3-5

38．（8分）【物理―物理3-5】（2008年高考山东理综卷38题）

（1）在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发生           条不同频率的谱线。

（2）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图1所示。现给盒子―初速度v₀，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性变化，如图2所示。请据此求盒内物体的质量。

解：（1）6

（2）设物体的质量为m,t₀时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律

                           ①

3t₀时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v₀，说明碰撞是弹性碰撞

                       ②

联立①②解得

            m=M                       ③

(也可通过图象分析得出v₀=v,结合动量守恒，得出正确结果)

2．（2008年高考广东物理卷2题）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→+n．下列判断正确的是

A．n是质子　　　　　　　　　　　　B．n是中子

C．X是Si的同位素　　　　　　　　D．X是P的同位素

2．BD。【解析】在写核反应方程时，要根据质量数与电荷数守恒进行验证，此题就能很快解出BD答案是正确的。

【误区警示】核反应时遵守最基本的电荷数守恒与质量数守恒，当然还要记住什么叫做中子、质子、电子、光子等等。

6．（2008年高考广东物理卷6题）有关氢原子光谱的说法正确的是

A．氢原子的发射光谱是连续谱

B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光

C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的

 D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关

6．BC。【解析】氢原子的光谱是原子的特征谱线，是特定的频率的光，其光子的能量是由能级差决定的，即。

【误区警示】原子发光时，发出光子的能量不是任意的，而是特定的一个或几个值，光子的能量一定是等于原子两个能级对应的能量之差。

33.[ 物理─选修3－5]（15分）

(1)（6分）（2008年高考宁夏理综卷33题）天然放射性元素Pu经过          次a衰变和          次b衰变，最后变成铅的同位素          。（填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种）

(2)（9分）（2008年高考宁夏理综卷33题）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？

33．（1）BD

（2）60°

（1）8；4；

（2）证明见解析

【解析】本题要求验证碰撞中的动量守恒定律及碰撞前与碰撞后的机械能守恒定律。

33.[物理――选修3-5]（15分）

（1）8   4  

（2）设摆球A、B的质量分别为、，摆长为l，B球的初始高度为h₁，碰撞前B球的速度为v_B.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得

                                                  ①

                                                    ②

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P₁、P₂。有

P₁=m_Bv_B                                                              ③

联立①②③式得

                                           ④

同理可得

                                     ⑤

联立④⑤式得

                                          ⑥

代入已知条件得

                                                      ⑦

由此可以推出

≤4%                                                        ⑧

所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。

19、模块3－5试题（2008年高考海南物理卷19题）

⑴（4分）某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年．该生物死亡时距今约          年．

⑵（8分）一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发射质量为m的炮弹．炮可在水平方向自由移动．当炮身上未放置其它重物时，炮弹可击中水平地面上的目标A；当炮身上固定一质量为M₀的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标B．炮口离水平地面的高度为h．如果两次发射时“火药”提供的机械能相等，求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比。

19．【答案】：11460

【解析】：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。

15．（2008年高考理综四川卷15题）下列说法正确的是

    A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转

    B．β射线比α射线更容易使气体电离

    C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变

    D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变

15、A     解析：γ射线中的γ光子不带电，故在电场与磁场中都不会发生偏转，A正确；α粒子的特点是电离能力很强，B错；太阳辐射的能量主要来源于轻核的聚变，C错；核反应堆产生的能量是来自于重核的裂变，D错．

C．(选修模块3―5)(12分) （2008年高考江苏物理卷12题）

(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m_１、m_２，电量分别为q_１、 q_２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)约里奥?居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是　　　　　　　．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?

C模块

（1）A为康普顿散射，B为光电效应，康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性；

C为粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型。D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；

（2） 系统动量守恒的条件为所受合外力为零。即电场力与重力平衡；

（3）由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程：，可知这种粒子是正电子。由图象可知的半衰期为14天，的衰变后还剩，经历了4个半衰期，所以为56天。

18. （2008年高考全国一理综卷18题）三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（⁴₂He）,则下面说法正确的是

A.X核比Z核多一个原子

B.X核比Z核少一个中子

C.X核的质量数比Z核质量数大3

D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍

18、CD  解析：设原子核X的质量数为x，电荷数为y，依题意写出核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y-1，原子核Z的质量数为x-3，电荷数为y-2。由此可得X核的质子（y）比Z核的质子（y-2）多2个，A错；由此可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1个，B错；X核的质量数（x）比Z核的质量数（x-3）多3个，C对；X核与Z核的总电荷（2y-2）是Y核电荷（y-1）的2倍，D对。

20．（2008年高考全国Ⅱ理综卷20题）中子和质子结合成氘核时，质量亏损△m，相应的能量△E=△mc²=2.2MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是

A．用能量小于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零

C．用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零

20、AD  解析：只有静止氘核吸收光子能量大于其结合能时，才能分解为一个质子和一个中子，故A项正确，B项错误；根据能量守恒定律，光子能量大于氘核结合题，则多余的能量以核子动能形式呈现，故C项错，D项正确。

13．（2008年高考北京理综卷13题）下列说法正确的是

A．用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象

B．用X光机透视人体是利用光电效应

C．光导纤维舆信号是利用光的干涉现象

D．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象

13、A     【解析】用X光机透视人体是利用X光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象。

14．（2008年高考北京理综卷14题）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是

A．核反应方程是H+nH+γ

B．聚变反应中的质量亏损₁+m₂-m₁

C．辐射出的γ光子的能量E=(m₃-m₁-m₂)c

D．γ光子的波长

14、B     【解析】核反应方程是H+nH+；辐射出的光子的能量E=(₁+m₂-m₃)c²；光子的波长。

．（2008年高考上海物理卷3A题）1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了＿＿＿＿（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为＿＿＿＿＿m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10^－27kg，1MeV=1×10⁶eV）

3A．大，6.9×10⁶

【解析】：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；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题）放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随＿＿＿＿＿辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T₁和T₂，经过t＝T₁?T₂时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比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衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T₁?T₂时间后剩下的放射性元素的质量相同，则 = ，故m_A：m_B＝2^T2 : 2^T1     

6．（2008年高考上海物理卷6题）在下列4个核反应方程中，x表示质子的是

（A）                         （B）

（C）               （D）

6．C       【解析】：由核反应方程的质量数和电荷数守恒，可得各个选项中的x分别为正电子、α粒子、质子、中子。

15．（2008年高考理综天津卷15题）一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及。衰变成的过程放出的粒子是

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】经过了两个半衰期，1g的氡剩下了0.25g，衰变了0.75g，根据核反应方程的规律，在反应前后的质量数和荷电荷数不变可得出是a粒子，所以B正确。

14.（2008年高考重庆理综卷14题）放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为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，本题考查放射性元素衰变的有关知识，本题为较容易的题目。由衰变方程： ,由质量数守恒和电荷数守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y

可解得：x=3、 y=2。

31．(选修模块3―5)(12分) （2008年高考江苏物理卷）

(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m_１、m_２，电量分别为q_１、 q_２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)约里奥?居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是　　　　　　　．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?

31．.3-5模块

（1）A为康普顿散射，B为光电效应，康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性；

C为粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型。D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；

（2） 系统动量守恒的条件为所受合外力为零。即电场力与重力平衡；

（3）由核反应过程中电荷数和质量数守恒可写出核反应方程：，可知这种粒子是正电子。由图象可知的半衰期为14天，的衰变后还剩，经历了4个半衰期，所以为56天。