Question

選修3-5
（1）下列關于近代物理知識說法，你認為正確的是

CD

．
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核裂變反應
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長
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，電子的動能減小，原子總能量增加
（2）一個氘核（

2 1

H）和一個氚核（

3 1

H）結合成一個氦核并放出一個中子時，質量虧損為△m，已知阿伏加德羅常數為N_A，真空中的光速為c，若1mol氘和1mol氚完全發生上述核反應，則在核反應中釋放的能量為

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、質量為m₁的

4 2

He核轟擊質量為m₂的靜止的

14     7

N核，發生核反應，最終產生兩種新粒子A和B．其中A為

17    8

O核，質量為m₃，速度為v₃；B的質量為m₄．
①計算粒子B的速度v_B．
②粒子A的速度符合什么條件時，粒子B的速度方向與He核的運動方向相反．

Answer 1

分析：（1）α粒子散射實驗說明原子的核式結構，太陽內部進行的是熱核聚變，光電效應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，庫侖力對電子做功，動能，電勢能均變化，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個氘和氚．根據愛因斯坦質能方程求出一個氘和一個氚完全發生核反應生成氦釋放的能量，再乘以阿伏伽德羅常數
（3）核反應過程前后動量守恒

解答：解：（1）A、α粒子散射實驗說明原子的核式結構，電子是湯姆生發現，但是不能說明原子的核式結構．故A錯誤
B、太陽內部進行的是熱核聚變．故B錯誤
C、不能發生光電效應的原因是入射光的波長太長或頻率太低，故C正確
D、電子向半徑較大軌道躍遷后，庫侖力對電子做負功，所以動能變小，電勢能變大（動能轉為電勢能），因為吸收了光子，總能量變大，故D正確；
故選：CD
（2）根據愛因斯坦的質能方程，一個氘核（

2 1

H）和一個氚核（

3 1

H）結合成一個氦核并放出一個中子釋放的能量為△mc2，1 mol氘和1 mol氚完全發生上述核反應，釋放的能量為上述反應的N_A倍，即N_A△mc²．
（3）①規定氦核初速度方向為正方向，由動量守恒定律有：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

．

點評：（1）關于物理學史以及物理的基本概念類的知識要求準確識記，（2）根據核反應方程式求出一個氘和一個氚核反應釋放的能量，要注意1mol氘和1mol氚的數量（3）核反應過程類似碰撞或爆炸模型，滿足動量守恒