光子的能量為hν，動(dòng)量的大小為．如果一個(gè)靜止的放射性元素的原子核在發(fā)生γ衰變時(shí)只發(fā)出一個(gè)γ光子，則衰變后的原子核是（ ）
A．仍然靜止
B．沿著與光子運(yùn)動(dòng)方向相同的方向運(yùn)動(dòng)
C．沿著與光子運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)
D．可能向任何方向運(yùn)動(dòng)
【答案】分析：γ射線無靜止質(zhì)量，但有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，在衰變過程釋放出來時(shí)要考慮其動(dòng)量，把它看做一個(gè)粒子，動(dòng)量守恒．
解答：解：本題涉及原子核放射現(xiàn)象且放射出一個(gè)γ光子，γ光子是一種電磁波，但在電磁波與微觀粒子作用時(shí)，要考慮它的粒子性．從題意來看已給出了光子能量式和動(dòng)量式，故本題中核放射性問題可看作一個(gè)粒子變成光子和另一粒子的過程，只不過前后兩種粒子基本性質(zhì)完全相同．但因光子有動(dòng)量，故另一粒子必有相反動(dòng)量，因?yàn)樽饔们昂髣?dòng)量是守恒的．故C正確．
故選C
點(diǎn)評(píng)：本題考查了原子核在衰變時(shí)遵循動(dòng)量守恒，此時(shí)的γ光子看做粒子．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV，氦離子的能級(jí)示意圖如圖1所示．在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是
A
A

A．42.8eV （光子）       B．43.2eV（電子）
C．41.0eV（電子）        D．54.4eV （光子）

（2）對(duì)聚變反應(yīng) 
 
2
1
H
+
3
1
H→
 
4
2
He
+
1
0
n，下列說法中正確的是
BC
BC

A．
 
2
1
H和
 
3
1
H是兩種不同元素的原子核
B．
 
2
1
H和
 
3
1
H是氫的兩種同位素的原子核
C．這個(gè)反應(yīng)過程中有質(zhì)量虧損
D．這個(gè)反應(yīng)既是核反應(yīng)，又是化學(xué)反應(yīng)
（3）如圖2所示，A為一具有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質(zhì)量M=40kg小車B靜止于軌道右側(cè)，其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個(gè)質(zhì)量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下，沖上小車B后經(jīng)一段時(shí)間與小車相對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng)．若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8m，物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì)，（取g=10m/s2）求：
（1）從物體沖上小車到與小車相對(duì)靜止所用的時(shí)間；
（2）物體沖上小車后相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3-5）
（1）核能是一種高效的能源．
①在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是
混凝土
混凝土
．

②圖丙是用來監(jiān)測(cè)工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射．當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射；當(dāng)所有照相底片被感光時(shí)，工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射．
（2）下列說法正確的是
A．盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
B．受普朗克量子論的啟發(fā)，愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說
C．核反應(yīng)方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D．宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它的波動(dòng)性
E．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系
F．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量
H．升高放射性物質(zhì)的溫度，可縮短其半衰期
I．氫原子輻射出一個(gè)光子后，根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓拥碾妱?shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
J．對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
（3）如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的足夠長(zhǎng)的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質(zhì)量為MA=2kg的物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）．一個(gè)質(zhì)量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度變?yōu)?00m/s，最后物體A靜止在車上．若物體A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．（g取10m/s2）
①平板車最后的速度是多大？
②全過程損失的機(jī)械能為多少？
③A在平板車上滑行的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理――選修3-5]

（1） 放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．         B．     C．         D．

（2） 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是     J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理――選修3-5]（27分）

（1） (5分)放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變．若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是

A．        B．     C．        D．

（2） (6分) 現(xiàn)有一群處于n=4能級(jí)上的氫原子，已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量E1=－13.6 eV，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s.則電子在n=4的軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是    J；這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是      Hz。

（3）(16分)如圖所示，光滑水平面上有一輛質(zhì)量為M＝1 kg的小車，小車的上表面有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.9 kg的滑塊，在滑塊與小車的擋板間用輕彈簧相連接，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，整個(gè)系統(tǒng)一起以v1＝10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)．現(xiàn)在用質(zhì)量為m0＝0.1 kg的子彈，以v0＝50 m/s的速度向左射入滑塊且不穿出，所用時(shí)間極短．已知當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝8.6 J．（g取10m/s2）求：

（�。┳訌椛淙牖瑝K的瞬間滑塊的速度；

（ⅱ）從子彈射入到彈簧壓縮最短，滑塊在車上滑行的距離．

 

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科目：高中物理 來源：2010年哈三中等四校高三第四次高考模擬考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

【物理-選修3-5】（15分）

（1）氫原子的能級(jí)如圖所示。假定用光子能量為E的一束光照射大量處于n＝3能級(jí)的氫原子，氫原子吸收光子后，能且只能發(fā)出頻率為γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六種頻率的光，頻率從γ1到γ6依次增大，則E等于：

A．hγ1       B．hγ2    C．hγ5    D．hγ6

（2）如圖所示，甲車的質(zhì)量是m甲=2.0 kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個(gè)質(zhì)量為m=1.0 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體．乙車質(zhì)量為m乙=4.0 kg，以v乙=9.0 m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，與甲車碰撞以后甲車獲得v甲′=8.0 m/s的速度，物體滑到乙車上．若乙車上表面與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.50，則乙車至少多長(zhǎng)才能保證物體不在乙車上滑下?（g取10 m/s2）

 

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