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专题十六 选修3-5 1. 1930年泡利提出,在β衰变中除了电子外还会放出不带电且几乎没有静质量的反中微子.氚是最简单的放射性原子核,衰变方程为HHee+,半衰期为12.5年. (1) 下列说法中正确的是 . A. 两个氚原子组成一个氚气分子,经过12.5年后,其中的一个氚核一定会发生衰变 B. 夜光手表中指针处的氚气灯放出β射线撞击荧光物质发光,可以长时间正常工作 C. 氚气在一个大气压下,温度低于25.04 K时可液化,液化后氚的衰变速度变慢 D. 氚与氧反应生成的超重水没有放射性 (2) 在某次实验中测得一静止的氚核发生β衰变后He的动量大小为p1,沿反方向运动的电子动量大小为p2(p1<p2),则反中微子的动量大小为 .若HHe和e的质量分别为m1、m2和m3,光在真空中的传播速度为c,则氚核β衰变释放的能量为 . (3) 电子撞击一群处于基态的氢原子,氢原子激发后能放出6种不同频率的光子,氢原子的能级如图所示,则电子的动能至少为多大?
2. (1) 下列四幅图中说法正确的是 .
A. 原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的 B. 光电效应实验说明了光具有粒子性 C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 D. 发现少数α粒子发生了较大偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 (2) 如图所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06 eV 的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种,其中最短波长为 m.(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J・s)
(3) 速度为3 m/s的冰壶甲与静止的相同冰壶乙发生对心正碰,碰后甲以1 m/s的速度继续向前滑行.求碰后瞬间冰壶乙的速度大小. 3. (1) 如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 .
(2) 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 .该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 . (3) A、B两种光子的能量之比为2∶1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功. 4. (1) 1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一,如图所示的是该实验装置的简化图.下列说法中错误的是 .
A. 亮条纹是电子到达概率大的地方 B. 该实验说明物质波理论是正确的 C. 该实验再次说明光子具有波动性 D. 该实验说明实物粒子具有波动性 (2) 核电池又叫“放射性同位素电池”,一个硬币大小的核电池,就可以让手机不充电使用5 000年.燃料中钚Pu)是一种人造同位素,可通过下列反应合成:
科研人员成功研制出硬币大小的“核电池” ① 用氘核D)轰击铀U)生成镎(Np238)和两个相同的粒子X,核反应方程是 UDNp+2X. ② 镎(Np238)放出一个粒子Y后变成钚(Pu),核反应方程是NpPu+Y. 则X粒子的符号为 ,Y粒子的符号为 . (3) 一对正、负电子相遇后转化为光子的过程被称为湮灭. ① 静止的一对正、负电子湮灭会产生两个同频率的光子,且两个光子呈180°背道而驰,这是为什么？ ② 电子质量m=9.1×10-31 kg,真空中光速c=3×108 m/s,普朗克常量为h=6.63×10-34 J・s,求一对静止的正、负电子湮灭后产生的光子的频率.(结果保留两位有效数字)
专题十六 选修3-5 1.(1) B (2) p2-p1 (m1-m2-m3)c2 (3) 氢原子能放出光子的种类数=6,则量子数n=4. 电子的动能至少为ΔE=E4-E1. 解得ΔE=12.75 eV. 2. (1) BCD (2) 10 9.5×10-8 (3) 2 m/s (3) 根据动量守恒定律mv1=mv'1+mv'2,代入数据得v'2=2 m/s. 3. (1) C (2) nHH (3) 2∶1 EA-2EB 4. (1) C (2) ne (3) ①总动量为零,遵循动量守恒定律.②1.2×1020 Hz 解析:(1) 电子的衍射说明了运动的电子具有波动性,而不是光具有波动性.亮纹处说明电子到达的几率大,综上所述选项C错误. (2) 根据电荷数守恒和质量数守恒得到X为n,Y为e. (3) ①总动量要为零,遵循动量守恒. ②2mc2=2hν,ν==1.2×1020 Hz.
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