原子核物理与粒子物理是物理学研究的重要方向之一，对微观未知粒子的探测可以使我们对物质的微观...

原子核物理与粒子物理是物理学研究的重要方向之一，对微观未知粒子的探测可以使我们对物质的微观结果和宇宙的发展方向作出合理的预测，下列说法正确的是(　　　 )

A. 原子核发生衰变时放出电子，说明原子核内有电子

B. 原子核的半衰期可以通过加压或者升温等方法进行改变

C. 原子核由质子和中子组成，其核子数越大，则结合能越大

D. 裂变反应堆中，镉棒的作用是减慢中子的速率，以维持链式反应进行

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“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性。弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。下列说法错误的是

A. 汞原子基态和第一激发态的能级之差可能是4.9eV

B. KG间电压低于4.9V时，电流随电压增大而上升，是因为电子能量越高，越容易克服反向电压到达A极

C. KG间电压在5~10V之间时，出现电流随电压增大而上升的一段图线，是因为单位时间使汞原子发生跃迁的电子个数增加

D. 即使KG间电压高于4.9V，电子也存在始终不与汞原子发生碰撞的可能性

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“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性。弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。下列说法错误的是

A. 汞原子基态和第一激发态的能级之差可能是4.9eV

B. KG间电压低于4.9V时，电流随电压增大而上升，是因为电子能量越高，越容易克服反向电压到达A极

C. KG间电压在5~10V之间时，出现电流随电压增大而上升的一段图线，是因为单位时间使汞原子发生跃迁的电子个数增加

D. 即使KG间电压高于4.9V，电子也存在始终不与汞原子发生碰撞的可能性

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宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，由各种原子核以及非常少量的电子、光子和中微子等组成，它可能携带着宇宙起源、天体演化的信息，一直吸引着科学家的关注。宇宙线粒子的能量范围非常大，有的可以高达5×1019eV。宇宙线逃逸出宇宙线源在星际空间中传播时，会与磁场、星际介质等发生相互作用，导致一系列复杂的物理效应产生。利用空间探测器可以得到宇宙线在银河系中传播的一些数据，比如∶铍10铍9比（），其中的铍9是宇宙线中原有的铍10在传播过程中衰变产生的。据此材料，以下叙述正确的是（　　）

A.宇宙线粒子的能量可以高达8×1038J

B.宇宙线中的电子不会受到星际磁场的影响

C.根据可以得到宇宙线在银河系中平均传播时间的相关信息

D.根据宇宙线到达探测器时的方向可以得到宇宙线源方位的相关信息

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暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。未来这颗暗物质探测卫星升空后将在轨运行至少三年时间，它将主要担任多个方面的任务，包括探测空间高能粒子的入射方向，分辨高能粒子的种类，以及测量高能粒子的能量。若该卫星发射后绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G。由这些给定的量不能求出的物理量有（　　　 ）

A.卫星绕地球运行的线速度 B.地球表面处的重力加速度

C.地球的质量 D.卫星绕地球运行的加速度

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对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量，为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n 和v的关系正确的是(　　 )

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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下列说法正确的有

A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小

B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大

C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动

D．若氢原子从 n = 6 能级向 n = 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效

应，则氢原子从 n = 6 能级向 n = 2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

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宇宙间是否存在暗物质是物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。己知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为L，与地球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G，则下列说法中正确的是

A．“悟空”的质量为

B．“悟空”的环绕周期为

C．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度

D．“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

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