Question

[物理--選修3-5]
（1）以下說(shuō)法正確的是______
A．當(dāng)氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到n=2的狀態(tài)時(shí)，要吸收光子
B．某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，當(dāng)增大照射光的強(qiáng)度時(shí)，則逸出光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大
C．原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)
D．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的
（2）光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車(chē)，一根輕繩跨過(guò)乙車(chē)的定滑輪（不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦），繩的一端與甲車(chē)相連，另一端被甲車(chē)上的人拉在手中，已知每輛車(chē)和人的質(zhì)量均為30kg，兩車(chē)間的距離足夠遠(yuǎn)．現(xiàn)在人用力拉繩，兩車(chē)開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)，人與甲車(chē)保持相對(duì)靜止，當(dāng)乙車(chē)的速度為0.5m/s時(shí)，停止拉繩．求：
（1）人在拉繩過(guò)程做了多少功？
（2）若人停止拉繩后，至少以多大速度立即從甲車(chē)跳到乙車(chē)才能使兩車(chē)不發(fā)生碰撞？

Answer 1

【答案】分析：（1）原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷放出能量，反之吸收能量．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)；原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生．
（2）①人拉車(chē)的過(guò)程即是動(dòng)量守恒的過(guò)程，也是人對(duì)甲車(chē)、乙車(chē)和人組成的系統(tǒng)做功的過(guò)程，可以通過(guò)動(dòng)量守恒計(jì)算出甲車(chē)和人的速度，在由Ek=mv2計(jì)算出甲車(chē)和人、乙車(chē)的動(dòng)能，由動(dòng)能定理知：甲車(chē)和人、乙車(chē)的動(dòng)能之和等于人對(duì)系統(tǒng)做的功．
②停止拉繩后，甲車(chē)和人與乙車(chē)相向勻速運(yùn)動(dòng)，有動(dòng)量守恒有0=（m_甲+m_人）v_甲+m_乙v_乙∴且甲車(chē)和人的動(dòng)量與乙車(chē)動(dòng)量等大小相等，方向相反．要兩車(chē)不相撞，應(yīng)有人跳到乙車(chē)后，甲車(chē)、乙車(chē)和人的速度應(yīng)當(dāng)同向且大小相等．
解答：解：（1）A、原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷放出能量，反之吸收能量．當(dāng)氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到n=2的狀態(tài)時(shí)，要放出光子，故A錯(cuò)誤
B、光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，因此增大光照強(qiáng)度，光子的最大初動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；
C、原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，故C正確
D、β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，故D正確
故選CD．
（2）①設(shè)甲、乙兩車(chē)和人的質(zhì)量分別為m_甲、m_乙和m_人，停止拉繩時(shí)甲車(chē)的速度為v_甲，乙車(chē)的速度為v_乙，由動(dòng)量守恒定律得
（m_甲+m_人）v_甲=m_乙v_乙  
求得：v_甲=0.25m/s  
由功與能的關(guān)系可知，人拉繩過(guò)程做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量．
W=（m_甲+m_人）v_甲²+m_乙v_乙²=5.625J 
②設(shè)人跳離甲車(chē)時(shí)人的速度為v_人，人離開(kāi)甲車(chē)前后由動(dòng)量守恒定律得
（m甲+m人）v甲=m甲v′_甲+m人v人
人跳上乙車(chē)前后有動(dòng)量守恒：m人v人-m乙v乙=（m人+m乙）v′_乙
若v'_甲=v'_乙
代入得：v_人=0.5m/s
當(dāng)人跳離甲車(chē)的速度大于或等于0.5m/s時(shí)，兩車(chē)才不會(huì)相撞．
故答案為：（1）CD
（2）①人在拉繩過(guò)程做了5.625J 
②若人停止拉繩后，至少以0.5m/s速度立即從甲車(chē)跳到乙車(chē)才能使兩車(chē)不發(fā)生碰撞．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了原子物理的基礎(chǔ)知識(shí)，大都需要記憶，因此注意平時(shí)多加積累．