Question

（1）下列说法中正确的是：
A．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
B．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量
C．α粒子散射实验的结果证明原子核是质子和中子组成的
D．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大
（2）如图所示，A、B、C三物块质量均为m，静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻短细线相连．初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧较远处．现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v沿A、C连线方向向C运动．A与C相碰后，粘合在一起．求：
①A与C粘合在一起时的速度；
②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合完成的过程中系统损失的机械能．

Answer

（1）正确解答该题需要掌握：明确氢原子放出光子种类和能级之间的关系，核反应过程伴随着质量亏损，亏损质量转化为能量，α粒子散射实验现象以及物理意义，根据光电效应方程讨论光子最大初动能和入射光频率之间的关系．
（2）碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒和能量关系列方程可正确解答．
【解析】
（1）A、氢原子在像低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子，因此放出光子的频率不一定等于入射光子的频，故A错误；
B、核反应过程中质量数守恒但是质量不守恒，伴随着质量亏损，故B错误；
C、α粒子散射实验的结果证明原子核的存在，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，因此用X光照射该金属板时逸出的光电子最大初动能最大，故D正确．
故选D．
（2）①轻细线绷紧的过程，A、B这一系统动量守恒，则mv=（m+m）v1
解得：          
之后A、B均以速度v1向右匀速运动，
在A与C发生碰撞过程中，A、C这一系统动量守恒，则mv1=（m+m）v2
解得：      
答：A与C粘合在一起时的速度为．
②轻细线绷紧的过程，A、B这一系统机械能损失为△E1，则有：
△E1=m-2m=m
 在A与C发生碰撞过程中，A、C这一系统机械能损失为△E2，则有：
△E2=m-2m=m 
则A、B、C这一系统机械能损失为：
△E=△E1-△E2=m
答：A开始运动到A与C刚好粘合完成的过程中系统损失的机械能为△E=m．