Question

（2011?晉中三模）（1）下列說法中正確的是：
A．氫原子吸收一個光子躍遷到激發態后，在向低能級躍遷時放出光子的頻率一定等于入射光子的頻率
B．

234 90

Th（釷）核衰變為

234 91

Pa（鏷）核時，衰變前Th核質量等于衰變后Pa核與β粒子的總質量
C．α粒子散射實驗的結果證明原子核是質子和中子組成的
D．分別用X射線和綠光照射同一金屬表面都能發生光電效應，則用X射線照射時光電子的最大初動能較大
（2）如圖所示，A、B、C三物塊質量均為m，靜止于光滑水平臺面上，A、B間用一不可伸長的輕短細線相連．初始時刻細線處于松弛狀態，C位于A右側較遠處．現突然給A一瞬時沖量，使A以初速度v₀沿A、C連線方向向C運動．A與C相碰后，粘合在一起．求：
①A與C粘合在一起時的速度；
②若將A、B、C看成一個系統，則從A開始運動到A與C剛好粘合完成的過程中系統損失的機械能．

Answer 1

分析：（1）正確解答該題需要掌握：明確氫原子放出光子種類和能級之間的關系，核反應過程伴隨著質量虧損，虧損質量轉化為能量，α粒子散射實驗現象以及物理意義，根據光電效應方程討論光子最大初動能和入射光頻率之間的關系．
（2）碰撞過程中動量守恒，根據動量守恒和能量關系列方程可正確解答．

解答：解：（1）A、氫原子在像低能級躍遷過程中可能放出多種頻率的光子，因此放出光子的頻率不一定等于入射光子的頻，故A錯誤；
B、核反應過程中質量數守恒但是質量不守恒，伴隨著質量虧損，故B錯誤；
C、α粒子散射實驗的結果證明原子核的存在，故C錯誤；
D、根據愛因斯坦光電效應方程可知，發生光電效應時，光電子的最大初動能隨入射光的頻率的增大而增大，因此用X光照射該金屬板時逸出的光電子最大初動能最大，故D正確．
故選D．
（2）①輕細線繃緊的過程，A、B這一系統動量守恒，則mv₀=（m+m）v₁
解得：v1=

1

2

v0          
之后A、B均以速度v₁向右勻速運動，
在A與C發生碰撞過程中，A、C這一系統動量守恒，則mv₁=（m+m）v₂
解得：v2=

1

4

v0      
答：A與C粘合在一起時的速度為

1

4

v0．
②輕細線繃緊的過程，A、B這一系統機械能損失為△E₁，則有：
△E₁=

1

2

m

v

2 0

-

1

2

2m

v

2 1

=

1

4

m

v

2 0

 在A與C發生碰撞過程中，A、C這一系統機械能損失為△E₂，則有：
△E₂=

1

2

m

v

2 1

-

1

2

2m

v

2 2

=

1

16

m

v

2 0

 
則A、B、C這一系統機械能損失為：
△E=△E₁-△E₂=

5

16

m

v

2 0

答：A開始運動到A與C剛好粘合完成的過程中系統損失的機械能為△E=

5

16

m

v

2 0

．

點評：選修的內容考查的知識點很廣但不深，把課標上要求識記和理解的知識點記牢即可，應用也是最簡單的應用．