试比较电子和质量为10 g的子弹位置的不确定量范围.(设它们的速率为200 m/s.动量的不确定范围为0.01%) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

试比较电子和质量为10 g的子弹位置的不确定量范围.（设它们的速率为200 m/s，动量的不确定范围为0.01%）

解析：由Δx·Δp=h

对电子

Δp=（0.01%）p=（0.01%）mv=1×10^-4×9.1×10^-31×200kg·m·s^-1=1.8×10^-32 kg·m·s^-1

m=3.7×10^-2m

对子弹

Δp=1×10^-4×0.01×200 kg·m·s^-1=2.0×10^-4 kg·m·s^-1

m=3.3×10^-30 m

答案：电子位置不确定量为3.7×10^-2m,子弹位置不确定量为3.3×10^-30m,由于子弹的大小为R=10^-2m,RΔx子弹可作经典粒子处理.

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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

H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
（1）中微子与水中的

．（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

-1

e+→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

8.2×10^-14，

J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

遵循动量守恒

．
（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=

2mEk

，因为m_n＜m_c，所以p_n＜p_c，故λ_n＜λ_c．

【选做题】A．（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，
下列说法正确的是

．（填写选项前的字母）
（A）气体分子间的作用力增大（B）气体分子的平均速率增大
（C）气体分子的平均动能减小（D）气体组成的系统地熵增加
（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了

J
（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/m³，平均摩尔质量为0.29kg/mol．阿伏加德罗常数N^A=6.02×10²³mol^-1，取气体分子的平均直径为2×10^-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．（结果保留以为有效数字）
B．（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为

．（填写选项前的字母）
（A）0.4c （B）0.5c
（C）0.9c （D）1.0c
（2）在t=0时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示．质点A振动的周期是

s；t=8s时，质点A的运动沿y轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t=9s时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm
（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径r=11cm的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度l=10cm，若已知水的折射率为n=

，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）

C．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₁¹H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
（1）中微子与水中的₁¹H发生核反应，产生中子（₀¹n）和正电子（₊₁⁰e），即中微子+₁¹H→₀¹n+₊₁⁰e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₊₁⁰e+_-1⁰e→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．

（选修模块3-5）
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

H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
（1）中微子与水中的

．（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

-1

e→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．

【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3-3)

(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是____________.(填写选项前的字母)

A.气体分子间的作用力增大 B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小 D.气体组成的系统的熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功,则此过程中气泡____________(填“吸收”或“放出”)的热量是____________J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了____________J.

(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m³,平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1,取气体分子的平均直径为2×10^-10m.若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)

B.(选修模块3-4)

(1)如图甲所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为___________.(填写选项前的字母)

甲

A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c

(2)在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图乙所示.质点A振动的周期是_________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的_________方向(填“正”或“负”）;质点B在波的传播方向上与A相距16 m.已知波的传播速度为2 m/s,在t=9 s时,质点B偏离平衡位置的位移是_________cm.