训练24 动量 原子物理(选修3－5) <br /> <br />1．(8分)(1)氢原子的基态能量为－13.6 eV，则氢原子第三能级的能量为_______ eV；要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是_______ eV． <br />(2)静止的锂核Li俘获一个速度为8106 m/s的中子，发生核反应后产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核He，它的速度大小是3.5106 m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，试写出核反应方程，并求反应后产生的另一个粒子的速度大小． <br />2．(8分)(1)如图1所示为氢原子的能级示意图， <br /> <br />图1 <br />一群氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁的过程中，这群氢原子最多能发出______种频率的光，其中从n＝____能级跃迁到n＝______能级所发出光的频率最小． <br /> (2)如图2所示，木块A的质量mA＝1 kg，足够长的木板B的质量mB＝4 kg，质量mC＝4 kg的木块C置于木板B的右端，已知水平地面光滑，B、C之间有摩擦．现使A以v0＝12 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速率弹回，求此后运动过程中， <br /> <br />图2 <br />①木板B的最大速率； <br />②木块C的最大速率． <br />3．(8分)(1)利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是______；他还利用α粒子轰击N(氮核)生成O和另一种粒子，写出该核反应方程是__________________． <br /> (2)两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上向右运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图3所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动． <br /> <br />图3 <br /> <br />求：①B与C碰撞后瞬间B与C的共同速度； <br />②当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？ <br /> <br />4．(8分)(1)我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导试验装置并调试成功．这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源．在该装置内发生的核反应方程是H＋H→He＋X，其中粒子X的符号是____．已知H的质量是m1，H的质量是m2，He的质量是m3，X的质量是m4，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为ΔE＝______________________． <br />(2)在光滑水平面上，甲、乙两物体的质量分别是m1、m2，它们沿一条直线相向运动，其中甲物体运动速度v1的大小是6 m/s，乙物体运动速度v2的大小是2 m/s．已知两物体碰撞后各自沿着原方向的反方向运动，速度v的大小都是4 m/s，求甲乙两物体的质量之比． <br />5．(8分)(1)(3分)2008年北京奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水采用全真空太阳能集热技术．科学研究发现，太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(H)转化成一个氦核(He)和两个正电子(e)并放出能量．已知质子质量mp＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.001 5 u，电子的质量me＝0.000 5 u．l u的质量相当于931.5 MeV的能量． <br />①写出该热核反应方程． <br />②一次这样的热核反应过程可释放出多少MeV的能量？(结果保留四位有效数字) <br />(2)(5分)如图4所示，质量均为m的小滑块P和Q均可视为质点，与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上，P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于多少？ <br /> <br />图4 <br />6．(8分)(1)某原子X经过2次α衰变，4次β衰变后变为Y，那么n与p的数学关系式为________；m与q的数学关系式为________； <br />(2)在同一平直钢轨上有A、B、C三节车厢，质量分别为m、2m、3m，速率分别为v、v、2v，其速度方向如图5所示．若B、C车厢碰撞后，粘合在一起，然后与A车厢再次发生碰撞，碰后三节车厢粘合在一起，摩擦阻力不计，求最终三节车厢粘合在一起的共同速度． <br /> <br />图5 <br /> <br />7．(8分)(1)在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子 <br />①H＋x1→He＋n <br />②N＋He→O＋x2 <br />③Be＋He→C＋x3 <br />④Mg＋He→Al＋x4 <br />以下判断中正确的是( ) <br /> <br />A．x1...
