Question

（1）下列說法正確的是

D

A．光電效應現(xiàn)象顯示了光的粒子性，它否定了光的波動性
B．為了解釋原子光譜的不連續(xù)性，普朗克提出能量量子化觀點
C．某元素原子核內的質子數決定了核外電子的分布，進而決定了該元素的化學性質
D．核力是短程力，在其作用范圍內，隨核子間距離的變化可以表現(xiàn)為引力也可以表現(xiàn)為斥力
（2）下列說法中正確的是

AD

A．盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質子的核反應方程為

4 2

He+

14 7

N→

17 8

O+

1 1

H
B．鈾核裂變的核反應是：

235 92

U→

141 56

Ba+

92 36

Kr+2

1 0

n
C．質子、中子、α粒子的質量分別為m₁、m₂、m₃．質子和中子結合成一個α粒子，釋放的能量是：（m₁+m₂-m₃）c²
D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ₁的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂．那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為

λ1λ2

λ1-λ2

的光子
（3）貧鈾合金具有高密度、高強度、高韌性的特點，用它做彈芯穿甲能力強，可以摧毀堅固的目標．貧鈾彈的重要原料是鈾238，具有放射性，放出的射線對人體會造成嚴重的傷害，因此愛好和平的人們都反對使用貧鈾彈．若某靜止的鈾核（_92）發(fā)生α衰變生成釷核（Th），并同時放出能量為E的γ光子，已知鈾核的質量為m_Ta，釷核的質量為m_Tb，α粒子的質量為m_α．
①寫出核反應方程．
②若放出的γ光子動量可忽略，求衰變生成的α粒子的速率．

Answer 1

分析：（1）光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性；為了解釋原子光譜的不連續(xù)性，玻爾提出能量量子化觀點；原子核內的質子數不能決定核外電子的排布；核力是短程力，在其作用范圍內，隨核子間距離的變化可以表現(xiàn)為引力也可以表現(xiàn)為斥力．
（2）盧瑟福通過α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質子；鈾核反應是用一個中子轟擊鈾核產生三個中子的過程；兩個質子和兩個中子結合成一個α粒子，通過質量虧損，根據質能方程求出釋放的核能；根據能級間躍遷輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差求出光子的波長．
（3）根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程式．根據動量守恒定律以及能量守恒定律以及質能方程求出衰變生成的α粒子的速率．

解答：解：（1）A、光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性，但不能說否定了光的波動說．故A錯誤．
B、為了解釋原子光譜的不連續(xù)性，玻爾提出能量量子化觀點．故B錯誤．
C、元素的化學性質由核外電子排布決定，而核內質子數不能決定電子的核外排布．故C錯誤．
D、核力是使核子組成原子核的作用力，屬于強相互作用的一類．原子核中質子之間是相互排斥的，是非常強大的核力將它們吸引在一起，使它們在非常小的區(qū)域形成原子核．當兩核子間距離小于一定值時，則會表現(xiàn)為斥力．故D正確．
故選D．
（2）A、盧瑟福通過α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質子，核反應方程為

4 2

He+

14 7

N→

17 8

O+

1 1

H．故A正確．
B、鈾核反應是用一個中子轟擊鈾核產生三個中子的過程，反應前的中子和反應后的中子不能約去．故B錯誤．
C、兩個質子和兩個中子結合成一個α粒子，根據質能方程知，釋放的核能△E=△mc2=(2m1+2m2-m3)c2．故C錯誤．
D、原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ₁的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂．知c能級的能量大于a能級的能量，那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級需吸收能量，有：h

c

λ

=h

c

λ2

-h

c

λ1

，則λ=

λ1λ2

λ1-λ2

．故D正確．
故選AD．
（3）根據質量數守恒、電荷數守恒得：

238 92

U→

234 90

Th+

4 2

He．
根據動量守恒得，m_αv_α=m_Thv_Th
根據能量守恒得：

1

2

mαvα2+

1

2

mThvTh2=(mU-mα-mTh)c2-E
聯(lián)立兩式解得：vα=

2mTh[(mU-mα-mTh)c2-E] mα(mα+mTh)

．

故答案為：（1）D（2）AD（3）

238 92

U→

234 90

Th+

4 2

He   

2mTh[(mU-mα-mTh)c2-E] mα(mα+mTh)

點評：本題考查了光電效應、能級、核反應、物理學史等基礎知識點，以及考查了動量守恒定律和能量守恒定律等規(guī)律，難度不大，關鍵要記住這些基本概念和基本規(guī)律．