Question

（2011?太原模擬）（1）下列說法正確的是

A

（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）．
A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)
B．大量的氫原子從n=3的能級向低能級躍遷時(shí)只會(huì)輻射兩種不同頻率的光
C．一束單色光照射到某種金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌�光的波長太短
D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的光強(qiáng)一定，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少
（2）光滑水平面上，用輕彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩個(gè)物塊都以v₀=6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長．質(zhì)量為4kg的C靜止在前方，如圖所示，B與C發(fā)生碰撞后粘合在一起運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)中，問：
①彈簧彈性勢能的最大值是多少？
②當(dāng)A的速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢能是多少？

Answer 1

分析：（1）太陽輻射的能量來自太陽內(nèi)部的核聚變；根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式

C

2 n

求出可能輻射的光電子種數(shù)；當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，頻率越高，波長越短，越容易發(fā)生光電效應(yīng)．根據(jù)光電效應(yīng)方程，知入射光的頻率影響光電子的最大初動(dòng)能，光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目．
（2）①B、C碰撞的瞬間動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒求出BC碰撞粘合在一起的速度，當(dāng)三物塊速度相等時(shí)，彈性勢能最大，根據(jù)動(dòng)量守恒求出三者的共同速度，最后根據(jù)能量守恒定律求出彈簧的最大彈性勢能．
②根據(jù)動(dòng)量守恒求出A的速度為零時(shí)，B、C的速度，再根據(jù)能量守恒求出彈性的勢能的大�。�

解答：解：（1）A、太陽輻射的能量來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，又稱熱核反應(yīng)．故A正確．
B、根據(jù)

C

2 n

=

C

2 3

=3，知大量的氫原子從n=3的能級向低能級躍遷時(shí)可能輻射3種不同頻率的光．故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)入射光的頻率越高，波長越短，越容易發(fā)生光電效應(yīng)．故C錯(cuò)誤．
D、光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，頻率的高低影響發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能．故D錯(cuò)誤．
故選A．
（2）①B、C碰撞瞬間，B、C動(dòng)量守恒，
m_Bv₀=（m_B+m_C）v₁
解得v₁=2m/s．
三個(gè)物塊速度相同時(shí)，彈簧的彈性勢能最大．
m_Av₀+m_Bv₀=（m_A+m_B+m_C）v₂
設(shè)最大彈性勢能為E_P，由能量守恒得：
EP=

1

2

mAv02+

1

2

(mB+mC)v12-

1

2

(mA+mB+mC)v22=12J．
②當(dāng)A的速度為零時(shí)，由動(dòng)量守恒定律得：
m_Av₀+m_Bv₀=（m_B+m_C）v₃
解得v₃=4m/s．
則彈性勢能為：EP′=

1

2

mAv02+

1

2

(mB+mC)v12-

1

2

(mB+mC)v32=0．
故答案為：（1）A．
（2）①12J           ②0．

點(diǎn)評：本題綜合考查了動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律以及光電效應(yīng)、氫原子能級等基本知識點(diǎn)，知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律解題時(shí)，需恰當(dāng)?shù)剡x擇研究的過程．