专题过关检测（十）动量与原子物理学
一、单项选择题
1．(2019·苏州调研)(1)下列说法正确的是________。
A．光和电子都具有波粒二象性
B．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
C．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定
D．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子
(2)用频率为ν的紫光照射某金属(极限频率为ν0)，且ν>ν0。已知普朗克常量为h。则该金属的逸出功W为____________，光电子的最大初动能Ek为__________。
(3)质量为m＝1 kg的小球由高h＝0.45 m处自由下落，落到水平地面后，以vt＝2 m/s的速度向上反弹，已知小球与地面接触的时间为t＝0.1 s，取g＝10 m/s2。求：
①小球落地前速度v的大小；
②小球撞击地面过程中，地面对小球平均作用力F的大小。
解析：(1)光和电子都具有波粒二象性，选项A正确；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项B错误；比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项C正确；大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生C42＝6种不同频率的光子，选项D错误。
(2)逸出功W＝hν0，由光电效应方程Ek＝hν－W，
代入得Ek＝h(ν－ν0)。
(3)①小球做自由落体运动，有v2＝2gh
代入数据得v＝3 m/s。
②小球触地反弹，取向上为正方向
由动量定理得mvt－(－mv)＝Ft－mgt
代入数据得F＝60 N。
答案：(1)AC (2)hν0 h(ν－ν0) (3)①3 m/s ②60 N
2．(2019·南京、盐城模拟)(1)铀核裂变的一种方程为 U＋X→Sr＋Xe＋2n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法正确的有________。
A．X粒子是中子
B．X粒子是质子
C. U、Sr、Xe相比，Sr的比结合能最大，最稳定
D. U、Sr、Xe相比，U的质量数最多，结合能最大，最稳定
(2)利用如图所示的电路做光电效应实验，当光照射到光电管的金属材料上时，灵敏电流计中没有电流通过。经检查实验电路完好。则发生这种现象的原因可能有______________________和______________________。
(3)在光滑水平面上，质量均为m的三个物块排成直线，如图所示。第1个物块以动量p0向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，并粘在—起，求：
①物块的最终速度大小；
②碰撞过程中损失的总动能。
解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子，选项A正确，B错误；根据题图可知U、Sr、Xe Xe相比，Sr的比结合能最大，最稳定；U的质量数最多，结合能最大，比结合能最小，最不稳定，选项C正确，D项错误。
(2)当光照射到光电管的金属材料上时，灵敏电流计中没有电流通过，则说明可能没有发生光电效应，即入射光的频率小于极限频率；也可能是所加反向电压大于遏止电压。
