选考题12分强化练(选修3-5)1.(1)如图1所示为氢原子光谱中的三条谱线,对这三条谱线的描述中正确的是________.图1A.乙谱线光子能量最大B.甲谱线是电子由基态向激发态跃迁发出的C.丙谱线是电子在两个激发态间跃迁发出的D.每条谱线对应核外电子绕核旋转的一条轨道,任一谱线的频率等于电子做圆周运动的频率(2)质子与中子发生核反应,生成氘核,放出能量,写出核反应方程________________________________________________________________________.若质子的质量为m1,中子的质量为m2,氘核的质量为m3,真空中光速为c,则氘核的比结合能为________.(3)静止的钒俘获内层轨道电子后生成新核钛,并放出能为ε的中微子.已知真空中光速为c,普朗克常量为h,求新核钛动量的大小.【解析】(1)由E=hν=可知,甲谱线波长最小,对应光子能量最大,A错误;可求得E甲=2.86eV,E乙=2.56eV,E丙=1.89eV,可知丙谱线是电子由n=3能级跃迁到n=2能级释放的谱线,甲谱线是电子由n=5能级跃迁到n=2能级释放的谱线,B错误,C正确;谱线的频率与电子圆周运动的频率无关,D错误.(2)核反应方程为:H+n→H核反应过程中质量亏损Δm=m1+m2-m3氘核的结合能ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3)c2比结合能为=(m1+m2-m3)c2(3)释放的中微子的能量ε=hν,对应的动量p=.又ν=,核反应过程动量守恒p′=p.故新核钛动量大小p′=.【答案】(1)C(2)H+n→H(m1+m2-m3)c2(3)2.(1)2015年,我国科学家实现了量子瞬间传输技术的重大突破,迈出了实现远距离、大信息量量子信息传输的关键一步.下列学说属于量子理论范畴的是________.【导学号:25702118】A.普朗克电磁辐射理论B.卢瑟福原子核式结构理论C.麦克斯韦光的电磁说D.爱因斯坦光电效应理论(2)一价氦离子核外只有一个电子,称为类氢离子.类氢离子的能级和光谱与氢原子的能级和光谱相似,能级表达式为En=(n=1,2,3,…)(E1为基态能级值,但数值未知).现测得一价氦离子从n=2能级跃迁至n=1能级时辐射光子的频率为ν0,则基态一价氦离子核外电子的电离能为________;用频率为ν0的光照射某种金属时会发生光电效应,且光电子最大初动能为Ek,则该金属发生光电效应的极限频率为________.(已知普朗克常数为h)(3)静止的镭核(Ra)发生α衰变变成钋(Po),测得α粒子动能为E0.①写出镭核α衰变方程;②若反应过程中释放的核能全部转化为动能,求发生α衰变时释放的核能.【解析】(1)二十世纪初,普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,所以A选项正确;卢瑟福原子核式结构理论中,电子绕原子核做变速运动,因没有引入量子理论,不能解释电子运动的过程中可能向外辐射能量的问题,因而遇到瓶颈,故B错误;1860年麦克斯韦发表了经典电磁学理论,没有引入量子理论,故C错误;爱因斯坦的光电效应理论在对光电效应的解释中,引入量子理论,认为光是一份一份的能量,电子一次只能吸收一个光子,从而合理解释了光电效应现象,所以选项D正确.(2)基态一价氦离子核外电子的电离能等于一价氦离子第1能级的能量的大小,即其电离能为-E1;由光电效应方程可得:hν0-W=EkW=hν,其中ν为该金属的极限频率,则ν=ν0-.(3)①镭核α衰变的核反应方程为:Ra→Po+He.②核反应过程中动量守恒,可得:mαvα=mpovpo,可得Po核的动能Ekpo=mpov2po=·mαv=E0.所以核反应中释放的核能为Ekα+Ekpo=E0+E0=E0.【答案】(1)AD(2)-E1ν0-(3)①Ra→Po+He②E03.(1)下列说法中正确的是________.A.火箭利用周围空气提供的动力飞行B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子核的结构模型C.铀235与铀238原子核内的中子数不同,因而有不同的半衰期D.热核反应的温度须达到108K,反应过程中要吸收能量图2(2)如图2所示,在橄榄球比赛中,质量为100kg的橄榄球前锋以vA=5m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名质量均为75kg的球员,一个速度vB=2m/s,另一个速度vC=4m/s,他们腾空扭在了一起.他们碰撞后瞬间的速度大小约为________m/s,在此过程中三名球员的总机械能________(选填...