13.静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7×10⁶m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核(He)，它的速度大小是8×10⁶m/s，方向与反应前的中子速度方向相同.

(1)写出此核反应的方程式；

(2)求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；

(3)通过计算说明此反应过程中是否发生了质量亏损。

(1)　　　　　　　　　　　　　　　　 (3分)

　 (2)用m₁、m₂和m₃分别表示中子()、氦核()和氚核()的质量，用

v₁、v₂和v₃分别表示中子、氦核和氚核的速度，由动量守恒定律得

　　　　　　　　　　 (3分)

代入数值，得　　　　　　　　　　　　 (1分)

即反应后生成的氚核的速度大小为8.1×10⁶m/s，方向与反应前中子的速度方向相反

(1分)

　 (3)反应前的总动能

　　　　 反应后的总动能　　　　　　　　 (2分)

　　　　 经计算知　 E₂＞E₁　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　 故可知反应中发生了质量亏损　　　　　　　　　　　　　 (2分)

12. “世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到 0.6 c ( c 为真空中的光速)时，时钟的周期大约为　　 ▲　　 ．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度 ▲　 (2.5s;　 太小；)

若在高速运行的飞船上有一只表，从地而上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变　　 ▲　 (慢)　 (填“快”或“慢”)了．

11.一个静止的铀核(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核(原子质量为228.0287u)。(已知：原子质量单位1u=1.67×10^-27kg，1u相当于931MeV)

　 (1)写出核衰变反应方程；

　 (2)算出该核衰变反应中释放出的核能；

　 (3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

解：(1)　 (2分)

(2)质量亏损　 △m=0.0059u　　 (2分)

△E=△mc²=0.0059×931MeV=5.49MeV　 (2分)

(3)系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相等，即

　　 (1分)

　　　　 (1分)

　　 (1分)

所以钍核获得的动能　 (1分)

10.(1)下列说法中正确的是(　　　　 　　　　　)

A．物体辐射电磁波的强度分布只与物体温度和辐射波的波长有关　

B．对于同一种金属来说，其截止频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关

C．极少数粒子的偏转角超过了90⁰，表明原子中带负电的物质体积很小

D．玻尔的能级原子模型虽然使用了定态、跃迁、量子等概念但保留“轨道”是其缺陷

E．光衍射现象中，产生明条纹的地方光子出现的概率低，这是波粒二象性的观点

F．做示踪原子的物质尽可能选用半衰期长一些的放射性元素

G．核力具有饱和性和短程性，原子核为了稳定，故重核在形成时其中子数多于质子数

H．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能

ABDFGH

9.(1)下列说法正确的是(　　 )

A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大

E．E=mc²表明物体具有的能量与其质量成正比

F. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

(2)如图所示，在光滑的水平面上，有质量均为M的甲、乙两辆小车，甲车上有一轻质框架，框架上用轻质细绳系一质量为m的小球，把小球拉到水平位置由静止释放，当小球摆到最低位置时，甲、乙两车恰好相碰并连为一体，则

　　　 (1)小球摆至最低点时，小球的速度为多大?

　　　 (2)两车刚好碰撞完毕的瞬间，绳子中的张力多大?

(1) D E F (2)略

8.现有一群处于n=4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E₁=－13.6 eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h=6.63×10^－34 J·s.则：

(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是多少

(2)电子实际运动有题中所说的轨道吗？

(3)这群氢原子发光的光谱共有几条谱线？

(4)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？

解：(1)电子绕核运动，由库仑引力提供向心力，则：

k =m　　 (2分)

又 r₄=4²r　　 (2分)

解得电子绕核运动的动能为E_k= 　　．　 (2分)

(2) 电子绕核运动没有题中所说的轨道。(3分)

(3)这群氢原子的能级图如图所示，由图可以判断出，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的光谱线共有6条. (3分)

(4)频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能量差也最大，即由n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大，据玻尔理论得，发出光子的能量

hv =E₁(－)　 (4分)

解得：v =3.1×10¹⁵ Hz.　 (2分)

①(4分)以下说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子

　 B．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性

　 C．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关

　 D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子越稳定

②(8分)一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块沿原轨道返回，质量为．求：

(1)另一块爆炸后瞬时的速度大小；

(2)爆炸过程系统增加的机械能．

①ACD(4分，错选得0分，漏选得2分)

②解：(1)爆炸后沿原轨道返回，则该炸弹速度大小为v，方向与原方向相反 (1分)　

　 爆炸过程动量守恒， (2分)

　 解得v₁=3v　　　　　　　　　　　　　 (1分)

　(2)爆炸过程重力势能没有改变，

爆炸前系统总动能　　　　　 　　　　　　　　　　(1分)

爆炸后系统总动能　　　 (1分)

系统增加的机械能△E=2mv² 　　　　　　　　　　　　　(2分)

7.(1)(6分)如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．

①若增加黄光照射的强度，则毫安表 ▲　　 　▲　 (选填“有”

或“无”)示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安

表 ▲　　 　▲　 (选填“有”或“无”)示数．

②若用几种都能使金属涂层发生光电效应的不同频率ν的光照射

光电管中的金属涂层，分别测出能使毫安表的读数恰好减小到零

时的不同电压值U，通过U和ν的几组对应数据，作出U -ν

图象．则利用电子的电荷量e与U- ν图象的 ▲　 就可求得普朗

克常量h(用纵轴表示U、横轴表示ν)．

(2)(6分)一个运动的α粒子撞击一个静止的¹⁴N核，它们暂时形成一个复合核，随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核．已知复合核发生转化需要能量1.19MeV．那么要想发生上述核反应，入射的α粒子的动能至少要多大？

(1)(共6分)无　 (2分)　　 　　 有　 (2分)　　　　　　 直线的斜率　 (2分)

(2)(共6分)

α粒子撞击¹⁴N核形成复合核，应遵循动量守恒，即　　　　　　　 (2分)

　　　　 由能量守恒可知，系统损失的动能变成复合核发生转化所需的能量，即

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 (2分)

　　　　 联立两式解得入射α粒子的动能MeV　　　 (2分)

6.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如奥运会场馆周围80﹪-90﹪的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90﹪的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的核反应形成的，其核反应方程是；C

A．　　　　 B．

C．　　　　 D．

5.氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，一条红色、一条蓝色、两条紫色，它们分别是从 n = 3、4、5、6 能级向 n = 2 能级跃迁时产生的，则　　　 (　　　 )C

(A)红色光谱是氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时产生的

(B)蓝色光谱是氢原子从n = 6能级或 n = 5能级向 n = 2能级跃迁时产生的

(C)若从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时，则能够产生紫外线

(D)若原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应

4.光子能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n=3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为υ₁、υ₂、υ₃、υ₄、υ₅、υ₆的六种光谱线，且υ₁＜υ₂＜υ₃＜υ₄＜υ₅＜υ₆，则E等于(　　　 )A

A．hυ₁　　 B．hυ₆ 　　　C．h(υ₆-hυ₁)　　 D．h(υ₁+υ₂+υ₃+υ₄+υ₅+υ₆)