Question

（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

BD

A．湯姆生發現了電子，表明原子具有核式結構
B．太陽輻射的能量主要來自太陽內部的熱核反應
C．一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為該束光的波長太短
D．將放射性元素摻雜到其它穩定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發生改變
（2）北京時間2011年3月11日在日本海域發生強烈地震，并引發了福島核電站產生大量的核輻射，經研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（

137 55

Cs），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發生β衰變的核反應方程：

₅₅¹³⁷ Cs→₅₆¹³⁷Ba+_-1⁰e

．如果在該反應過程中釋放的核能為E，則該反應過程中質量虧損為

E

c2

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（Ba）為56號元素）
（3）如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質量m_A=1kg．初始時刻B靜止，A以一定的初速度向右運動，之后與B發生碰撞并一起運動，它們的位移-時間圖象如圖乙所示（規定向右為位移的正方向），則物體B的質量為多少？

Answer 1

分析：（1）湯姆生發現了電子，并首先提出原子的棗糕式模型，太陽輻射的能量主要來源于輕核聚變，天然放射性元素的半衰期與環境的溫度無關，半衰期是由原子核決定的，不能發生光電效應，是因為沒有達到極限頻率；
（2）根據核反應中電荷數守恒、質量數守恒寫出銫137發生β衰變的核反應方程，根據質能方程求出質量虧損；

解答：解：（1）A、湯姆生發現了電子，并首先提出原子的棗糕式模型，故A錯誤；
B、太陽輻射的能量主要來源于輕核聚變，故B正確；
C、一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為沒有達到極限頻率，根據λ=

c

f

可知頻率小的，波長大，故C錯誤；
D、天然放射性元素的半衰期與環境的溫度無關，半衰期是由原子核決定的，故D正確．
故選BD
（2）根據核反應中電荷數守恒、質量數守恒得到：₅₅¹³⁷ Cs→₅₆¹³⁷Ba+_-1⁰e   
根據質能方程E=△mc²，解得：△m=

E

c2

故答案為：₅₅¹³⁷ Cs→₅₆¹³⁷Ba+_-1⁰e；

E

c2

（3）根據公式v=

△s

△t

由 圖可知，
撞前vA=

16

4

m/s=4m/s，v_B=0
撞后v=

20-16

8-4

m/s=1m/s
則由動量守恒定律得：m_Av_A=（m_A+m_B）v
解得：mB=

mAvA-mAv

v

=3kg
答：物體B的質量為3kg．

點評：本題考查3-5的內容，3-5中應重點把握動量守恒及原子物理中的核反應規律，一般來說動量守恒為簡單的單向動量守恒，結合能量關系可得出正確結果．