Question

（選修模塊3-5）
（1）（1）以下說法正確的有

 

A．用如圖所示兩擺長相等的單擺驗證動量守恒定律時，只要測量出兩球碰撞前后擺起
的角度和兩球的質量，就可以分析在兩球的碰撞過程中總動量是否守恒
B．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關
C．對于某種金屬，只要入射光的強度足夠大，就會發生光電效應
D．α粒子散射實驗正確解釋了玻爾原子模型
E．普朗克在研究黑體的熱輻射問題時提出了能量子假說
F．原子核的結合能越大，核子結合得越牢固，原子越穩定
（2）一個高能r光子，經過重核附近時與原子核場作用，能產生一對正負電子，請完成相應的反應方程：r→

 

．已知電子質量m₁=9.1x10^-31kg，光在真空中的傳播速度為c=3×10⁸m/s，則r光子的能量至少為

 

（3）質量分別為m₁和m₂的兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v₁、v₂同向運動并發生對心碰撞，碰后m₂被右側的墻原速彈回，又與m₁相碰，碰后兩球都靜止．求：第一次碰后m₁球的速度．

Answer 1

分析：（1）發生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率；α粒子散射實驗正確解釋了原子的核式結構模型；原子核的比結合能越大，核子結合得越牢固，原子越穩定．
（2）根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程，根據愛因斯坦質能方程求出r光子的能量．
（3）抓住兩球兩次碰撞均動量守恒，根據動量守恒定律求出列出兩次碰撞時的表達式，從而解出第一次碰后m₁球的速度．

解答：解：（1）A、根據擺球擺起的角度，根據機械能守恒定律可以求出碰撞后的速度大小，再測出兩擺球的質量即可驗證動量守恒定律．故A正確．
B、黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關．故B正確．
C、發生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度無關．故C錯誤．
D、α粒子散射實驗正確解釋了原子的核式結構模型．故D錯誤．
E、普朗克在研究黑體的熱輻射問題時提出了能量子假說．故E正確．
F、原子核的比結合能越大，核子結合得越牢固，原子越穩定．故F錯誤．
故選ABE．
（2）根據電荷數守恒、質量數守恒得，γ→

0 -1

e

+

0 1

e．根據愛因斯坦質能方程得，△E=△mc2=2m1c2≈1.64×10-13J．
（3）根據動量守恒定律得：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′
m₁v₁′=m₂v₂′
解得：v1′=

m1v1+m2v2

2m1

．
故答案為：（1）ABE．
（2）

0 -1

e

+

0 1

e，1.64×10^-13J
（3）v1′=

m1v1+m2v2

2m1

．

點評：本題考查了選修3-5中的內容，難度不大，關鍵要熟悉教材，牢記基本概念和基本規律，并能熟練運用．