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倒数第2天 选修3－5 动量守恒和原子结构、原子核
学问回扣导图
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 ( )
图1
A．这群氢原子能够吸取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10.2eV
D．假如发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种肯定是由n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的
(2)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，B冲上光滑曲面又滑下并追上A压缩弹簧．A和B的质量m1和m2的大小关系应满足什么条件？
图2
解析 (2)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.
答案 (1)BD (2)m1＞m2
2．(1)下列说法正确的是 ( )
A．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数削减了4
B．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上升，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
(2)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，求它们共同运动的速度．
图3
解析 (2)小滑块以水平速度v0右滑时，有：
－fL＝0－mv
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
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
联立解得：v2＝
答案 (1)BD (2)
3．(1)下列说法中正确的是 ( )
A．氢原子吸取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取光子的频率
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粒子散射试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
(2)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．求木块获得的速度．
图4
解析 (1)假如氢原子吸取光子从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取光子的频率，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粒子散射试验证明白原子具有核式结构，选项C错误；选项D属于β衰变，选项D错误．
(2)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＝
答案 (1)AB (2)
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