穿本领检查金属内部有无砂眼或裂纹， D错误； 欲使基态的氢原子电离，需要的能量应至少要大于基态能 量的绝对值，E正确。
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(2)(10分)如图2所示，竖直平面内一光滑水平轨道与光滑曲面平滑 相连，质量为m1和m2的木块 A、B静止于光滑水平轨道上，A、B 之间有一轻弹簧，弹簧与木块A相固连，与木块B不固连。将弹簧 压紧用细线相连，细线突然断开， A获得动量大小为 p， B冲上光 滑曲面又滑下并追上A压缩弹簧。
234 B.234 90Th(钍)核衰变为 91Pa(镤)核时，衰变前 Th 核质量大于衰
变后 Pa 核与 β 粒子的总质量 C.α 粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的
82 0 D.82 Se → Kr ＋ 2 － 34 36 1e，此核反应方程属于重核裂变
E.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核 越稳定