Question

（1）（6分）下列說法正確的是（選對一個(gè)給2分，選對兩個(gè)給4分，選對三個(gè)給6分，選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B．在很多核反應(yīng)中，由于有核能的釋放，所以才會有質(zhì)量的虧損

C．對放射性物質(zhì)施加壓力，其半衰期將減少

D．入射光的頻率如果低于某金屬的截止頻率，即使增加該入射光的強(qiáng)度，也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

E．康普頓效應(yīng)不僅表明了光子具有能量，還表明了光子具有動量

（2）（5分）如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為 2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將      （填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷的過程中，有      種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。

（3）（9分) 如圖所示，一質(zhì)量m₁= 0.48kg的平板小車靜止在光滑的水平軌道上。車頂右端放一質(zhì)量m₂= 0.2kg的小物塊，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)�，F(xiàn)有一質(zhì)量m₀= 0.02kg的子彈以水平速度射中小車左端，并留在車中，最終小物塊以5m/s的速度與小車脫離。子彈與車相互作用時(shí)間極短。g取10 m/s²。求：

① 子彈剛剛射入小車時(shí)，小車速度v₁的大小；

② 小物塊脫離小車時(shí)，小車速度v₁′的大小。

 

Answer 1

【答案】

（1）ADE   （6分）（2）吸收    （3分）5   (2分)(3)  ①   ②

【解析】

試題分析：(1)英國物理學(xué)家盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)的粒子偏轉(zhuǎn)超過了，有的甚至幾乎達(dá)到，據(jù)此，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；在很多核反應(yīng)中，由于有質(zhì)量的虧損，所以才會有核能的釋放；放射性元素衰變的半衰期是由核內(nèi)部本身的因素決定的，而跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)；對于每一種金屬都有一個(gè)極限頻率，當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時(shí)，無論入射光多強(qiáng)，也不會發(fā)射光電子。X射線的光子與晶體中的電子碰撞時(shí)要遵守能量守恒定律和動量守恒定律, 康普頓效應(yīng)不僅表明了光子具有能量，還表明了光子具有動量。

（2）玻爾原子模型指出原子由低能態(tài)向高能態(tài)躍遷時(shí)，是要吸收光子的，由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，是要放出光子的；光子能量與躍遷的能級差有關(guān)，能級差越大，輻射光子的能量越高，光電效應(yīng)越容易發(fā)生；如圖所示的量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷的過程中，產(chǎn)生6種不同能量的光子，除由能級向能級躍遷時(shí)的光子不能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)外，其余5種均可。

（3）①子彈進(jìn)入小車的過程中，子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：

          （2分）

解得：           （2分）

②三物體組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得：

       （3分）

解得：      （2分）

考點(diǎn)：本題考查了原子結(jié)構(gòu)、原子核及動量守恒定律的應(yīng)用。