摘要：15．D (由于有反中微子存在. 粒子与衰变后的核二者的总动量并不守恒.原子核发生衰变时放出的能量应等于 粒子.衰变后的核.中微子这三者的动能之和.A.B都不对. 粒子是由核内的一个中子转变为质子时放出的.原子核内不含有电子.C也不对.)
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在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中
的核反应，间接地证实了中微子的存在．
（1）中微子与水中的
发生核反应，产生中子（
）和正电子（
），即
中微子+
→
+
可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是______．（填写选项前的字母）
A、0和0 B、0和1 C、1和 0 D、1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即
+→2γ
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为______ J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是______．
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．
解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确．
（2）产生的能量是由于质量亏损．两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E=△mc2，故一个光子的能量为
，带入数据得
=8.2×10-14J．
正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒．
（3）物质波的波长为λ=
，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即p=
，因为mn＜mc，所以pn＜pc，故λn＜λc．
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的核反应，间接地证实了中微子的存在．（1）中微子与水中的
发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+
→+可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是______．（填写选项前的字母）A、0和0 B、0和1 C、1和 0 D、1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即
+→2γ已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为______ J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是______．
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小．
解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确．
（2）产生的能量是由于质量亏损．两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E=△mc2，故一个光子的能量为
，带入数据得=8.2×10-14J．正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒．
（3）物质波的波长为λ=
，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即p=，因为mn＜mc，所以pn＜pc，故λn＜λc．查看习题详情和答案>>
选做题
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
C．气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）一密闭气体膨胀对外做功150J，同时从外界吸热250J，它的内能变化为
（3）如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中，活塞与容器壁无摩擦．当温度为T1时，气体压强为P1，体积为V1；若温度升高到T2，气体压强变为P2，气体的体积变为V2，则P2
B．（选修模块3-4）
（1）香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石．下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是
A．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B．光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C．实用光导纤维是由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D．当今，在信号的传输领域中，光纤电缆（“光缆”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区．
（2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为
（3）下列说法中正确的是
A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆变短．
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A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
AC
AC
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
C．气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）一密闭气体膨胀对外做功150J，同时从外界吸热250J，它的内能变化为
100
100
J．（3）如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中，活塞与容器壁无摩擦．当温度为T1时，气体压强为P1，体积为V1；若温度升高到T2，气体压强变为P2，气体的体积变为V2，则P2
=
=
P1，V2＞
＞
V1（填“＞”、“=”或“＜”）；若在活塞上放置一定质量的重物，稳定后气体的压强变为P3，温度变为T3，则P3＞
＞
P1，T3＞
＞
T1（填“＞”、“=”或“＜”）．B．（选修模块3-4）
（1）香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石．下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是
AD
AD
A．光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B．光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C．实用光导纤维是由内芯和外套两层组成．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D．当今，在信号的传输领域中，光纤电缆（“光缆”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区．
（2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为
0.8
0.8
s，振动方程的表达式为x=4cos
t
| 5π |
| 2 |
4cos
t
cm；| 5π |
| 2 |
（3）下列说法中正确的是
D
D
A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆变短．
（1）用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G示数不为0，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于时0.7V，电流表示数为0，则A．光电管阴极的逸出功为1.8eV
B．电键k断开后，有电流流过电流表G
C．光电子的最大初动能为0.7eV
D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
（2）下列说法正确的是
A．甲、乙两个物体组成一系统，甲、乙所受合外力不均为零，则系统的动量不可能守恒
B．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
C．波粒二象性中的波动性是大量光子和高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是不同的
D．欲使处于基态的氢原子电离，可以用动能为13.7eV的电子去碰撞
E．原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
F．发现中子的核反应是
9 4 |
4 2 |
12 6 |
1 0 |
G．核力是强相互作用的一种表现，任意两个核子之间都存在核力作用
H．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
（3）质量分别为2m和m的A、B两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后B球被右侧的墙原速弹回，又与A相碰，碰后两球都静止，则第一次碰后A球的动量大小PA
（1）用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G示数不为0，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于时0.7V，电流表示数为0，则______A．光电管阴极的逸出功为1.8eV
B．电键k断开后，有电流流过电流表G
C．光电子的最大初动能为0.7eV
D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
（2）下列说法正确的是______
A．甲、乙两个物体组成一系统，甲、乙所受合外力不均为零，则系统的动量不可能守恒
B．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
C．波粒二象性中的波动性是大量光子和高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是不同的
D．欲使处于基态的氢原子电离，可以用动能为13.7eV的电子去碰撞
E．原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
F．发现中子的核反应是
Be+
He→
C+
nG．核力是强相互作用的一种表现，任意两个核子之间都存在核力作用
H．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
（3）质量分别为2m和m的A、B两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后B球被右侧的墙原速弹回，又与A相碰，碰后两球都静止，则第一次碰后A球的动量大小PA______（填“＞”“=”或“＜”）B球动量大小PB，第一次碰后B球速度为______．
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