Question

（1）下列说法正确的是______（填入选项前的字母，有填错的不得分）．
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B．大量的氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光
C．一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少
（2）光滑水平面上，用轻弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两个物块都以v=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，问：
①弹簧弹性势能的最大值是多少？
②当A的速度为零时，弹簧的弹性势能是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变；根据数学组合公式求出可能辐射的光电子种数；当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，频率越高，波长越短，越容易发生光电效应．根据光电效应方程，知入射光的频率影响光电子的最大初动能，光的强度影响单位时间内发出光电子数目．
（2）①B、C碰撞的瞬间动量守恒，根据动量守恒求出BC碰撞粘合在一起的速度，当三物块速度相等时，弹性势能最大，根据动量守恒求出三者的共同速度，最后根据能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能．
②根据动量守恒求出A的速度为零时，B、C的速度，再根据能量守恒求出弹性的势能的大小．
解答：解：（1）A、太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变反应，又称热核反应．故A正确．
B、根据==3，知大量的氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时可能辐射3种不同频率的光．故B错误．
C、当入射光的频率越高，波长越短，越容易发生光电效应．故C错误．
D、光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，频率的高低影响发出光电子的最大初动能．故D错误．
故选A．
（2）①B、C碰撞瞬间，B、C动量守恒，
m_Bv=（m_B+m_C）v₁
解得v₁=2m/s．
三个物块速度相同时，弹簧的弹性势能最大．
m_Av+m_Bv=（m_A+m_B+m_C）v₂
设最大弹性势能为E_P，由能量守恒得：
=12J．
②当A的速度为零时，由动量守恒定律得：
m_Av+m_Bv=（m_B+m_C）v₃
解得v₃=4m/s．
则弹性势能为：．
故答案为：（1）A．
（2）①12J           ②0．
点评：本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律以及光电效应、氢原子能级等基本知识点，知道运用动量守恒定律、能量守恒定律解题时，需恰当地选择研究的过程．