Question

（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

 

．
A．在黑體輻射中，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向頻率較低的方向移動
B．湯姆生發現了電子，并提出原子的核式結構模型
C．核子結合成原子核一定有質量虧損，并釋放出能量
D．太陽內部發生的核反應是熱核反應
（2）氫原子的能級如圖所示，當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發生光電效應，則該金屬的逸出功為

 

eV．現有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發生光電效應的頻率共有

 

種．
（3）一靜止的鈾核（

238 92

U）發生α衰變轉變成釷核（Th），已知放出的α粒子速度為v₀=2.0×10⁶m/s．假設鈾核發生衰變時，釋放的能量全部轉化為α粒子和釷核的動能．試寫出鈾核衰變的核反應方程產求出釷核（Th）的反沖速度．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：（1）在黑體輻射中，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動；湯姆生發現了電子，核式結構模型是盧瑟福通過α粒子散射實驗得出的．
（2）光電效應的條件是入射光的光子能量大于逸出功，能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差．
（3）根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程，根據動量守恒定律求出反沖速度．

解答：解：（1）A、在黑體輻射中，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動．故A錯誤．
B、湯姆生發現了電子，并提出棗糕式模型．故B錯誤．
C、核子結合成原子核一定有質量虧損，并釋放出能量．故C正確．
D、太陽內部發生的核反應是熱核反應．故D正確．
故選CD．
（2）輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發生光電效應，知光子能量等于逸出功，則W₀=-0.85+3.40eV=2.55eV．
一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷，可以放出6種不同頻率的光子，只有n=4躍遷到n=1，n=4躍遷到n=2，n=3躍遷到n=1，n=2躍遷到n=1輻射的光子能夠發生光電效應，有4種．
（3）根據電荷數守恒、質量數守恒得，

238 92

U→

234 90

Th

+

4 2

He．
根據動量守恒定律有 m₁v₁=m₂v₂
解得v₂=

m1v1

m2

=3.4×10⁴m/s．
答：鈾核衰變的核反應方程產求出釷核（Th）的反沖速度為3.4×10⁴m/s．
故答案為：（1）CD  
（2）2.55  4 
（3）核反應方程式 

238 92

U→

234 90

Th

+

4 2

He．反沖速度為3.4×10⁴m/s．

點評：本題考查了能級躍遷、物理學史、光電效應、動量守恒定律、核反應等基礎知識點，難度不大，關鍵要熟悉教材，牢記基本知識點和基本規律．