Question

选修3-5
（1）下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是

CD

．
A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长
D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加
（2）一个氘核（

2 1

H）和一个氚核（

3 1

H）结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为△m，已知阿伏加德罗常数为N_A，真空中的光速为c，若1mol氘和1mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为

A

．
A．N_A△mc²     B．2N_A△mc²     C.

1

2

N_A△mc²     D．5N_A△mc²
（3）用速度为v₀、质量为m₁的

4 2

He核轰击质量为m₂的静止的

14     7

N核，发生核反应，最终产生两种新粒子A和B．其中A为

17    8

O核，质量为m₃，速度为v₃；B的质量为m₄．
①计算粒子B的速度v_B．
②粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反．

Answer 1

分析：（1）α粒子散射实验说明原子的核式结构，太阳内部进行的是热核聚变，光电效应要求入射光的频率大于金属要求的极限频率，电子轨道跃迁后，库仑力对电子做功，动能，电势能均变化，且要伴随能量的吸收或放出
（2）1mol氘和1mol氚含有阿伏伽德罗常数个氘和氚．根据爱因斯坦质能方程求出一个氘和一个氚完全发生核反应生成氦释放的能量，再乘以阿伏伽德罗常数
（3）核反应过程前后动量守恒

解答：解：（1）A、α粒子散射实验说明原子的核式结构，电子是汤姆生发现，但是不能说明原子的核式结构．故A错误
B、太阳内部进行的是热核聚变．故B错误
C、不能发生光电效应的原因是入射光的波长太长或频率太低，故C正确
D、电子向半径较大轨道跃迁后，库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能），因为吸收了光子，总能量变大，故D正确；
故选：CD
（2）根据爱因斯坦的质能方程，一个氘核（

2 1

H）和一个氚核（

3 1

H）结合成一个氦核并放出一个中子释放的能量为△mc2，1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，释放的能量为上述反应的N_A倍，即N_A△mc²．
（3）①规定氦核初速度方向为正方向，由动量守恒定律有：m₁v₀=m₃v₃+m₄v_B，解得：v_B=

m1v0-m3v3

m4

．
②B的速度与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

．

点评：（1）关于物理学史以及物理的基本概念类的知识要求准确识记，（2）根据核反应方程式求出一个氘和一个氚核反应释放的能量，要注意1mol氘和1mol氚的数量（3）核反应过程类似碰撞或爆炸模型，满足动量守恒