Question

（1）用如圖所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象，用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時，電流表G示數(shù)不為0，移動變阻器的觸點c，當電壓表的示數(shù)大于或等于時0.7V，電流表示數(shù)為0，則

 

A．光電管陰極的逸出功為1.8eV
B．電鍵k斷開后，有電流流過電流表G
C．光電子的最大初動能為0.7eV
D．改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小
（2）下列說法正確的是

 

A．甲、乙兩個物體組成一系統(tǒng)，甲、乙所受合外力不均為零，則系統(tǒng)的動量不可能守恒
B．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能要大
C．波粒二象性中的波動性是大量光子和高速運動的微觀粒子的行為，這種波動性與機械波在本質(zhì)上是不同的
D．欲使處于基態(tài)的氫原子電離，可以用動能為13.7eV的電子去碰撞
E．原子核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆遜在α粒子散射實驗基礎(chǔ)上提出的
F．發(fā)現(xiàn)中子的核反應是

9 4

Be+

4 2

He→

12 6

C+

1 0

n
G．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，任意兩個核子之間都存在核力作用
H．β衰變說明了β粒子（電子）是原子核的組成部分
（3）質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v₁、v₂同向運動并發(fā)生對心碰撞，碰后B球被右側(cè)的墻原速彈回，又與A相碰，碰后兩球都靜止，則第一次碰后A球的動量大小P_A

 

（填“＞”“=”或“＜”）B球動量大小P_B，第一次碰后B球速度為

 

．

Answer 1

分析：（1）該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子點的最大初動能為0.7eV，根據(jù)光電效應方程E_Km=hγ-W₀，求出逸出功．電鍵S斷開，只要有光電子發(fā)出，則有電流流過電流表．改用能量為1.5eV的光子照射，通過判斷是否能發(fā)生光電效應來判斷是否光電流．
（2）根據(jù)動量守恒的條件、光電效應方程、玻爾理論、核力、β衰變的實質(zhì)等等進行解答．
（3）碰撞過程，遵守動量守恒，由動量守恒定律分析第一次碰后兩球的動量關(guān)系，并求出第一次碰后B球速度．

解答：解：（1）A、C該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表示數(shù)為0，則知光電子的最大初動能為0.7eV，根據(jù)光電效應方程E_Km=hγ-W₀，得逸出功W₀=1.8eV．故A、C正確．
B、電鍵S斷開后，用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表．故B正確．
D、改用能量為1.5eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應，無光電流．故D錯誤．
故選ABC
（2）A、系統(tǒng)動量守恒的條件是合外力為零，當甲、乙兩個物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動量就守恒．所以A錯誤．
B．不可見光的頻率可能大于可見光，比如紫外線，也可能小于可見光，比如紅外線，則根據(jù)光電效應方程E_Km=hγ-W₀，知用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能要大．故B錯誤．
C．波粒二象性中的波動性是大量光子和高速運動的微觀粒子的行為，這種波動性與機械波在本質(zhì)上是不同的．故C正確．
D．欲使處于基態(tài)的氫原子電離，即基態(tài)氫原子從n=1躍遷到n=∞，根據(jù)玻爾理論可知：需要的能量為E=0-E₁=13.6eV，可以用動能為13.7eV的電子去碰撞，使基態(tài)的氫原子獲得能量而發(fā)生躍遷．故D正確．
E．原子核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福在α粒子散射實驗基礎(chǔ)上提出的．故E錯誤．
F．發(fā)現(xiàn)中子的核反應是

9 4

Be+

4 2

He→

12 6

C+

1 0

n．故F正確．
G．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，是一種短程力，只有相鄰的兩個核子之間才存在核力作用．故G錯誤．
H．β衰變中發(fā)出β粒子，即電子，是由原子核中中子轉(zhuǎn)化而來，并不是原子核本身就有電子．故H錯誤．
故選CDF
（3）對于第二次碰撞，根據(jù)動量守恒得
   P_A-P_B=0，則得P_A=P_B．
對于第一次碰撞過程，則有
   2mv₁+mv₂=2mv₁′+mv₂′
由上知：2mv₁′=mv₂′
則得：2mv₁+mv₂=2mv₂′
解得v₂′=v₁+

1

2

v₂
故答案為：（1）ABC； （2）CDF；（3）=，v₁+

1

2

v₂

點評：解決第1題的關(guān)鍵掌握光電效應的條件，以及光電效應方程E_Km=hγ-W₀．第2題考查的很多，關(guān)鍵平時要加強基礎(chǔ)知識的學習和積累．第3題要靈活選擇研究的過程．