题目内容

模块3—5试题（12分）

   （1）（4分）能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量Ei称为氢的电离能。现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为           （用光子频率v、电子质量m、氢的电离能Ei与普朗克常量h表示）

   （2）（8分）在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速。假设减速剂的原子核质量是中子的k倍，中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正磁。设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比。

（1）   （4分）

   （2）设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为和，碰撞后速度分别为，碰撞前后的总动量和总能量守恒，有

        ①

       ②

    式中为碰撞前中子速度，由题设

        ③

    由①②③式，经1次碰撞后中子速率与原速率之比为

        ④

    经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为

        ⑤

    评分参考：本题共8分，①②④⑤式各2分.

练习册系列答案
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模块3-5试题
（1）2011年是卢瑟福创立原子的核式结构模型100周年，下列关于原子核的说法正确的是
A
A

A．原子核的能量与原子的能量相似，也是不连续变化的，是量子化的
B．原子核的半衰期与原子核所处的环境有关
C．贝克勒尔发现了原子核的放射性现象，并提出了“放射性”这个词用来描述这一现象
D．原子核的结合能越大，原子核越稳定
（2）如图所示，光滑水平面上A、B两小球沿同一方向运动，A球的动量pA=4kg?m/s，B球的质量mB=1kg，速度vB=6m/s，已知两球相碰后，A球的动量减为原来的一半，方向与原方向一致．
求：
①碰撞后B球的速度变为多大？
②A球的质量范围．
（2007?海南）模块3-5试题
（1）氢原子第n能级的能量为En=
E1
n2
，其中E1是基态能量，而n=1，2，…．若一氢原子发射能量为-
3
16
E1的光子后处于比基态能量高出-
3
4
E1的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？
（2）一速度为v的高速α粒子（24He）与同方向运动的氖核（1020Ne）发生弹性正碰，碰后α粒子恰好静止．求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）．

模块3-5试题

（I）         首先提示了原子具有复杂的结构，      首先揭示了原子核具有复杂的结构。

A．电子的发现             B．质子的发现

C．中子的发现         D．天然放射现象的发现

（II）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为E0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：

（1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能

（2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。

模块3-5试题

（I）（4分）         首先提示了原子具有复杂的结构，      首先揭示了原子核具有复杂的结构。

A．电子的发现        B．质子的发现

C．中子的发现            D．天然放射现象的发现

（II）（8分）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m1，动能为E0，与介子的一个夸克（质量为m2）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m3，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：

（1）夸克m2与电子碰撞后所获得的动能

（2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。

 

模块3—5试题（12分）
（1）（4分）能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量Ei称为氢的电离能。现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为          （用光子频率v、电子质量m、氢的电离能Ei与普朗克常量h表示）
（2）（8分）在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速。假设减速剂的原子核质量是中子的k倍，中子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正磁。设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次碰撞后中子速率与原速率之比。

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