题目内容

①以下说法正确的是
 

A．当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时，发射出光子
B．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性
C．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关
D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子越稳定
②一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块沿原轨道返回，质量为
m2
．求：
（1）另一块爆炸后瞬时的速度大小；
（2）爆炸过程系统增加的机械能．
分析：（1）氢原子从高能级跃迁到低能级，能量减小，能发射出光子；光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性；放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态无关；比结合能越大，将核子分解需要的能量越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．
（2）炮弹在最高点爆炸时动量守恒，由动量守恒定律可求出爆炸后另一块弹片的速度大小，根据能量守恒求出爆炸后系统增加的机械能．
解答：解：①A、氢原子从高能级跃迁到低能级，能量减小，能发射出光子，故A正确；
B、光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性，故B错误；
C、放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，与原子所处的化学状态无关，故C正确；
D、比结合能越大，将核子分解需要的能量越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确．
故选ACD 
②（1）爆炸后沿原轨道返回，则该炸弹速度大小为v，方向与原方向相反 
爆炸过程动量守恒，
mv=-
m
2
v+
m
2
v1
解得v1=3v                          
（2）爆炸过程中重力势能没有改变，爆炸前系统总动能   Ek=
1
2
mv2，
爆炸后系统总动能E′k=
1
2
?v2+
1
2
?（3v）2=2.5mv2．
系统增加的机械能△E=E′k-Ek=2mv2．
答：①ACD
②（1）另一块爆炸后瞬时的速度大小v1=3v                          
（2）爆炸过程系统增加的机械能是2mv2．
点评：掌握近代物理里一些基本的概念和现象．对于爆炸、碰撞等过程，系统所受的外力不为零，但内力远大于外力，系统的动量近似守恒，运用动量守恒和能量守恒两大守恒定律进行求解．
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