3-5
38．（8分）【物理―物理3-5】（2008年高考山東理綜卷38題）
（1）在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n=2能級發出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原子自發躍過時發出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發躍遷時最多可發生 條不同頻率的譜線。
（2）一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質量為M的盒子，如圖1所示�，F給盒子―初速度v0，此后，盒子運動的v-t圖象呈周期性變化，如圖2所示。請據此求盒內物體的質量。
解：（1）6
（2）設物體的質量為m,t0時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據動量守恒定律
①
3t0時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變為v0，說明碰撞是彈性碰撞
②
聯立①②解得
m=M ③
(也可通過圖象分析得出v0=v,結合動量守恒，得出正確結果)
2．（2008年高考廣東物理卷2題）鋁箔被α粒子轟擊后發生了以下核反應：
Al+
He→+
n．下列判斷正確的是
A．n是質子 B．n是中子
C．X是
Si的同位素 D．X是
P的同位素
2．BD�！窘馕觥吭趯懞朔磻匠虝r，要根據質量數與電荷數守恒進行驗證，此題就能很快解出BD答案是正確的。
【誤區警示】核反應時遵守最基本的電荷數守恒與質量數守恒，當然還要記住什么叫做中子、質子、電子、光子等等。
6．（2008年高考廣東物理卷6題）有關氫原子光譜的說法正確的是
A．氫原子的發射光譜是連續譜
B．氫原子光譜說明氫原子只發出特定頻率的光
C．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D．氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關
6．BC。【解析】氫原子的光譜是原子的特征譜線，是特定的頻率的光，其光子的能量是由能級差決定的，即
。
【誤區警示】原子發光時，發出光子的能量不是任意的，而是特定的一個或幾個值，光子的能量一定是等于原子兩個能級對應的能量之差。
33.[ 物理─選修3－5]（15分）
(1)（6分）（2008年高考寧夏理綜卷33題）天然放射性元素
Pu經過
次a衰變和
次b衰變，最后變成鉛的同位素 。（填入鉛的三種同位素
Pb、
Pb、
Pb中的一種）
(2)（9分）（2008年高考寧夏理綜卷33題）某同學利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質量之比為1∶2。當兩擺均處于自由靜止狀態時，其側面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成30°。若本實驗允許的最大誤差為±4％，此實驗是否成功地驗證了動量守恒定律？
33．（1）BD
（2）60°
（1）8；4；
（2）證明見解析
【解析】本題要求驗證碰撞中的動量守恒定律及碰撞前與碰撞后的機械能守恒定律。
33.[物理――選修3-5]（15分）
（1）8 4 
（2）設擺球A、B的質量分別為
、
，擺長為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線質量的情況下，根據題意及機械能守恒定律得
①
②
設碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為P1、P2。有
P1=mBvB ③
聯立①②③式得
④
同理可得
⑤
聯立④⑤式得
⑥
代入已知條件得
⑦
由此可以推出
≤4%
⑧
所以，此實驗在規定的范圍內驗證了動量守恒定律。
19、模塊3－5試題（2008年高考海南物理卷19題）
⑴（4分）某考古隊發現一古生物骸骨．考古專家根據骸骨中
的含量推斷出了該生物死亡的年代．已知此骸骨中
的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年．該生物死亡時距今約
年．
⑵（8分）一置于桌面上質量為M的玩具炮，水平發射質量為m的炮彈．炮可在水平方向自由移動．當炮身上未放置其它重物時，炮彈可擊中水平地面上的目標A；當炮身上固定一質量為M0的重物時，在原發射位置沿同一方向發射的炮彈可擊中水平地面上的目標B．炮口離水平地面的高度為h．如果兩次發射時“火藥”提供的機械能相等，求B、A兩目標與炮彈發射點之間的水平距離之比。
19．【答案】：11460
【解析】：該核剩下1/4，說明正好經過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。
15．（2008年高考理綜四川卷15題）下列說法正確的是
A．γ射線在電場和磁場中都不會發生偏轉
B．β射線比α射線更容易使氣體電離
C．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變
D．核反應堆產生的能量來自輕核聚變
15、A 解析：γ射線中的γ光子不帶電，故在電場與磁場中都不會發生偏轉，A正確；α粒子的特點是電離能力很強，B錯；太陽輻射的能量主要來源于輕核的聚變，C錯；核反應堆產生的能量是來自于重核的裂變，D錯．
C．(選修模塊3―5)(12分) （2008年高考江蘇物理卷12題）
(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 ．
(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質量分別為m１、m２，電量分別為q１、 q２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統動量守恒應滿足的關系式為 ．
(3)約里奧?居里夫婦因發現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發現的放射性元素
衰變成
的同時放出另一種粒子，這種粒子是 ．
是的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術．1mg隨時間衰變的關系如圖所示，請估算4 mg的經多少天的衰變后還剩0.25 mg?
C模塊
（1）A為康普頓散射，B為光電效應，康普頓散射和光電效應都深入揭示了光的粒子性；
C為
粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式結構模型。D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續；
（2） 系統動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡
；
（3）由核反應過程中電荷數和質量數守恒可寫出核反應方程：
，可知這種粒子是正電子。由圖象可知
的半衰期為14天，
的衰變后還剩
，經歷了4個半衰期，所以為56天。
18. （2008年高考全國一理綜卷18題）三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變為Y核，Y核與質子發生核反應后生成Z核并放出一個個氦（42He）,則下面說法正確的是
A.X核比Z核多一個原子
B.X核比Z核少一個中子
C.X核的質量數比Z核質量數大3
D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍
18、CD 解析：設原子核X的質量數為x，電荷數為y，依題意寫出核反應方程，根據質量數守恒和電荷數守恒，可得原子核Y的質量數為x，電荷數為y-1，原子核Z的質量數為x-3，電荷數為y-2。由此可得X核的質子（y）比Z核的質子（y-2）多2個，A錯；由此可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1個，B錯；X核的質量數（x）比Z核的質量數（x-3）多3個，C對；X核與Z核的總電荷（2y-2）是Y核電荷（y-1）的2倍，D對。
20．（2008年高考全國Ⅱ理綜卷20題）中子和質子結合成氘核時，質量虧損△m，相應的能量△E=△mc2=2.2MeV是氘核的結合能。下列說法正確的是
A．用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質子和一個中子
B．用能量等于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零
C．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零
D．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和不為零
20、AD 解析：只有靜止氘核吸收光子能量大于其結合能時，才能分解為一個質子和一個中子，故A項正確，B項錯誤；根據能量守恒定律，光子能量大于氘核結合題，則多余的能量以核子動能形式呈現，故C項錯，D項正確。
13．（2008年高考北京理綜卷13題）下列說法正確的是
A．用分光鏡觀測光譜是利用光折射時的色散現象
B．用X光機透視人體是利用光電效應
C．光導纖維輿信號是利用光的干涉現象
D．門鏡可以擴大視野是利用光的衍射現象
13、A 【解析】用X光機透視人體是利用X光的穿透性；光導纖維傳輸信號是利用光的全反射現象；門鏡可以擴大視野是利用光的折射現象。
14．（2008年高考北京理綜卷14題）一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個
光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是
A．核反應方程是
H+
n
H+γ
B．聚變反應中的質量虧損
1+m2-m1
C．輻射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c
D．γ光子的波長
14、B 【解析】核反應方程是H+n
H+；輻射出的光子的能量E=(
1+m2-m3)c2；光子的波長
。
．（2008年高考上海物理卷
【解析】：盧瑟福在α粒子散射實驗中發現了大多數α粒子沒有大的偏轉，少數發生了較大的偏轉，盧瑟福抓住了這個現象進行分析，提出了原子的核式結構模型；1MeV=1×106×1.6×10-19= mv2，解得v=6.9×
．（2008年高考上海物理卷2B題）放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨＿＿＿＿＿輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經過t＝T1?T2時間后測得這兩種放射性元素的質量相等，那么它們原來的質量之比mA：mB＝＿＿＿＿＿。
2B．【答案】：γ，2T2 : 2T1
【解析】：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據半衰期的定義，經過t＝T1?T2時間后剩下的放射性元素的質量相同，則 = ，故mA：mB＝2T2 : 2T1
6．（2008年高考上海物理卷6題）在下列4個核反應方程中，x表示質子的是
（A）
（B）
（C）
（D）
6．C 【解析】：由核反應方程的質量數和電荷數守恒，可得各個選項中的x分別為正電子、α粒子、質子、中子。
15．（2008年高考理綜天津卷15題）一個氡核
衰變成釙核
并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。衰變成的過程放出的粒子是
A．
B．
C．
D．
15、B【解析】經過了兩個半衰期，
14.（2008年高考重慶理綜卷14題）放射性同位素針232經αβ衰變會生成氧，其衰變方程為
Th
Rn+xα+yβ，其中
A.x=1,y=3 B.x=2,y=3
C.x=3,y＝1 D.x=3,y=2
14、D，本題考查放射性元素衰變的有關知識，本題為較容易的題目。由衰變方程：
,由質量數守恒和電荷數守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y
可解得：x=3、 y=2。
31．(選修模塊3―5)(12分) （2008年高考江蘇物理卷）
(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 ．
(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質量分別為m１、m２，電量分別為q１、 q２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統動量守恒應滿足的關系式為 ．
(3)約里奧?居里夫婦因發現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發現的放射性元素衰變成
的同時放出另一種粒子，這種粒子是 ．是的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術．1mg隨時間衰變的關系如圖所示，請估算4
mg的經多少天的衰變后還剩0.25
mg?
31．.3-5模塊
（1）A為康普頓散射，B為光電效應，康普頓散射和光電效應都深入揭示了光的粒子性；
C為粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式結構模型。D為光的折射，揭示了氫原子能級的不連續；
（2） 系統動量守恒的條件為所受合外力為零。即電場力與重力平衡；
（3）由核反應過程中電荷數和質量數守恒可寫出核反應方程：
，可知這種粒子是正電子。由圖象可知
的半衰期為14天，的衰變后還剩，經歷了4個半衰期，所以為56天。
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