動量守恒與原子物理 (時間：45分鐘)1(2020·江蘇單科，12C)(12分)(1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的_。A波長 B頻率 C能量 D動量(2)氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷。它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一。其衰變方程是RnPo_。已知Rn的半衰期約為3.8天， 則約經(jīng)過_天，16 g的Rn衰變后還剩1 g。(3)牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載，A、B兩個玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為1516。分離速度是指碰撞后B對A的速度，接近速度是指碰撞前A對B的速度。若上述過程是質(zhì)量為2m的玻璃球A以速度v0碰撞質(zhì)量為m的靜止玻璃球B，且為對心碰撞，求碰撞后A、B的速度大小。2(2020·江蘇單科，12C)(12分)(1)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有_。A光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等(2)核電站利用原子核鏈式反應(yīng)放出的巨大能量進行發(fā)電，U是核電站常用的核燃料。U受一個中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分，并產(chǎn)生_個中子。要使鏈式反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要_(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積。(3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp1.672 6×1027kg，中子的質(zhì)量mn1.674 9×1027 kg，粒子的質(zhì)量m6.646 7×1027 kg，光速c3.0×108 m/s。請計算粒子的結(jié)合能。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)3(2020·新課標全國卷，35)(15分)(1)(5分)在某次光電效應(yīng)實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示。若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為_，所用材料的逸出功可表示為_。(2)(10分)如圖，在足夠長的光滑水平面上，物體A、B、C位于同一直線上，A位于B、C之間。A的質(zhì)量為m，B、C的質(zhì)量都為M，三者均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使A以某一速度向右運動，求m和M之間應(yīng)滿足什么條件，才能使A只與B、C各發(fā)生一次碰撞。設(shè)物體間的碰撞都是彈性的。4(2020·新課標全國卷，35)(15分)(1)(5分)實物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是_。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)E光電效應(yīng)實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強度無關(guān)(2)(10分)兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運動，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進入粗糙路段。兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示。求：()滑塊a、b的質(zhì)量之比；()整個運動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機械能之比。5(2020·海南單科，17)(12分)(1)(4分)氫原子基態(tài)的能量為E113.6 eV。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，頻率最小的光子的能量為_eV(保留2位有效數(shù)字)，這些光子可具有_種不同的頻率。(2)(8分)運動的原子核X放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2，真空中的光速為c，粒子的速度遠小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動能之差以及粒子的動能。