Question

（選修3-5）
（1）下列關(guān)于近代物理知識說法，你認(rèn)為正確的是

 

A．德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為只有高速運(yùn)動的粒子才具有波粒二象性
B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌�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(shí)，電子的動能減小，原子總能量增加
（2）一個中子轟擊鈾核（

235 92

U）可裂變生成鋇（

141 56

Ba）和氪（

92 36

Kr）．已知

235 92

U、

141 56

Ba、

92 36

Kr和中子的質(zhì)量分別是m_u、m_Ba、m_Kr、m_n，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為

 

；該反應(yīng)中一個²³⁵U裂變時(shí)放出的能量為

 

．（已知光速為c）
（3）一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽和行星，正以速度v₀在太空中飛行，某一時(shí)刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v₁，求加速后航天器的速度大小．（v₀、v₁均為相對同一參考系的速度）

Answer 1

分析：（1）德布羅意提出了物質(zhì)波，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動性；太陽輻射的能量來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)，即核聚變；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的波長小于極限波長，入射光的波長越長，越不容易發(fā)生光電效應(yīng)．能級越高，軌道半徑越大，根據(jù)庫侖引力提供向心力，判斷電子動能的變化．
（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．根據(jù)質(zhì)能方程△E=△mc²求出釋放的核能．
（3）以航天器與內(nèi)部氣體為系統(tǒng)，運(yùn)用動量守恒定律求出加速后航天器的速度大�。�

解答：解：（1）A、德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動性．故A錯誤．
B、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)．故B錯誤．
C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，知入射光的頻率小于極限頻率，或入射光的波長大于極限波長．故C正確．
D、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(shí)，能量增大，根據(jù)k

e2

r2

=m

v2

r

，知動能減小．故D正確．
故選CD．
（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，鈾裂變反應(yīng)的方程為

235 92

U+

1 0

n→

141 56

Ba+

92 36

Kr+3

1 0

n．
根據(jù)質(zhì)能方程得，△E=△mc²=（m_u-m_Ba-m_Kr-2m_n ）c²．
（3）設(shè)速度v₀的方向?yàn)檎�方向，則由動量守恒：Mv₀=-mv₁+（M-m）v₂
所以，加速后航天器的速度大�。�v2=

Mv0+mv1

M-m

故答案為：（1）CD 
（2）

235 92

U+

1 0

n→

141 56

Ba+

92 36

Kr+3

1 0

n      （m_u-m_Ba-m_Kr-2m_n ）C²  
（3）v2=

Mv0+mv1

M-m

．

點(diǎn)評：本題考查了光電效應(yīng)、氫原子能級、核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程以及動量守恒定律等知識點(diǎn)，難度不大，關(guān)鍵掌握這些知識點(diǎn)的基本概念和基本規(guī)律．