Question

(1)下列说法正确的是(　　)

A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率

B. Th(钍)核衰变为Pa(镤)核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量

C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的

D．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大

(2)某宇航员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为mA＝0.1 kg、mB＝0.2 kg的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，另一端与小球B接触而不粘连．现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于锁定状态，一起以速度v0＝0.1 m/s做匀速直线运动，如图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动．从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经时间t＝3.0 s，两球之间的距离增加了x＝2.7 m，求弹簧被锁定时的弹性势能Ep.

 

 

Answer 1

【答案】

(1)D　(2)0.027 J

【解析】(1)前后两次跃迁所跨越的能级不一定相同，故光子频率不一定相等，A错误；衰变有质量亏损，释放了能量，B错误；α粒子散射实验是关于原子结构而不是原子核结构的实验，C错误；X射线频率高，能量大，故产生光电子的最大初动能较大，D正确．

(2)根据运动关系x＝(vA－vB)t

根据动量守恒有：(mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB

根据能量关系Ep＝mAv＋mBv－ (mA＋mB)v联立解得Ep＝0.027 J.