- 粒子的波动性
- 共31题
患者，男，45岁，汽车修理工。间断咳嗽3个月，无痰。近20天出现咳嗽加剧，痰中带血，无发热、寒战等症状。查体：T36.7℃，P78次/分，R19次/分，BP110/70mmHg。浅表未扪及淋巴结。高度怀疑肺癌。在收集患者病史资料时，不能遗漏的重要信息是
正确答案
解析
病因尚不明确，认为与下列因素有关：长期大量吸烟，化学和放射性物质的致癌作用、体内因素和生物学方面。因此在评估时不能遗漏吸烟史。
（5分）康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子：（）
正确答案
下列说法正确的是_____E．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期将发生变化
A普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
B德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率
C光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D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
正确答案
科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为
A碰撞过程中能量守恒，动量守恒，且
B碰撞过程中能量不守恒，动量不守恒，且
C碰撞过程中能量守恒，动量守恒，且
D碰撞过程中能量守恒，动量守恒，且
正确答案
已知每秒从太阳射到地球的垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103J，其中可见光部分约占45%，假如认为可见光的波长均为5.5×10-7m，太阳向各方向的辐射是均匀的，日地间距离为1.5×1011m，普朗克恒量h=6.6×10-34J•s，估算出太阳每秒钟辐射出的可见光子数是多少？
正确答案
设地面上lm2的面积上每秒接受的光子数为n，则有：pt•45%=nh
代入数据解得n=1.75×1021个/m2．
设想一个以太阳为球心，以日地间距离R为半径的大球面包围着太阳，大球面接受的光子数即太阳辐射的全部光子数，则所求的可见光光子数为：
N=n4πR2=1.75×1021×4×3.14×（1.5×1011）2=5×1044个．
答：太阳每秒辐射出的可见光光子数为5×1044个
下列叙述中不符合物理学史的是______
A．麦克斯韦提出了光的电磁说
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
正确答案
A、麦克斯韦根据他提出的电磁理论，认为光是一种电磁波，并预言了电磁波的存在，从而提出了光的电磁说，故A正确．
B、爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说，故B错误．
C、汤姆生发现了电子，并首先提出原子的枣糕式模型，故C错误．
D、居里夫人通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）．故D错误．
本题选错误的，故选BCD．
（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是______
A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
B．光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性
C．α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构
（2）请将下列两个核反应方程补充完整．
①
（3）在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头．假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行．若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为______ m/s．
正确答案
（1）A、普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，故A正确
B、光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性，故B正确
C、α粒子散射实验的结果证明原子的核式结构，故C错误
D、然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构，故D错误
故选AB．
（2）①
（3）设冰壶的质量为m，冰壶碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律得：
mv0=mv1+mv2
解得：v2=0.3m/s
故答案为：（1）AB；（2）
（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是______
A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的
C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
（2）
①完成
②
（3）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．
①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？
②求此过程中释放的核能．
正确答案
（1）A、康普顿效应进一步证实了光的粒子特性．故A错误．
B、为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化．故B正确．
C、经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征．故C正确．
D、天然放射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与环境的温度无关．故D错误．
故选BC
（2）由质量数和电荷数守恒知X为0-1e
设经过X次α衰变、Y次β衰变，则由234-222=4X，90-2X+Y=86，解得X=3，Y=2
（3）：①设复核速度为v，由动量守恒得
m1v0=（m1+m2）v
解得v=
②整个过程中质量亏损△m=m1+m2-m0-m3
由爱因斯坦质能方程△E=△mc2得
△E=（m1+m2-m0-m3）c2．
故答案为：（1）BC （2）0-1e，3，2
（3）①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为
②此过程中释放的核能是（m1+m2-m0-m3）c2．
（1）下列说法正确的是
[ ]
A．光电效应实验揭示了光的粒子性
B．某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个
C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损
D．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的
（2）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）荡秋千时从A点（秋千绳OA处于水平位置）由静止出发绕悬点O下摆，当摆到最低点B时，男女演员在极短的时间内互相将对方沿水平方向推出，两人向相反方向做一平抛运动，并能安全落到地面。若女演员的落地点刚好在初始位置A点的正下方，且已知男演员质量是女演员质量的2倍，秋千的质量不计。秋千的绳长为R，O点距地面高度为5R，不计空气阻力。求男演员落地点C与O点的水平距离。
正确答案
（1）AD
（2）6.5R
自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断地向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：（1）辐射的能量中包含各种波长的电磁波；（2）物体温度越高，单位时间内从物体表面单位面积上辐射的能量越大；（3）在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．处在一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P0=σT4，其中常量σ=5.67×10-8W/（m•K4）
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体．有关数据及数学公式：太阳半径Rs=696000Km，太阳表面温度T=5770K，火星半径r=3395Km．已知球面积S=4πR2，其中R为球半径．
（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7～1×10-5m范围内，求相应的频率范围．
（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直到面积为πr2（r为火星半径）的圆盘上．已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．
正确答案
（1）根据f=
可解得：f1=1.5×1015HZ～f2=3×1013Hz（由电磁波速度公式C=fλ可求此频率范围）
（2）由公式P0=σt4可求太阳表面每秒每平方米辐射的能量，乘以太阳表面积4πRS2再乘以3600，就可得每小时太阳表面辐射的总能量．
则有，W=4πRS2σTS43600=1.38×1030J
（3）P1=4πRS2σTS4
且R0=400RS，
又P2=σt44πr2，
因P1=P2
可得t=
答：（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7～1×10-5m范围内，则相应的频率范围3×103～1.5×1015hz．
（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为1.38×1030J；
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直到面积为πr2（r为火星半径）的圆盘上．已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射，则估算火星的平均温度为204k．
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