题目内容
【题目】（选修模块3-5）（12分）
（1）如图甲为卢瑟福的原子核式结构模型图，原子的中间有一个体积很小、带正电的核，卢瑟福推算出原子核的直径约为______m；如图乙为α粒子散射实验现象模拟图，图中只有极少数α粒子有机会从离核很近的地方经过，是因为受到比较大的________力，才会发生大角度的偏转。
（2）如图中画出了氢原子的5个能级,并注明了相应的能量En，有一些氢原子处于n=5的激发态，当它们跃迁时，可能发射_____种能量的光子，所发出的光子的频率最大的是_______Hz。（已知普朗克常量
计算结果保留两位有效数字）
（3）A、B两物体在光滑的水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA＝4 kg，两球发生相互作用前后运动的x-t图像如图所示，则B物体的质量为mB = ________kg，碰撞过程中系统的机械能损失_______J。
【答案】（1）10-15 “排斥”或者“库仑斥”都对
（2）10 
（3）6 30 （每空2分）
【解析】
试题分析：（1）卢瑟福根据α粒子散射推算出原子核的直径约为10-15m，发生大角度偏折是因为受到原子核库伦斥力的作用；所以，答案为：10-15m 库伦斥力
（2）从n=5向低能级跃迁可辐射10种频率的光子，能量最大是频率最大的光，所以从n=5跃迁到n=1所辐射的光频率最高，
，
，答案为：10 
（3）（1）由图可知物体A、B在碰前的速度vA=-2m/s，B的速度vB==3m/s．碰后的AB的速度v=1m/s．
根据动量守恒定律得： mAvA+mBvB=（mA+mB）v
解得：mB=6kg
根据能量守恒得，损失的机械能
答案为：6kg 30J
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