1.(2012·山東卷，38)(1)氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量.當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1;若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________.

　　(2)光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B碰撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變.求B與C碰撞前B的速度大小.6-15-1

　　對B、C木塊：mBvB=(mB+mC)v

　　由A與B間的距離保持不變可知vA=v

　　聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得vB=v0.

　　答案　(1)　(2)v0

　　2.(2013·山東卷，38)(1)恒星向外輻射的能量來自其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反就，當(dāng)溫度達(dá)到108 K時，可以發(fā)生“氦燃燒”.

　　完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He+________→Be+γ.

　　Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×10-16 s.一定質(zhì)量的Be，經(jīng)7.8×10-16 s后所剩Be占開始時的________.

　　(2)如圖6-15-2所示，光滑水平軌道上放置長板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg.開始時C靜止，A、B一起以v0=5 m/s的速度勻速向右運動，A與C發(fā)生碰撞(時間極短)后C向右運動，經(jīng)過一段時間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運動，且恰好不再與C碰撞.求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小.

　　圖6-15-2

　　解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知

　　He+He→Be+γ.

　　經(jīng)歷半衰期的次數(shù)n===3，故剩余的占開始時的()3=.

　　(2)因碰撞時間極短，A與C碰撞過程動量守恒，設(shè)碰后瞬間A的速度為vA，C的速度為vC，以向右為正方向，由動量守恒定律得

　　mAv0=mAvA+mCvC

　　A與B在摩擦力作用下達(dá)到共同速度，設(shè)共同速度為vAB，由動量守恒定律得

　　mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB

　　A與B達(dá)到共同速度后恰好不再與C碰撞，應(yīng)滿足

　　vAB=vC

　　聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得

　　vA=2 m/s

　　答案　(1)He　　(2)2 m/s

　　3. (2014·山東卷，39)(1)氫原子能級如圖6-15-3所示，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656 nm.以下判斷正確的是________.(雙選，填正確答案標(biāo)號)

　　圖6-15-3a.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長大于656 nm

　　b.用波長為325 nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級

　　c.一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線

　　d.用波長為633 nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級

　　(2)光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開始時橡皮筋松弛，B靜止， 給A向左的初速度v0.一段時間后，B與A同向運動發(fā)生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半.求：

　　B的質(zhì)量;

　　碰撞過程中A、B系統(tǒng)機械能的損失.

　　解析　(1)根據(jù)氫原子的能級圖和能級躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從n=2能級躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長一定小于656 nm，因此a選項錯誤;根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知b選項錯誤，d選項正確;一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時可以產(chǎn)生3種頻率的光子，所以c選項正確.

　　(2)以初速度v0的方向為正方向，設(shè)B的質(zhì)量為mB，A、B碰撞后的共同速度為v，由題意知：碰撞前瞬間A的速度為，碰撞瞬間B的速度為2v，由動量守恒定律得

　　m·+mB·2v=(m+mB)v

　　由式得mB=

　�、趶拈_始到碰撞后的全過程，由動量守恒定律得

　　mv0=(m+mB)v

　　設(shè)碰撞過程A、B系統(tǒng)機械能的損失為ΔE，則

　　ΔE=m()2+mB(2v)2-(m+mB)v2

　　聯(lián)立式得ΔE=mv

　　答案　(1)cd　(2)　mv

　　4.(2014·新課標(biāo)全國卷，35)(1)(6分)關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是________.(填正確答案標(biāo)號.選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分.每選錯1個扣3分，最低得分為0分)

　　A.所有元素都可能發(fā)生衰變

　　B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)

　　C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性

　　D.α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強

　　E.一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線

　　(2)(9分)質(zhì)量分別為mA、mB的兩個彈性小球A、B靜止在地面上方，B球距離地面的高度h=0.8 m，A球在B球的正上方.先將B球釋放，經(jīng)過一段時間后再將A球釋放.當(dāng)A球下落t=0.3 s時，剛好與B球在地面上方的P點處相碰.碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零.已知mB=3mA，重力加速度大小g=10 m/s2，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失.求：

　　B球第一次到達(dá)地面時的速度;

　　P點距離地面的高度.

　　解析　(1)只有原子序號超過83的元素才能發(fā)生衰變，選項A錯.半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定，與外界溫度無關(guān)，選項B對.放射性來自于原子核內(nèi)部，與其形成的化合物無關(guān)，選項C對.α、β、γ三種射線中，γ射線能量最高，穿透能力最強，選項D對.一個原子核在一次衰變中要么是α衰變、要么是β衰變，同時伴隨γ射線的產(chǎn)生，選項E錯.

　　(2)設(shè)B球第一次到達(dá)地面時的速度大小為vB，由運動學(xué)公式有

　　vB=

　　將h=0.8 m代入上式，得

　　vB=4 m/s

　　②設(shè)兩球相碰前后，A球的速度大小分別為v1和v1′(v1′=0)，B球的速度分別為v2和v2′.由運動學(xué)規(guī)律可得

　　v1=gt

　　由于碰撞時間極短，重力的作用可以忽略，兩球相碰前后的動量守恒，總動能保持不變，規(guī)定向下的方向為正，有

　　mAv1+mBv2=mBv2′

　　mAv+mBv=mBv2′2

　　設(shè)B球與地面相碰后的速度大小為vB′，由運動學(xué)及碰撞的規(guī)律可得

　　vB′=vB

　　設(shè)P點距地面的高度為h′，由運動學(xué)規(guī)律可得

　　h′=

　　聯(lián)立式，并代入已知條件可得

　　h′=0.75 m

　　答案　(1)BCD　(2)4 m/s　0.75 m

　　5. (2014·新課標(biāo)全國卷，35)(1)(5分)在人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實驗起到了非常重要的作用.下列說法符合歷史事實的是________.(填正確答案標(biāo)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.密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值

　　B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核

　　C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素

　　D.盧瑟福通過α粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子

　　E.湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷

　　(2)(10分)現(xiàn)利用圖6-15-6所示的裝置驗證動量守恒定律.在圖中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間.

　　實驗測得滑塊A的質(zhì)量m1=0.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m2=0.108 kg，遮光片的寬度d=1.00 cm;打點計時器所用交流電的頻率f=50.0 Hz.

　　將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰.碰后光電計時器顯示的時間為ΔtB=3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶

　　若實驗允許的相對誤差絕對值(||×100%)最大為5%，本實驗是否在誤差范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律?寫出運算過程.

　　解析　(1)密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值為1.6×10-19 C，選項A正確;貝克勒爾通過對天然放射性研究發(fā)現(xiàn)了放射性元素，選項B錯誤;居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素，選項C正確;盧瑟福通過α粒子散射實驗，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項D錯誤;湯姆遜通過對陰極射線在電場及在磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測定了粒子的比荷，選項E正確.

　　(2)按定義，物體運動的瞬時速度大小為v則v=

　　式中Δs為物塊在很短時間Δt內(nèi)走過的路程，設(shè)紙帶上打出相鄰兩點的時間間隔為ΔtA，則

　　ΔtA==0.02 s

　　ΔtA可視為很短，設(shè)在A碰撞前后瞬時速度大小分別為v0、v1，將式和圖給實驗數(shù)據(jù)代入式可得：

　　v0= m/s=2.00 m/s

　　v1= m/s=0.970 m/s

　　設(shè)B在碰撞后的速度大小為v2，由式有

　　v2=

　　代入題所給的數(shù)據(jù)可得：v2=2.86 m/s

　　設(shè)兩滑塊在碰撞前后的動量分別為p和p′，則

　　p=m1v0

　　p′=m1v1+m2v2

　　兩滑塊在碰撞前后總動量相對誤差的絕對值為

　　δγ=||×100%

　　聯(lián)立式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得：

　　δγ=1.7%<5%

　　因此，本實驗在允許的誤差范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律.

　　答案　(1)ACE　(2)見解析

　　從近幾年山東卷來看，本專題考查的題型及知識內(nèi)容都比較穩(wěn)定.從題型看，試題一大一小的組合題型.小題是填空題或選擇題，大題是計算題.從知識內(nèi)容上看，小題考查的主要有：玻爾理論、核反應(yīng)及核能，大題均為動量守恒或動量守恒與能量守恒相結(jié)合的題目.