Question

①以下說法正確的是

 

A．當(dāng)氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到n=2的狀態(tài)時(shí)，發(fā)射出光子
B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光具有波動(dòng)性
C．原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)
D．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子越穩(wěn)定
②一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v，炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊沿原軌道返回，質(zhì)量為

m

2

．求：
（1）另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大小；
（2）爆炸過程系統(tǒng)增加的機(jī)械能．

Answer 1

分析：（1）氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，能量減小，能發(fā)射出光子；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光具有粒子性；放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)；比結(jié)合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定．
（2）炮彈在最高點(diǎn)爆炸時(shí)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可求出爆炸后另一塊彈片的速度大小，根據(jù)能量守恒求出爆炸后系統(tǒng)增加的機(jī)械能．

解答：解：①A、氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，能量減小，能發(fā)射出光子，故A正確；
B、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光具有粒子性，故B錯(cuò)誤；
C、放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故C正確；
D、比結(jié)合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D正確．
故選ACD 
②（1）爆炸后沿原軌道返回，則該炸彈速度大小為v，方向與原方向相反 
爆炸過程動(dòng)量守恒，
mv=-

m

2

v+

m

2

v₁
解得v₁=3v                          
（2）爆炸過程中重力勢能沒有改變，爆炸前系統(tǒng)總動(dòng)能   Ek=

1

2

mv²，
爆炸后系統(tǒng)總動(dòng)能E′k=

1

2

?v²+

1

2

?（3v）²=2.5mv²．
系統(tǒng)增加的機(jī)械能△E=E′_k-E_k=2mv²．
答：①ACD
②（1）另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大小v₁=3v                          
（2）爆炸過程系統(tǒng)增加的機(jī)械能是2mv²．

點(diǎn)評(píng)：掌握近代物理里一些基本的概念和現(xiàn)象．對(duì)于爆炸、碰撞等過程，系統(tǒng)所受的外力不為零，但內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒，運(yùn)用動(dòng)量守恒和能量守恒兩大守恒定律進(jìn)行求解．