Question

[物理--选修3-5]
（1）下列关于光和原子的说法正确的是______．
A．发生光电效应时，产生的光电子的最大初动能与照射光强度无关
B．放射性物质发出的α、γ和β三种射线，是同一种原子核发生衰变时释放出的
C．所有核反应都会释放能量，
D．一群处于n=4能级的H原子发生跃迁辐射，最多可观测到6种不同频率的光子
E．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
（2）如图所示，质量均为m的A、B两球，以轻质弹簧连接后置于光滑水平面上，开始弹簧处于自然状态．一质量为

1

4

m的泥丸P以水平速度v₀沿A、B连线向A运动，击中A并粘合在一起，求以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．

Answer 1

（1）A、发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程E_k=hγ-W知，产生的光电子的最大初动能与照射光的频率有关，与照射光的强度无关，故A正确．
B、放射性物质发出的α、γ和β三种射线，并不是同一种原子核发生衰变时释放出的，α射线是发生α衰变时产生的，β射线是发生β衰变产生的，而γ射线往往伴随着这两种衰变产生的，故B错误．
C、根据爱因斯坦质能方程E=mc²知，只有出现质量亏损的核反应才释放能量；相反，若质量增加，核反应将吸收能量．故C错误．
D、H原子的跃迁是随机的，一群处于n=4能级的H原子发生跃迁辐射，最多可观测到C

24

=6种不同频率的光子，故D正确．
E、α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，故E正确．
故选：ADE．
（2）设P与A球粘连在一起的共同速度为v₁，由系统动量守恒有：

1

4

mv₀=（m+

1

4

m）v₁ ①
当弹簧压至最短时，B与A的速度相等，设此速度为v₂，由动量守恒有：
（m+

1

4

m）v₁=（2m+

1

4

m）v₂ ②
由①②两式得：v₁=

1

5

v₀ ③
v₂=

1

9

v₀ ④
当弹簧压至最短时贮存在弹簧中的势能最大，设为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：以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为

1

90

m

v

20

．