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精英家教網[物理--選修3-5]
(1)如圖所示為氫原子的能級圖.讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數n=1)的氫原子上,被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光,則照射氫原子的單色光的光子能量為
 
eV.用
這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時,逸出的光電子的最大初動能是
 
eV.
(2)鐳(Ra)是歷史上第一個被分離出來的放射性元素,已知
 
226
88
Ra
能自發(fā)地放出α粒子而變成新核Rn,已知
 
226
88
Ra
的質量為M1=3.7533×10-25kg,新核Rn的質量為M2=3.6867×10-25kg,α粒子的質量為m=6.6466×10-27kg,現(xiàn)有一個靜止的
 
226
88
Ra
核發(fā)生α衰變,衰變后α粒子的速度為3.68×105m/s.則:(計算結果保留兩位有效數字)
①寫出該核反應的方程式.
②此反應過程中放出的能量是多少?
③反應后新核Rn的速度是多大?
分析:入射光子的能量為兩個軌道能量的差,由質能方程計算放出的能量,與動量守恒求新核的速度.
解答:解:(1)氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光,說明氫原子激發(fā)到n=3的軌道,則入射光子的能量為E=E3-E1=-1.51+13.6=12.09eV;
由公式EK=E-W=12.09-4.54=7.55eV
(2)①核反應方程式為
 
226
88
Ra→
 
4
2
He+
 
222
86
Rn

②由質能方程知△E=△mc2=(M1-M2-m)c2=1.2×10-12J
③反應前后動量守恒M2υ2-mυ=0
υ2=mυ/M2=6.6×103m/s
答案為(1)12.09  7.55
(2)①
 
226
88
Ra→
 
4
2
He+
 
222
86
Rn

②反應過程中放出的能量是1.2×10-12J
③反應后新核Rn的速度是6.6×103m/s.
點評:本題考查了氫原子的能級公式、愛因斯坦質能方程和動量守恒的知識,題目難度不大,注意計算要細心.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

[物理--選修3-5]
(1)已知氫原子的能級規(guī)律為E1=-13.6eV、E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV.現(xiàn)用光子能量介于11~12.5eV范圍內的光去照射一大群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法中正確的是
AC
AC

A.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子只有1種
B.照射光中可能被基態(tài)氫原子吸收的光子有2種
C.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有3種
D.激發(fā)后的氫原子發(fā)射的不同能量的光子最多有2種
(2)如圖,小車質量為M=2.0kg,帶有光滑的圓弧軌道AB和粗糙的水平軌道BC,一小物塊(可視為質點)質量為m=0.5kg,與軌道BC的動摩擦因數為μ=0.10,BC部分總長度為L=0.80m.重力加速度g取10m/s2
①若小車固定在水平面上,將小物塊從AB軌道的D點靜止釋放,小物塊恰好可運動到C點.試求D點與BC軌道的高度差;
②若將小車置于光滑水平面上,小物塊仍從AB軌道的D點靜止釋放,試求小物塊滑到BC中點時的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

物理--選修3-5
(1)下列說法正確的是
CDF
CDF

A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內
B.氫原子從低能級向高能級躍遷時產生原子光譜
C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,α射線的電離能力最強
D.鈾核(92238U)衰變?yōu)殂U核(82206Pb)的過程中,要經過8次α衰變和6次β衰變
E.霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜是連續(xù)光譜
F.半衰期是原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間
(2)如圖所示,在水平光滑直導軌上,靜止著三個質量均為m=1kg的相同小球A、B、C,現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B球運動,A、B兩球碰撞后粘在一起,兩球繼續(xù)向右運動并與C球碰撞,C球的最終速度vC=1m/s.問:
①A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大?
②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(物理-選修3-5)
(1)關于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是
CD
CD

A.若使放射性物質的溫度升高,其半衰期將減小
B.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的
C.在α.β.γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,α射線的電離能力最強
D.鈾核(92238U)衰變?yōu)殂U核(86206Pb)的過程中,要經過8次α衰變和10次β衰變
(2)如圖所示,甲、乙兩光滑圓軌道放置在同一豎直平面內,甲軌道半徑是R且為乙軌道半徑的2倍,兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連,在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個小球夾住,但不拴接.如果a、b兩球質量均為m,同時釋放兩小球,要求a、b都能通過各自的最高點,則彈簧在釋放前至少具有多大的彈性勢能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?丹東模擬)[物理--選修3-5]
35-1.“朝核危機”引起全球矚目,其焦點就是朝鮮核電站采用輕水堆還是重水堆.重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產出可供研制核武器的钚239(
239
94
pu
),這種钚239可由鈾239(
239
92
U
)經過n次β衰變而產生,則n為
A.2    B.239     C.145   D.92
35-2.如圖所示,甲車質量為2kg,靜止在光滑水平面上,其頂部上表面光滑,右端放一個質量為1kg的小物體,乙車質量為4kg,以5m/s的速度向左運動,與甲車碰撞后甲車獲得6m/s的速度,物體滑到乙車上,若乙車足夠長,其頂部上表面與物體的動摩擦因數為0.2,則(g取10m/s2
(1)物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止;
(2)物塊最終距離乙車左端多大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?長春二模)[物理--選修3-5]
(1)在氫原子光譜中,電子從較高能級躍遷到n=2能級發(fā)出的譜線屬于巴爾末系.若一群氫原子自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有兩條屬于巴爾末系,則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可能發(fā)出多少條不同頻率的譜線
A.2    B.5     C.4     D.6
(2)光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車,一根輕繩跨過乙車的定滑輪(不計定滑輪的質量和摩擦),繩的一端與甲車相連,另一端被甲車上的人拉在手中,已知每輛車和人的質量均為30kg,兩車間的距離足夠遠.現(xiàn)在人用力拉繩,兩車開始相向運動,人與甲車保持相對靜止,當乙車的速度為0.5m/s時,停止拉繩.求:
(1)人在拉繩過程做了多少功?
(2)若人停止拉繩后,至少以多大速度立即從甲車跳到乙車才能使兩車不發(fā)生碰撞?

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