題目列表(包括答案和解析)
(1)下列科學(xué)家提出的原子物理理論,其中錯誤的是________
A.普朗克假設(shè):振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍
B.德布羅意提出:實物粒子也具有波動性,其動量P、波長λ,滿足λ=
C.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,揭示了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
D.波爾的定態(tài)理論和躍遷理論,很好地解釋了所有原子光譜的實驗規(guī)律
(2)美國物理學(xué)家密立根通過測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率v,算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以驗證愛因斯坦方程的正確性.實驗結(jié)果表明,兩種方法得出的普朗克常量h在誤差允許的范圍內(nèi)是一致的.下圖是某次試驗中得到的兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率v關(guān)系圖象,圖中直線的斜率為k.若光電子的電荷量為e,根據(jù)圖象可知:普朗克常量h=________,兩種金屬的逸出功關(guān)系為W甲________W乙(選填“>”、“=”或“<”).
(3)盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核,產(chǎn)生了氧的一種同位素和一個質(zhì)子.其核反應(yīng)程為N+He→O+H.在些反應(yīng)室內(nèi)有“α粒子、氮原子核、質(zhì)子、氧的同位素”共存,它們間常發(fā)生碰撞.設(shè)有速度為v的氮核與靜止的質(zhì)子發(fā)生彈性正碰,求碰撞后兩個粒子的速度.已知氮核的質(zhì)量mN質(zhì)子的質(zhì)量mH(只要求寫出方程或方程組即可,不要求解方程).
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
(1)(9分)某同學(xué)設(shè)計了一個測量物體質(zhì)量的裝置,如圖所示,其中P是光滑水平軌道,A是質(zhì)量為M的帶夾子的已知質(zhì)量金屬塊,Q是待測質(zhì)量的物體(可以被A上的夾子固定)。已知該裝置的彈簧振子做簡諧運動的周期為,其中m是振子的質(zhì)量,k是與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)的常數(shù)。
① 簡要寫出測量方法及所需測量的物理量(用字母表示)
A.
B.
② 用所測物理量和已知物理量求解待測物體質(zhì)量的計算式為m=
(2)(9分)物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能,轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)。如圖所示,為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω和關(guān)系,可采用下述方法:先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn),測行其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下。測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)n,測得幾組不同的ω和n如下表所示:
ω(rad/s) | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N | 5 | 20 | 80 | 180 | 320 |
Ek(J) |
另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為。
① 試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能,并填入上表中
② 試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=
③ 若脫離動力后砂輪角速度為2.5rad/s,則它轉(zhuǎn)過45轉(zhuǎn)后角速度為 rad/s
m/k |
ω(rad/s) | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N | 5 | 20 | 80 | 180 | 320 |
Ek(J) |
10 |
π |
(1)正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是:將放射性同位素15 O注入人體,參與人體的代謝過程,15 O在人體內(nèi)衰變放出正電子,與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子,被探測器探測到,經(jīng)計算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像,根據(jù)PET原理,回答下列問題。
①寫出15 O的衰變和正負(fù)電子湮滅的方程式 、 。
②將放射性同位素15 O注入人體,15 O的主要用途是
A.利用它的射線 B.作為示蹤原子
C.參與人體的代謝過程 D.有氧呼吸
③設(shè)電子的質(zhì)量為m,所帶電荷量為q,光速為c,普朗克常量為h,則探測到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長=
④PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng) 。(填“長”、“短”或“長短均可”)
(2)在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)系的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似、兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連。在光滑水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球,如圖所示。C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D。在它們繼續(xù)向左運動的過程中,當(dāng)彈簧長度變到最短時,長度突然被鎖定,不再改變,然后,A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰撞后A、D都靜止不動,A與P接觸而不粘連。過一段時間,突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失)。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。
①求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度。
②求在A球離開擋板P之后的運動過程中,彈簧的最大彈性勢能。
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