Question

【題目】（選修模塊3-5）（12分）

（1）如圖甲為盧瑟福的原子核式結構模型圖，原子的中間有一個體積很小、帶正電的核，盧瑟福推算出原子核的直徑約為______m；如圖乙為α粒子散射實驗現象模擬圖，圖中只有極少數α粒子有機會從離核很近的地方經過，是因為受到比較大的________力，才會發生大角度的偏轉。

（2）如圖中畫出了氫原子的5個能級,并注明了相應的能量En，有一些氫原子處于n=5的激發態，當它們躍遷時，可能發射_____種能量的光子，所發出的光子的頻率最大的是_______Hz。（已知普朗克常量計算結果保留兩位有效數字）

（3）A、B兩物體在光滑的水平面上相向運動，其中物體A的質量為mA＝4 kg，兩球發生相互作用前后運動的x-t圖像如圖所示，則B物體的質量為mB = ________kg，碰撞過程中系統的機械能損失_______J。

Answer 1

【答案】（1）10-15 “排斥”或者“庫侖斥”都對

（2）10

（3）6 30 （每空2分）

【解析】

試題分析：（1）盧瑟福根據α粒子散射推算出原子核的直徑約為10-15m，發生大角度偏折是因為受到原子核庫倫斥力的作用；所以，答案為：10-15m 庫倫斥力

（2）從n=5向低能級躍遷可輻射10種頻率的光子，能量最大是頻率最大的光，所以從n=5躍遷到n=1所輻射的光頻率最高，，，答案為：10

（3）（1）由圖可知物體A、B在碰前的速度vA=-2m/s，B的速度vB==3m/s．碰后的AB的速度v=1m/s．

根據動量守恒定律得： mAvA+mBvB=（mA+mB）v

解得：mB=6kg

根據能量守恒得，損失的機械能

答案為：6kg 30J