Question

[物理--選修3-5]
（1）下列關(guān)于光和原子的說法正確的是______．
A．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能與照射光強(qiáng)度無關(guān)
B．放射性物質(zhì)發(fā)出的α、γ和β三種射線，是同一種原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放出的
C．所有核反應(yīng)都會(huì)釋放能量，
D．一群處于n=4能級(jí)的H原子發(fā)生躍遷輻射，最多可觀測到6種不同頻率的光子
E．α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)
（2）如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球，以輕質(zhì)彈簧連接后置于光滑水平面上，開始彈簧處于自然狀態(tài)．一質(zhì)量為

1

4

m的泥丸P以水平速度v₀沿A、B連線向A運(yùn)動(dòng)，擊中A并粘合在一起，求以后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能．

Answer 1

（1）A、發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程E_k=hγ-W知，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率有關(guān)，與照射光的強(qiáng)度無關(guān)，故A正確．
B、放射性物質(zhì)發(fā)出的α、γ和β三種射線，并不是同一種原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放出的，α射線是發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的，β射線是發(fā)生β衰變產(chǎn)生的，而γ射線往往伴隨著這兩種衰變產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc²知，只有出現(xiàn)質(zhì)量虧損的核反應(yīng)才釋放能量；相反，若質(zhì)量增加，核反應(yīng)將吸收能量．故C錯(cuò)誤．
D、H原子的躍遷是隨機(jī)的，一群處于n=4能級(jí)的H原子發(fā)生躍遷輻射，最多可觀測到C

24

=6種不同頻率的光子，故D正確．
E、α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故E正確．
故選：ADE．
（2）設(shè)P與A球粘連在一起的共同速度為v₁，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒有：

1

4

mv₀=（m+

1

4

m）v₁ ①
當(dāng)彈簧壓至最短時(shí)，B與A的速度相等，設(shè)此速度為v₂，由動(dòng)量守恒有：
（m+

1

4

m）v₁=（2m+

1

4

m）v₂ ②
由①②兩式得：v₁=

1

5

v₀ ③
v₂=

1

9

v₀ ④
當(dāng)彈簧壓至最短時(shí)貯存在彈簧中的勢能最大，設(shè)為E_P，
由能量守恒定律得：
E_P=

1

2

(m+

1

4

m)

v

21

-

1

2

(2m+

1

4

m)

v

22

⑤
解得：E_P=

1

90

m

v

20

；
答：以后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能為

1

90

m

v

20

．