题目内容
5．卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验，获得了重要发现：（1）关于α粒子散射实验的现象以及由此得到的结果，下列说法中正确的是ABD．
A．绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏移，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被反弹．
B．说明原子的中心有一个很小的核
C．说明原子核是由质子和中子组成的
D．说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核里
E．说明原子中的电子只能在某些轨道上运动
（2）质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为mA=2kg的物块A（可视为质点），如图，一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射向物块A，射穿A后子弹的速度变为100m/s，最后物体A仍静止在车上，若物体A与小车间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2．
求：①平板车最后的速度是多大？
②物块A相对平板车滑行的距离？（平板车足够长）
分析 （1）α粒子散射实验的现象为：α粒子穿过原子时，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进；
（2）对子弹和车组成的系统，根据动量守恒定律列出等式解决问题．对A和车组成的系统，根据动量守恒定律列出等式解决问题．A在平板车上滑动，摩擦力做负功产生内能．根据根据能量守恒列出等式求解问题．
解答 解：（1）A、α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），故A正确；
B、从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，说明原子的中心有一个很小的核，故B正确；
C、不能说明原子核的组成，故C错误；
D、实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和绝大部分质量，故D正确；
E、不能说明原子中的电子只能在某些轨道上运动，故E错误．
故选：ABD
（2）①研究子弹、物体打击过程，以子弹初速度方向为正，根据动量守恒有：mv0=mv′+MA v
代入数据得vA=5m/s
同理分析M和MA系统自子弹穿出后直至相对静止有：
MAvA=（M+MA）v
代入数据得平板车最后速度为：v=2.5m/s
②根据能量转化和守恒得：物体和平板车损失的机械能全转化为系统发热，假设A在平板车上滑行距离为L
则有Q=$μ{m}_{A}gL=\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}-\frac{1}{2}（{m}_{A}+M）{v}^{2}$
所以代入数据得 L=1.25m
故答案为：（1）ABD；
（2）①平板车最后的速度是2.5m/s；②A相对平板车滑行的距离是1.25m．
点评 对于α粒子散射实验要明确其实验现象和结论，了解该实验的历史背景和历史作用，同一个问题可能会选择不同的系统作为研究对象．利用动量守恒定律解题，一定注意状态的变化和状态的分析，本题也可全过程研究三者组成的系统，根据动量守恒求平板车最后的速度．
科学实验活动册系列答案
“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来，如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r．若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦，下列说法正确的是（ ）| A． | 让人和车的速度为$\sqrt{\frac{gr}{tanθ}}$ | B． | 人和车的速度为$\sqrt{grtanθ}$ | ||
| C． | 桶面对车的弹力为mgcosθ | D． | 桶面对车的弹力为$\frac{mg}{sinθ}$ |
为了便于调节加热功率，吹风机加热部分按照图示电路连接，交流电源电压为220V，加热电阻R=100Ω，D为理想二极管，下列判断正确的是（ ）| A． | 开关闭合时通过电阻的电流最大值为2.2A | |
| B． | 开关闭合时电阻加热功率是开关断开加热功率的4倍 | |
| C． | 开关闭合时电阻加热功率是开关断开加热功率的2倍 | |
| D． | 开关断开时流过电阻的电流有效值为1.1A |
| A． | 某时刻物体的速度很大但加速度却很小 | |
| B． | 某时刻物体的加速度很大但速度却很小 | |
| C． | 某段时间内加速度变化很大而速度不变 | |
| D． | 某段时间内速度变化很大而加速度不变 |
如图所示，竖直放置的平行两金属板M，N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在电容器两平板间，闭合开关S后，电容器充电，这时电容器的带电荷量为Q，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，那么下列说法正确的是（ ）| A． | 保持S闭合，将M板向N板靠近，则电荷量Q增大，θ增大 | |
| B． | 保持S闭合，将M板向N板靠近，则电荷量Q增大，但是θ不变 | |
| C． | 断开S，将M板向N板靠近，电压UMN减小，但是θ不变 | |
| D． | 断开S，将M板向N板靠近，电压UMN减小，则θ减小 |
| A． | 2m/s 4 m/s2 | B． | 10m/s 2 m/s2 | C． | 2.5m/s 5m/s2 | D． | 5 m/s 2 m/s2 |
| A． | 用质点代替有一定形状与大小的物体，应用的是微元法 | |
| B． | 在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，使用了极限分析法 | |
| C． | 伽利略的斜面实验应用了理想实验的方法 | |
| D． | 在利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，应用了控制变量法 |
| A． | 麦克斯韦首次用实验证实了电磁波的存在 | |
| B． | 发射电磁波的两个重要条件是采用低频和闭合LC电路 | |
| C． | 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 | |
| D． | 当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动 |
