题目列表(包括答案和解析)
(1)下列科学家提出的原子物理理论,其中错误的是________
A.普朗克假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍
B.德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,其动量P、波长λ,满足λ=
C.贝可勒尔发现天然放射现象,揭示了原子核具有复杂结构
D.波尔的定态理论和跃迁理论,很好地解释了所有原子光谱的实验规律
(2)美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压Uc与入射光频率v,算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以验证爱因斯坦方程的正确性.实验结果表明,两种方法得出的普朗克常量h在误差允许的范围内是一致的.下图是某次试验中得到的两种金属的遏止电压Uc与入射光频率v关系图象,图中直线的斜率为k.若光电子的电荷量为e,根据图象可知:普朗克常量h=________,两种金属的逸出功关系为W甲________W乙(选填“>”、“=”或“<”).
(3)卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素和一个质子.其核反应程为N+He→O+H.在些反应室内有“α粒子、氮原子核、质子、氧的同位素”共存,它们间常发生碰撞.设有速度为v的氮核与静止的质子发生弹性正碰,求碰撞后两个粒子的速度.已知氮核的质量mN质子的质量mH(只要求写出方程或方程组即可,不要求解方程).
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
h |
a |
(
| ||||
2Lga |
(1)(9分)某同学设计了一个测量物体质量的装置,如图所示,其中P是光滑水平轨道,A是质量为M的带夹子的已知质量金属块,Q是待测质量的物体(可以被A上的夹子固定)。已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为,其中m是振子的质量,k是与弹簧的劲度系数有关的常数。
① 简要写出测量方法及所需测量的物理量(用字母表示)
A.
B.
② 用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m=
(2)(9分)物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关。如图所示,为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω和关系,可采用下述方法:先让砂轮由动力带动匀速旋转,测行其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下。测出脱离动力到停止转动砂轮转过的转数n,测得几组不同的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) |
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为。
① 试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能,并填入上表中
② 试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=
③ 若脱离动力后砂轮角速度为2.5rad/s,则它转过45转后角速度为 rad/s
m/k |
ω(rad/s) | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
N | 5 | 20 | 80 | 180 | 320 |
Ek(J) |
10 |
π |
(1)正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 O注入人体,参与人体的代谢过程,15 O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像,根据PET原理,回答下列问题。
①写出15 O的衰变和正负电子湮灭的方程式 、 。
②将放射性同位素15 O注入人体,15 O的主要用途是
A.利用它的射线 B.作为示踪原子
C.参与人体的代谢过程 D.有氧呼吸
③设电子的质量为m,所带电荷量为q,光速为c,普朗克常量为h,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=
④PET中所选的放射性同位素的半衰期应 。(填“长”、“短”或“长短均可”)
(2)在原子核物理中,研究核子与核子关系的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似、两个小球A和B用轻质弹簧相连。在光滑水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A球与挡板P发生碰撞,碰撞后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。
①求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
②求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
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