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(1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是___

网友投稿  2022-11-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是______
A.60.3eV          B. 51.0eV
C.43.2eV          D.54.4eV
(2)一个静止的88226Ra,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核86222Rn,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子.写出这种核反应方程式______;这个核反应中产生的新核的速度为______;因γ辐射而引起的质量亏损为______.(已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s)
(3)图2质量相等且m1、m2都等于1kg的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1=2m/s、v2=1m/s同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.求两球第一次碰后m2球的速度大小______.
魔方格

◎ 答案

(1)60.3eV、54.4eV 的能量均可以使该离子电离,可以被吸收;51.0eV能量满足第四能级和基态的能级差,可以使离子吸收后跃迁到第4能级,可以被吸收;由能级图可知各能级之间的能量差没有等于43.2eV 的,故该光子不能被吸收,故ABD错误,C正确.
故选C.
(2)根据电荷数和质量数守恒可知该核反应方程为:88226Ra→86222Rn+24He;
反应前后动量守恒,设新核速度为V,设α质量为4m,则新核质量为222m,由动量守恒得:4mv=222mV,解得V=4×105m/s;
亏损的质量转化为能量以光子的形式放出,所以有:△E=mC2=hv,带入数据得△m=2.21×10-31kg.
故答案为:88226Ra→86222Rn+24He,4×105m/s,2.21×10-31kg.
(3)两次碰撞过程都满足动量守恒条件,所以有:
一次碰撞时,选择向右为正方向,有:m1v1+m2v2=m1 
v/1
+m2
v/2
   ①
第二次碰撞后都停止所以有:m1 
v/1
 -m2
v/2
=0
                       ②
联立①②可得:
v12
=
m1v1+m2v2
2m1
=1.5m/s

故两球第一次碰后m2球的速度大小为1.5m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是___…”主要考查了你对  【动量守恒定律】,【氢原子的能级】,【重核裂变】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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