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(1)2011年3月11日,日本东海岸发生9.0级地震,地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统,最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏,向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质,这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家.4月4日,日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水,引起周边国家的指责.下列说法中正确的是:
A.福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电
B.碘131能自发进行β衰变,衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子
C.铯137进行β衰变时,往往同时释放出γ射线,γ射线具有很强的穿透能力,甚至能穿透几厘米厚的铅板
D.铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统,其半衰期是30.17年,如果将铯137的温度降低到0度以下,可以延缓其衰变速度.
(2)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m,长度为l的小车,小车左端有一质量也是m可视为质点的物块,车子的右擘固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧(弹簧长度与车长相比可忽略),物块与小车间动摩擦因数为u,整个系统处于静止.现在给物块一个水平向右的初速度V,物块刚好能与小车右壁的弹簧接触,此时弹簧锁定瞬间解除,当物块再回到左端时,与小车相对静止.求:
(1)物块的初速度V
(2)弹簧的弹性势能Ep

【答案】分析:(1)正确解答本题需要掌握:核裂变与核能的利用;三种衰变粒子的性质,以及衰变方程书写;正确理解半衰期的物理意义.
(2)由动量守恒定律及能量关系列式即可求解.
解答:解:(1)A、福岛第一核电站是利用重核裂变释放的核能进行发电的,故A正确;
B、β衰变是一个中子变为质子同时释放一个电子的过程,因此β衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核少一个中子而多一个质子,故B错误;
C、α、β、γ三种射线中γ射线具有很强的穿透能力,故C正确;
D、半衰期长短由元素本身决定,与外界环境如温度、压强以及所处状态等无关,故D错误.
故选C.
(2)由动量守恒定律得:mv=2mv        
由能量关系有:mv2-(2m)v2=μmgL       
解得:v=2        
物体最终速度为v1,由动量守恒定定律得:mv=2mv1      
由能量关系有:EP=mv2-(2m)v12=μmgL    
 答:(1)物块的初速度为2
(2)弹簧的弹性势能为μmgL.
点评:本题考查了原子物理中有关衰变的基础知识以及动量守恒与能量守恒的综合应用,是一道全面考查基础知识的好题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理-选修3-5]
(1)2011年3月,日本地震引发海啸,继而福岛核电站(世界最大的核电站)发生核泄漏.关于核电站和核辐射,下列说法中正确的是
BC
BC

A.核反应堆发生的是轻核聚变反应
B.核反应堆发生的是重核裂变反应
C.放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定,与外部条件无关
D.放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关
(2)如图所示,A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上,A、B的质量分别为mA=2.0kg、mB=1.5kg.一个质量为mC=0.5kg的小铁块C以v0=8m/s的速度滑到木块A上,离开木块A后最终与木块B一起匀速运动.若木块A在铁块C滑离后的速度为vA=0.8m/s,铁块C与木块A、B间动摩擦因数均为μ=0.4,取g=l0m/s2.求:
①铁块C在滑离A时的速度;
②木块B的长度至少为多长.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?海南)(1)2011年3月11日,日本发生九级大地震,造成福岛核电站的核泄漏事故.在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射.在下列四个式子中,有两个能分别反映131I和137Cs衰变过程,它们分别是
B
B
C
C
(填入正确选项前的字母).131I和137Cs原子核中的中子数分别是
78
78
82
82

A.X156137Ba+01nB.X254131Xe+-10eC.X356137Ba+-10eD.X454131Xe+11p
(2)一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求:
(i)木块在ab段受到的摩擦力f;
(ii)木块最后距a点的距离s.

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(1)2011年3月11日发生在日本的里氏9.0级强震引发巨大海啸,使福岛核电站遭到损毁,造成了严重的核泄漏,泄漏物中的碘-131具有放射性,它在自发地进行β衰变时,生成元素氙(元素符号为Xe),同时辐射出γ射线,请完成后面的核反应方程
 
131
53
I
 
Xe+
 
+γ(请在答题卡上写出完整的核反应方程).碘-131的半衰期为8天,经过32天(约为一个月),其剩余的碘-131为原来的
 
,所以在自然状态下,其辐射强度会较快减弱,不必恐慌.
(2)甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞,已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员速度大小均为5m/s,冲撞后甲被撞回,速度大小为2m/s,问撞后乙的速度多大?方向如何?

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(2011?福建模拟)[物理-选修3-5](1)2011年3月11日,日本发生9.0级大地震并引发海啸,致使福岛核电站的5个机组停转,于12日首次出现核泄漏,大批居民被疏散.该核电站的核厦应方程可能为
C
C

A.24He+714N→817O+817O                       B.92239U→90235Th+24He
C.92239U+01n→556141Ba+3692Kr+301n      D.12H+13H→24He+01n
(2)两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,已知mA=1kg,mB=2kg,vA=6m/s,vB=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是
C
C

A.vA′=5m/s  vB′=2.5m/s           B.vA′=-4m/s  vB′=7m/s
C.vA′=2m/s  vB′=4m/s             D.vA′=7m/s  vB′=1.5m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理--选修3-5]
(1)2011年3月日本发生9级大地震,并引发海啸.位于日本东部沿海的福岛核电站部分机组发生爆炸,在日本核电站周围检测到的放射性物质碘131.在核泄漏中,碘的放射性同位素碘131(半衰期为8.3天)是最为危险的,它可以在最短的时间内让人体细胞癌化,尤其是针对甲状腺细胞,甲状吸收后造成损伤.下列有关说法中正确的是
A.在出事故前,正常运行的福岛核电站中使用的主要核燃料是碘131
B.若现在有100个碘131原子核,8.3天后一定只剩下50个碘1311原子核
C.碘131发生β衰变时所释放出的电子是原子核外电子发生电离而发射出来的
D.碘131也可以做示踪原子;给人注射微量碘131,然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度,有助于诊断甲状腺的疾病
(2)如图所示,已知水平面上的P点右侧光滑,左侧与滑块m1间的动摩擦因数为μ.质量分别为m1和m2的两个滑块在水平面上P点的右侧分别以速度v1、v2向右运动,由于v1>v2而发生碰撞(碰撞前后两滑块的速度均在一条直线上).二者碰后m1继续向右运动,m2被右侧的墙以原速率弹回,再次与m1相碰,碰后m2恰好停止,而m1最终停在Q点.测得PQ间的距离为l.求第一次碰后滑块m1的速率.

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