Question

[物理--选修3-5]
（1）下列说法中错误的是

B

A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H
B．铀核裂变的核反应是：₉₂²³⁵U→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+2₀¹n
C．质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m₁+2m₂-m₃）c²
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ₁的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为

λ1λ2

λ1-λ2

的光子
（2）质量为M=2kg的木板若固定在光滑的水平地面上，质量为m=0.04kg的子弹以速度v₁=500m/s射入，射出时子弹速度v₂=300m/s，如图所示，今将钉子拔掉，子弹穿出木块后的速度多大？（设前后两次子弹和木块的作用力相同）

Answer 1

分析：（1）A、根据电荷数守恒、质量数守恒判断核反应方程式的正误．
B、铀核裂变的核反应是用一个中子轰击铀核得到三个中子，中子不能约去．
C、根据质能方程求出释放的核能．
D、根据能极差Em-En=h

c

λ

进行分析．
（2）当木板固定时，运用能量守恒求出摩擦产生的内能．当不固定，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出子弹穿出木块后的速度．

解答：解：（1）A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子，根据电荷数守恒、质量守恒，知方程式正确．故A正确．
B、铀核裂变的核反应是用一个中子轰击铀核得到三个中子，但是方程式中中子不能约去．故B错误．
C、2个质子和2个中子结合成1个α粒子，根据质能方程知，△E=△mc²=（2m₁+2m₂-m₃）c²．故C正确．
D、原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ₁的光子，知ac能级差△E1=h

c

λ1

，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ₂的光子，知bc能级差为△E2=h

c

λ2

，因为λ₁＞λ₂，所以△E₂＞△E₁，所以c能级高于a能级，从a能级跃迁到c能级需吸收光子，即h

c

λ2

-h

c

λ1

=h

c

λ

，解得λ=

λ1λ2

λ1-λ2

．故D正确．
本题选错误的，故选B．
（2）固定木块时，系统摩擦力所做的功W_f
W_f=

1

2

mv₁²-

1

2

mv₂²  ①
因为将固定木块的钉子拔出后，子弹仍能射出木块
以m 和M 组成系统为研究对象，系统在水平方向动量守恒，根据动量守恒列方程：
mv₁=MV+mv   ②

1

2

mv₁²=W_f+

1

2

MV²+

1

2

mv²③
由解得①②③得
v=298.5m/s．
答：子弹穿出木块后的速度为298.5m/s．

点评：本题综合考查了核反应方程、质能方程、能级以及动量守恒定律和能量守恒定律这些知识点，难度不大，关键掌握这些知识点的基本规律．