问题 问答题

[物理--选修3-5]

(1)下列关于光和原子的说法正确的是______.

A.发生光电效应时,产生的光电子的最大初动能与照射光强度无关

B.放射性物质发出的α、γ和β三种射线,是同一种原子核发生衰变时释放出的

C.所有核反应都会释放能量,

D.一群处于n=4能级的H原子发生跃迁辐射,最多可观测到6种不同频率的光子

E.α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构

(2)如图所示,质量均为m的A、B两球,以轻质弹簧连接后置于光滑水平面上,开始弹簧处于自然状态.一质量为

1
4
m的泥丸P以水平速度v0沿A、B连线向A运动,击中A并粘合在一起,求以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能.

答案

(1)A、发生光电效应时,根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hγ-W知,产生的光电子的最大初动能与照射光的频率有关,与照射光的强度无关,故A正确.

B、放射性物质发出的α、γ和β三种射线,并不是同一种原子核发生衰变时释放出的,α射线是发生α衰变时产生的,β射线是发生β衰变产生的,而γ射线往往伴随着这两种衰变产生的,故B错误.

C、根据爱因斯坦质能方程E=mc2知,只有出现质量亏损的核反应才释放能量;相反,若质量增加,核反应将吸收能量.故C错误.

D、H原子的跃迁是随机的,一群处于n=4能级的H原子发生跃迁辐射,最多可观测到C

24
=6种不同频率的光子,故D正确.

E、α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,故E正确.

故选:ADE.

(2)设P与A球粘连在一起的共同速度为v1,由系统动量守恒有:

1
4
mv0=(m+
1
4
m)v1

当弹簧压至最短时,B与A的速度相等,设此速度为v2,由动量守恒有:

(m+

1
4
m)v1=(2m+
1
4
m)v2

由①②两式得:v1=

1
5
v0

v2=

1
9
v0

当弹簧压至最短时贮存在弹簧中的势能最大,设为EP

由能量守恒定律得:

EP=

1
2
(m+
1
4
m)
v21
-
1
2
(2m+
1
4
m)
v22

解得:EP=

1
90
m
v20

答:以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为

1
90
m
v20

单项选择题
单项选择题 案例分析题