Question

選修3-5
（1）下列關(guān)于近代物理知識(shí)說(shuō)法，你認(rèn)為正確的是

CD

．
A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
B．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌�光的波長(zhǎng)太長(zhǎng)
D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增加
（2）一個(gè)氘核（

2 1

H）和一個(gè)氚核（

3 1

H）結(jié)合成一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子時(shí)，質(zhì)量虧損為△m，已知阿伏加德羅常數(shù)為N_A，真空中的光速為c，若1mol氘和1mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，則在核反應(yīng)中釋放的能量為

A

．
A．N_A△mc²     B．2N_A△mc²     C.

1

2

N_A△mc²     D．5N_A△mc²
（3）用速度為v₀、質(zhì)量為m₁的

4 2

He核轟擊質(zhì)量為m₂的靜止的

14     7

N核，發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生兩種新粒子A和B．其中A為

17    8

O核，質(zhì)量為m₃，速度為v₃；B的質(zhì)量為m₄．
①計(jì)算粒子B的速度v_B．
②粒子A的速度符合什么條件時(shí)，粒子B的速度方向與He核的運(yùn)動(dòng)方向相反．

Answer 1

分析：（1）α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子的核式結(jié)構(gòu)，太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的是熱核聚變，光電效應(yīng)要求入射光的頻率大于金屬要求的極限頻率，電子軌道躍遷后，庫(kù)侖力對(duì)電子做功，動(dòng)能，電勢(shì)能均變化，且要伴隨能量的吸收或放出
（2）1mol氘和1mol氚含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)氘和氚．根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求出一個(gè)氘和一個(gè)氚完全發(fā)生核反應(yīng)生成氦釋放的能量，再乘以阿伏伽德羅常數(shù)
（3）核反應(yīng)過(guò)程前后動(dòng)量守恒

解答：解：（1）A、α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子的核式結(jié)構(gòu)，電子是湯姆生發(fā)現(xiàn)，但是不能說(shuō)明原子的核式結(jié)構(gòu)．故A錯(cuò)誤
B、太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的是熱核聚變．故B錯(cuò)誤
C、不能發(fā)生光電效應(yīng)的原因是入射光的波長(zhǎng)太長(zhǎng)或頻率太低，故C正確
D、電子向半徑較大軌道躍遷后，庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，所以動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大（動(dòng)能轉(zhuǎn)為電勢(shì)能），因?yàn)槲�收了光子，總能量變大，故D正確；
故選：CD
（2）根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，一個(gè)氘核（

2 1

H）和一個(gè)氚核（

3 1

H）結(jié)合成一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子釋放的能量為△mc2，1 mol氘和1 mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，釋放的能量為上述反應(yīng)的N_A倍，即N_A△mc²．
（3）①規(guī)定氦核初速度方向?yàn)檎�方向，由�?dòng)量守恒定律有：m₁v₀=m₃v₃+m₄v_B，解得：v_B=

m1v0-m3v3

m4

．
②B的速度與He核的速度方向相反，即：m₁v₀-m₃v₃＜0，解得：v₃＞

m1v0

m3

．
答案：（1）CD  （2）A�。�3）①v_B=

m1v0-m3v3

m4

．②v₃＞

m1v0

m3

．

點(diǎn)評(píng)：（1）關(guān)于物理學(xué)史以及物理的基本概念類的知識(shí)要求準(zhǔn)確識(shí)記，（2）根據(jù)核反應(yīng)方程式求出一個(gè)氘和一個(gè)氚核反應(yīng)釋放的能量，要注意1mol氘和1mol氚的數(shù)量（3）核反應(yīng)過(guò)程類似碰撞或爆炸模型，滿足動(dòng)量守恒