倒数第3天（原子核）

倒数第2天 原子结构知识回扣导图考前必做题1.(1)如图1所示是氢原子的能级图，对于一群处于n＝4的氢原子，下列说法正确的是____________．(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)图1A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B．这群氢原子能够发出6种不同频率的光C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVD．若发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的E．从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光的波长最长(2)(9分)如图2所示，竖直平面内一光滑水平轨道与光滑曲面平滑相连，质量为m1和m2的木块A、B静止于光滑水平轨道上，A、B之间有一轻弹簧，弹簧与木块A相固连，与木块B不固连．将弹簧压紧用细线相连，细线突然断开，A获得动量大小为p，B冲上光滑曲面又滑下并追上A压缩弹簧．图2①A和B的质量m1和m2的大小关系应满足什么条件？②求B追上A并压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能．解析(2)①设A与B弹开后，A、B的速度大小分别是v1和v2，由动量守恒定律得m1v1＝m2v2，B追上A需满足v2＞v1，故m1＞m2.②B从光滑曲面滑下后的速度大小仍为v2，当A、B速度相等时弹簧具有最大弹性势能，A与B弹开时m1v1＝m2v2＝p.B追上A时由动量守恒定律得2p＝(m1＋m2)v，由能量守恒定律得m1v＋m2v－(m1＋m2)v2＝Ep，解得Ep＝答案　(1)BDE(2)①m1＞m2　②2．(1)(6分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每错选1个扣3分，最低得分为0分)A．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D．用14 eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离E．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号(2)(9分)如图3所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连．质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零．现小滑块以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求的值．图3解析(2)小滑块以水平速度v0右滑时，有：－fL＝0－mv(2分)小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1，则有－fL＝mv－mv2(2分)滑块与墙碰后向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为v2，则有mv1＝(m＋4m)v2(2分)由总能量守恒可得：fL＝mv－(m＋4m)v(2分)联立解得：＝(1分)答案　(1)BDE　(2)3．(1)(6分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每错选1个扣3分，最低得分为0分)A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率可能小于原吸收光子的频率B.Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D.Se→Kr＋2e，此核反应方程属于重核裂变E．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定(2)(9分)如图4所示，光滑水平面上静止着一质量为2m、长为L的长方形匀质木块．现有一颗质量为m的子弹以速度v0沿轴线水平射向木块，穿出木块时子弹的速度为，设木块对子弹的阻力保持不变．图4①求子弹穿出木块的过程中系统增加的内能；②若换用一块同样材料、同样横截面积，但长为L′＝1.5L的质量较大的木块，子弹不能穿出木块，求子弹射入木块的深度x.解析　(1)如果氢原子吸收光子从n＝1的基态跃迁到n＝3的激发态，则向低能级跃迁时，可能先从n＝3的激发态跃迁到n＝2的激发态，那么放出的光子的频率小于原吸收光子的频率，选项A正确；衰变要释放出能量，所以有质量亏损，选项B正确；α粒子散射实验证明了原子具有核式结构，选项C错误；选项D属于β衰变，选项D错误；根据比结合能的物理意义，选项E正确．(2)①子弹穿出木块的过程中，以子弹和木块为系统，满足动量守恒，设子弹穿出木块后木块的速度为v，则mv0＝m()＋2mv解得v＝损失的动能即为系统增加的内能Q，设木块对子弹的阻力为f，则Q＝fL＝mv－m()2－(2m)v2＝mv.②设较大木块的质量为m′，则m′＝L′＝3m设子弹与木块的共同速度为v′，由动量守恒得mv0＝(m＋m′)v′得v′＝系统损失的动能即为系统增加的内能Q′，Q′＝fx＝mv－(m＋m′)v′2＝mv，解得：x＝1.2L答案　(1)ABE(2)①mv　②1.2L