Question

（1）關于近代物理初步的相關知識，下列說法中正確的是

BCD

A．α粒子散射實驗揭示了原子核有復雜結構
B．光電效應和康普頓效應均揭示了光具有粒子性
C．重核的裂變會發生質量虧損，但質量數仍守恒
D．氫原子相鄰低能級間的躍遷比相鄰高能級間躍遷所輻射的光子波長短
E．升高或者降低放射性物質的溫度均可改變其半衰期
（2）如圖所示，在光滑的水平面上有一質量為25kg的小車B，上面放一個質量為15kg的物體，物體與車間的滑動摩擦系數為0.2．另有一輛質量為20kg的小車A以3m/s的速度向前運動．A與B相碰后連在一起，物體一直在B車上滑動．求：
①當車與物體以相同的速度前進時的速度．
②物體在B車上滑動的距離．

Answer 1

分析：（1）根據近代物理學發展史進行解答即可．
（2）①對于小車A、B和B車上的物體組成的系統，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進的整個過程中，系統所受合外力為零，系統的動量守恒，根據動量守恒定律列式，即可求得．
②選取小車A、B組成的系統為研究對象，在它們相碰的短暫過程中，系統所受合外力為零，動量守恒，列式可求出碰后的共同速度，再對小車A、B和B車上的物體組成的系統為研究對象，根據動能定理或能量守恒定律求解物體在B車上滑動的距離．

解答：解：（1）A、α粒子散射實驗是盧瑟福提出原子核式結構的實驗依據，而天然發射現象的發現才揭示了原子核有復雜結構，故A錯誤．
B、光電效應和康普頓效應均證明光具有粒子性．故B正確．
C、重核的裂變釋放能量，會發生質量虧損，但質量數仍守恒，故C正確．
D、根據玻爾理論可知，氫原子相鄰低能級間的躍遷比相鄰高能級間躍遷所輻射的光子能量小，頻率低，則波長短，故D正確．
E、半衰期由原子核本身決定，與溫度、壓強等外部因素無關，所以升高或者降低放射性物質的溫度均可改變其半衰期．故E錯誤．
故選BCD
（2）①選取小車A、B和B車上的物體組成的系統為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進的整個過程中，系統所受合外力為零，根據動量守恒定律，有
  m_Av₀=（m_A+m_B+m_C）v₂
代入數據，可解得：v₂=1m/s，即小車與物體以1m/s的速度前進．
②選取小車A、B組成的系統為研究對象，在它們相碰的短暫過程中，系統所受合外力為零，動量守恒，則m_Av₀=（m_A+m_B）v₁
可解得：v₁=

4

3

m/s
再選取小車A、B和B車上的物體組成的系統為研究對象，從A、B接觸到車與物體以相同的速度前進的整個過程中，根據動能定理，有
-μm_Cgs=

1

2

（m_A+m_B+m_C）v₂²-

1

2

（m_A+m_B）v₁²
可解得：s=

1

3

m=0.33m
答：（1）BCD．
（2）①當車與物體以相同的速度前進時的速度是1m/s．
②物體在B車上滑動的距離是0.33m．

點評：本題分析物體的運動情況是解題的基礎，關鍵要能運用動量守恒和動能定理結合進行求解，要注意選擇研究過程和對象．