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    精英家教网C．（选修模块3-5）
    （1）下列说法中正确的是
     
    ．
    A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
    B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短
    C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量
    D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变
    （2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ1，及它们碰后摆起的最大角度θ2之外，还需测量
     
    （写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是
     
    ．
    （3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子（质子和中子）看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的．每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有+
    2
    3
    e的电荷，而一个下夸克d带有-
    1
    3
    e的电荷，因此一个质子p可以描述为p=uud，则一个中子n可以描述为n=
     
    ．一个反上夸克
    .
    u
    带有-
    2
    3
    e的电荷，一个反下夸克
    .
    d
    带有+
    1
    3
    e的电荷，则一个反质子p可描述为
    .
    p
    =
     
    ．
    分析：（1）随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，根据德布罗意波长公式判断波长的变化；根据不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用．
    （2）根据机械能守恒定律求出碰撞前后瞬间的速度，从而验证动量守恒定律．
    （3）抓住中子电量为0，反质子电量为-e确定中子和反质子的描述．
    解答：解：（1）A、随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．故A正确．
    B、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，根据λ=
    h
    p
    知，光子散射后波长变长．故B错误．
    C、根据不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量．故C正确．
    D、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用．故D错误．
    故选AC．
    （2）根据机械能守恒定律，mAgl(1-cosθ1)=
    1
    2
    mAvA2    ，解得vA=
    		2gl(1-cosθ1
    ，（mA+mB）gl（1-cosθ2）=
    1
    2
    (mA+mB)v2    ，解得v=
    		2gl(1-cosθ2)

    需要验证mAvA=（mA+mB）v，即mA
    		1-cosθ1
    =(mA+mB)
    		1-cosθ2
    ．所以需要测量两球的质量mA、mB．
    （3）中子的电量为0，类似于质子的描述，中子可以描述为udd．反质子的电量为-e，则反质子的描述为
    .
    uud
    ．
    故答案为：（1）AC （2）两物体的质量mA、mB，mA
    		1-cosθ1
    =(mA+mB)
    		1-cosθ2
     （3）udd，
    .
    uud
    ．
    点评：本题考查选修3-5中的内容，难度不大，关键要熟悉教材，牢记基础知识点和基本规律，对于第（3）问，属于开放题，关键能够从题目中获取信息．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）
    A．（选修模块3-3）
    （1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是
    AC
    AC
    ．
    A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
    B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
    C．燃气在燃烧室燃烧的过程中分子的分子势能增加
    D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
    （2）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
    BC
    BC
    ．
    A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小
    B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大
    C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大
    D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小
    （3）某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为
    1×1022
    1×1022
    个．已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L．（结果保留一位有效数字）
    B．（选修模块3-4）
    （1）在以下各种说法中，正确的是
    ABC
    ABC
    ．
    A．四川汶川县发生8.0级强烈地震，地震波是机械波，其中既有横波也有纵波
    B．相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
    C．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
    D．照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理．
    （2）一列横波在x轴上传播，图1甲为t=0时的波动图象，图1乙为介质中质点P的振动图象．该波的波长为
    1
    1
    m，频率为
    0.5
    0.5
    Hz，波速为
    0.5
    0.5
    m/s，传播方向为
    沿x轴向左
    沿x轴向左
    ．
    （3）如图2所示，一单色光束a，以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射．已知平行玻璃砖厚度为d=10cm，玻璃对该单色光的折射率为n=
    		3
    ．则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为
    30°
    30°
    ，光在玻璃砖中的传播的时间为
    6.67×10-10s
    6.67×10-10s
    ．
    C．（选修模块3-5）
    （1）在光电效应现象中，下列说法中正确的是
    BC
    BC
    ．
    A．入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大
    B．光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大
    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）铀（
     238
     92
    U    ）经过α、β衰变形成稳定的铅（
     206
     82
    U    ），问在这一变化过程中，共转变为质子的中子数是
    6
    6
    个．
    （3）在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起．
    ①他们碰撞后的共同速率是
    0.1m/s
    0.1m/s
    ；
    ②在图3，右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：
    能得分
    能得分
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    A．（选修模块3-3）
    二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
    （1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中
    BD
    BD

    A．封闭气体对外界做正功            B．封闭气体向外界传递热量
    C．封闭气体分子的平均动能增大      D．封闭气体组成的系统的熵减小
    （2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而
    增大
    增大
    （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力
    大于
    大于
    （选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
    （3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于
    1
    6
    π    D3，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    AB
    AB

    A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
    B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
    C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
    D． 单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
    （2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为
    0.17
    0.17
    m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过
    调制
    调制
    （选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．
    （3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
    C．（选修模块3-5）
    （1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
    CD
    CD

    A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
    B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
    C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
    D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
    （2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
    6
    6
    种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
    12.75
    12.75
    eV．
    （3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是
     
    2
    1
    H+
     
    3
    1
    H    →
     
    4
    2
    He+
     
    1
    0
    n    ．若
     
    2
    1
    H    和
     
    3
    1
    H    迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，
     
    2
    1
    H    、
     
    3
    1
    H    、
     
    4
    2
    He、
     
    1
    0
    n    的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后
     
    4
    2
    He的速度大小为v3，方向与
     
    2
    1
    H    的运动方向相同，求中子
     
    1
    0
    n    的速度
    （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?无锡一模）选做题
    B、（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是：
    AC
    AC

    A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的色散现象
    B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
    C、相对论认为，相对于任何参考系，光速都是一样的
    D、在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最大位移处时开始计时
    （2）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线．则该横波的速度为
    1
    1
    m/s，传播方向为
    左
    左
    ．

    （3）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为
    		2
    ，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为多大？一束与MN平面成450的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．则从MN射出的光束的宽度为多少？
    C、（选修模块3-5）
    （1）以下有关近代物理内容的若干叙述中，正确的是：
    C
    C

    A、一束光照射到某金属表面时，能发生光电效应，此时若减弱照射光的强度，则很有可能不能发生光电效应
    B、物质波既是一种电磁波，又是一种概率波
    C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小
    D、在核聚变反应中，由于要释放能量，发生质量亏损，所以聚变后的原子的总质量数要减少
    （2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快吕子后变成铀239，铀239（92239U）很不稳定，经过
    两
    两
    次β次衰变后变成钚239（94239Pu），写出该过程的核反应方程式：
    92239U→94239Pu+2-10e
    92239U→94239Pu+2-10e
    ．
    （3）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量分别为m和3m．Q与轻弹簧相连，若Q静止，P以某一速度v向Q运动，并与弹簧发生碰撞．求P、Q速度相等时两者的速度是多大？此时弹簧弹性势能多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    C．（选修模块3-5）
    （1）一个质量为m1的铍（
     
    7
    4
    Be）原子核，从核外俘获一个质量为m2的电子后发生衰变，生成一个质量为m3的锂（
     
    7
    3
    Li）原子核，并放出一个质量可以忽略不计的中微子．这就是铍核的EC衰变，这种核反应方程为：
     
    ．真空中光速为c，一个铍原子的EC衰变过程中释放的核能为
     

    （2）研究光电效应时，用不同频率的紫外线照射金属锌，得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek--υ图象，应是下列如图1四个图中的
     

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    （3）如图2，质量为500g的铜块静止于光滑水平面上，一颗质量为50g的子弹以300m/s的水平速度撞到铜块后，又以100m/s的水平速度弹回，则铜块被撞后的速度为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑．如都作答，则按A、B两小题评分．）
    A．（选修模块3-3）
    （1）下列说法正确的是
     

    A．只要外界对气体做功，气体内能一定增大
    B．物体由气态变成液态的过程，分子势能减小
    C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小
    D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
    （2）如图所示精英家教网，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体．气缸和活塞均可与外界进行热交换．若外界环境的温度缓慢降低，则封闭气体的体积将
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”），同时将
     
    （填“吸热”、“放热”或“既不吸热，也不放热”）．
    （3）某种油的密度为ρ，摩尔质量为M．取体积为V的油慢慢滴出，可滴n滴．将其中一滴滴在广阔水面上，形成面积为S的单分子油膜．试估算：①阿伏加德罗常数；②其中一滴油滴含有的分子数．
    B．（选修模块3-4）
    （1）以下说法中正确的是
     

    A．隐形战机表面涂料利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消
    B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
    C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
    D．海市蜃楼是光的色散现象引起的
    （2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
     
    （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了其在实验室
    得到的两个单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比
    La
    Lb
    =
     
    ．
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    （3）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=
    		3
    ，直径AB与屏幕垂直并接触于A点．激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L．
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    C．（选修模块3-5）
    （1）下列说法正确的有
     

    A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
    B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
    C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
    D．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
    （2）如图为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为
     
    eV，若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为
     
    V
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    （3）查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子．
    完成下列核反应方程：24He+49Be→
     

    通过在云室中让中子与静止的已知质量的核发生正碰的实验可以测定中子的质量，若已知被碰核氮核的质量为M，中子的入射速度大小为v，反弹速度大小为
    13v
    15
    ，氮核在碰撞中获得的速度大小为
    2v
    15
    ，则中子的质量多大？

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