Question

（选修模块3-5）
（1）（1）以下说法正确的有

 

A．用如图所示两摆长相等的单摆验证动量守恒定律时，只要测量出两球碰撞前后摆起
的角度和两球的质量，就可以分析在两球的碰撞过程中总动量是否守恒
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
D．α粒子散射实验正确解释了玻尔原子模型
E．普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说
F．原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定
（2）一个高能r光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：r→

 

．已知电子质量m₁=9.1x10^-31kg，光在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s，则r光子的能量至少为

 

（3）质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧的墙原速弹回，又与m₁相碰，碰后两球都静止．求：第一次碰后m₁球的速度．

Answer 1

分析：（1）发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率；α粒子散射实验正确解释了原子的核式结构模型；原子核的比结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定．
（2）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，根据爱因斯坦质能方程求出r光子的能量．
（3）抓住两球两次碰撞均动量守恒，根据动量守恒定律求出列出两次碰撞时的表达式，从而解出第一次碰后m₁球的速度．

解答：解：（1）A、根据摆球摆起的角度，根据机械能守恒定律可以求出碰撞后的速度大小，再测出两摆球的质量即可验证动量守恒定律．故A正确．
B、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．故B正确．
C、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关．故C错误．
D、α粒子散射实验正确解释了原子的核式结构模型．故D错误．
E、普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说．故E正确．
F、原子核的比结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定．故F错误．
故选ABE．
（2）根据电荷数守恒、质量数守恒得，γ→

0 -1

e

+

0 1

e．根据爱因斯坦质能方程得，△E=△mc2=2m1c2≈1.64×10-13J．
（3）根据动量守恒定律得：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁′+m₂v₂′
m₁v₁′=m₂v₂′
解得：v1′=

m1v1+m2v2

2m1

．
故答案为：（1）ABE．
（2）

0 -1

e

+

0 1

e，1.64×10^-13J
（3）v1′=

m1v1+m2v2

2m1

．

点评：本题考查了选修3-5中的内容，难度不大，关键要熟悉教材，牢记基本概念和基本规律，并能熟练运用．