11.(2009·厦门市)(1)在对北京奥运会的场馆验收时,其中有一项为放射性污染检测,下列有关放射性的说法中正确的是 .(填选项前的编号)
①放射性元素发生β衰变说明原子核内有电子
②β射线的电离能力比γ射线强
③β射线的穿透本领比γ射线大
④温度越高,放射性元素的半衰期越短
(2)光滑水平面上a、b两球沿同一直线同向运动,速度大小分别为va、vb,两球碰后速度大小变为va′、vb′,但方向都不发生改变,由此可知两球的质量之比等于 .(填选项前的编号)
答案 (1)② (2)①
10.(2009·苏州市第三次调研)(1)两种质量相等,半衰期分别为T1和T2的放射性元素A、B,经过t=T1·T2时间后,这两种元素的剩余质量之比为多少?
(2)中国科学院某实验室工作人员,用初速度为v0的α粒子,轰击静止的氮原子核 ,产生了质子 .若某次碰撞可看做对心正碰,碰后新核与质子同方向运动,且垂直磁场方向,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1∶20,已知质子的质量为m.
①写出核反应方程. ②求出质子的速度. ③估算核反应中的质量亏损.
解析 (1)经过t=T1·T2时间,A剩余的质量mA= = ,
B剩余的质量mB= ,所以 mA∶mB=2T1∶2T2.
(2)①
②令α粒子、新核的质量分别为4m、17m,质子的速度为vH.α粒子与氮核对心正碰,由动量守恒定律得 4mv0=17m
解出vH=
③氧原子核(新核)的速度大小vo=
系统动能的变化量ΔE=(EH+Eo)-Ekα=0.44mv02
又ΔE=Δmc2得Δm=0.44
9.(2009·淮安市调研)(1)关于光电效应现象,下列说法中正确的是 .
A.在光电效应现象中,入射光的强度越大,光电子的最大初动能越大
B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于此波长,才能产生光电效应
D.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应
(2)处于激发状态的原子,在入射光的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是 .
A.Ep增大、Ek减小、En减小 B.Ep减小、Ek增大、En减小
C.Ep增大、Ek增大、En增大 D.Ep减小、Ek增大、En不变
(3)如图22所示,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,静止在光滑水平面上.质量为m的小球A以某一速度向右运动,与弹簧发生碰撞,当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为Ep,则碰撞前A球的速度v0= .
答案 (1)C (2)B (3)
4、(1)(5分)关于光电效应,下列说法正确的是 (填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.极限频率越大的金属材料逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小
D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
(2)(10分)两质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图13所示,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止滑下,然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度.
解析 (1)由爱因斯坦光电效应方程可知W=hν0,所以极限频率越大,逸出功越大,A正确;低于极限频率的光强度无论多大,照射时间多长,都不可能产生光电效应,B错误;光电子的最大初动能还与照射光子的频率有关,C错误;单位时间逸出光电子个数与光强成正比,与频率无关,D错误.
(2)设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和V,由机械能守恒和动量守恒得
mgh= ①
M1V=mv ②
设物块在劈B上达到的最大高度为h′,此时物块和B的共同速度大小为V′,由机械能守恒和动量守恒得
mgh′+ ③
mv=(M2+m)V′ ④
联立①②③④式得 h=
3、(每小题只有一个选项符合题意.)
(1)随着现代科学的发展,大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是 .(填选项前的编号)
①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
②天然放射现象表明原子核内部有电子
③轻核聚变反应方程有:
④氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长
(2)一炮艇总质量为M,以速度v0匀速行驶,从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹,发射炮弹后艇的速度为v′,若不计水的阻力,则下列各关系式中正确的是 .(填选项前的编号)
①Mv0=(M-m)v′+mv ②Mv0=(M-m)v′+m(v+v0)
③Mv0=(M-m)v′+m(v+v′) ④Mv0=Mv′+mv
解析 (1)α粒子散射实验说明了原子具有核式结构,天然放射现象表明原子核具有复杂结构, 为轻核聚变的一种.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量比n=2到n=1
辐射的光子能量大,由E= 知,波长小,故选③.
(2)由动量守恒定律有:Mv0=mv+(M-m)v′ 得①正确.
2、在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测. 1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中 的核反应,间接地证实了中微子的存在.
(1)中微子与水中的 发生核反应,产生中子( )和正电子( ),即中微子 可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 .(填写选项前的字母)
A.0和0 B.0和1 C.1和0 D.1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即 ---- 2γ
已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31 kg,反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 .
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.
解析 (1)A (2)8.2×10-14 遵循动量守恒 (3)粒子的动量p= ,
物质波的波长λ= 由mn>me,知pn>pe,则λn>λe
1、(1)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子 轰击静止的 ,生成两个动能均为8.9 MeV的 .(1 MeV=1.6×10-13 J)
①上述核反应方程为 .
②质量亏损为 kg.
(2)如图5所示,光滑水平直轨道上有三个滑块,A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不栓接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求B与C碰撞前B的速度.
解析 (1)
设反应前质子的动能为Ek0反应后 的动能为Ek,由于质量亏损而释放的能量为ΔE=2Ek-Ek0=(2×8.9-0.5)MeV=17.3 MeV
根据爱因斯坦质能方程,有Δm= =3.1×10-29 kg
(2)设共同速度为v,A与B分开后B的速度vB,根据动量守恒定律,有
(mA+mB)v0=mAv+mBvB mBvB=(mB+mC)v
由以上两式联立解得 vB=
19、(1)核糖体 4、7
(2)酸 龙胆紫、醋酸洋红、甲基绿
(3)①②⑤
(4)4、5、7
(5)6、7、9 中心体 3、8、10
18、(1)细胞核离开细胞质不能生存
(2)细胞质离开细胞核不能独立生存
(3)细胞只有保持结构的完整性,才能进行正常的生命活动。
17、(1)9,高尔基体
(2)3、6,内质网
(3)有丝
(4)蛋白质;1,线粒体
(5)5,中心体;细胞壁;叶绿体;明显的大液泡
(6)4,细胞核;1,线粒体
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