Question

（1）下列說法正確的是
A．居里夫婦發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象
B．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的運動速度增大
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)和外部條件無關(guān)
D．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子核的組成
E．赫茲在實驗時無意中發(fā)現(xiàn)了一個使光的微粒理論得以東山再起的重要現(xiàn)象--光電效應(yīng)
（2）2005年7月4日13時52分，美國宇航局“深度撞擊”號探測器釋放的撞擊器“擊中”目標(biāo)--坦普爾1號彗星，這次撞擊只能使該彗星自身的運行速度出現(xiàn)1×10^-7 m/s的改變．探測器上所攜帶的重達(dá)370kg的彗星“撞擊器”將以3.6×10⁴ km/h的速度徑直撞向彗星的彗核部分，撞擊彗星后融化消失．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算一下彗星的質(zhì)量是多少？（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）貝克勒爾 發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象
氫原子輻射出一個光子后，從高能級向低能級躍遷，軌道半徑減小，根據(jù)庫侖引力提供向心力，得出電子速度的變化，從而得出電子動能的變化，根據(jù)氫原子能量的變化得出電勢能的變化．
半衰期是對大量放射性元素的統(tǒng)計規(guī)律，是由元素本身決定，與原子核所處環(huán)境、狀態(tài)無關(guān)；
正確理解a粒子散射實驗現(xiàn)象及其結(jié)論．
（2）以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，由動量守恒定律求解．

解答：解：（1）A、貝克勒爾 發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，故A錯誤．
B、氫原子輻射出一個光子后，從高能級向低能級躍遷，氫原子的能量減小，軌道半徑減小，電子速率增大，動能增大，由于氫原子能量減小，則氫原子電勢能減小．故B正確
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)和外部條件無關(guān)，故C正確
D、盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故D錯誤
E、赫茲在實驗時無意中發(fā)現(xiàn)了一個使光的微粒理論得以東山再起的重要現(xiàn)象--光電效應(yīng)，故E正確．
故選BCE．
（2）以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，設(shè)彗星的質(zhì)量為M，初速度為v₁，撞擊器質(zhì)量m=3.7×10² kg，速度v₂=3.6×10⁴ km/h=1.0×10⁴ m/s，撞擊后速度為v
由動量守恒定律得：Mv₁-mv₂=（M+m）v       
由于M遠(yuǎn)大于m，所以，上式可以化為：Mv₁-mv₂=Mv        
解得：M=

mv2

v1-v

          
由題給信息知，撞擊后彗星的運行速度改變了1.0×10^-7 m/s，即v₁-v=1.0×10^-7 m/s
代入數(shù)據(jù)，解得  M≈3.7×10¹³ kg
故答案為：（1）BCE
（2）彗星的質(zhì)量是3.7×10¹³ kg

點評：對于原子物理的基礎(chǔ)知識，大都需要記憶，因此注意平時多加積累；正確理解氫原子的躍遷問題；理解動量和能量守恒在原子物理中的應(yīng)用．