Question

（2011?江苏）（1）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是

（2）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量

越大

（选填“越大”或“越小”）．已知氢原子的基态能量为E₁（E₁＜0），电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为

2(hγ+E1) m

（普朗克常量为h ）．
（3）有些核反应过程是吸收能量的．例如在X+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H中，核反应吸收的能量Q=[（m_O+m_H）-（m_M+m_N）]c²，在该核反应中，X表示什么粒子？X粒子以动能E_K轰击静止的₇¹⁴N，若E_K=Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由．

Answer 1

分析：要解决题目（1）就要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短；要解决题目（2）就要理解波尔原子理论的三个假设：轨道量子化，能级假设，跃迁假设；要解决（3）要掌握核反应方程遵循的规律，质能方程，动量守恒定律．

解答：解：（1）黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误．
黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射．即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误A正确．
故选A．
（2）按照波尔理论电子只能在一些特定的轨道上运动，且满足r_n=n²r₁，故电子离原子核越远n越大，
电子在这些轨道上运动时并不向外辐射能量，且其能量满足En=

1

n2

E1，，由于E₁＜0，所以原子的能量为负值，显然电子离原子核最近时n越小原子的能量越小，电子离原子核越远，n越大En越趋近于0，即E_n越大．
基态中的电子吸收一频率为γ的光子后，原子的能量增大为E=E₁+hγ
电子发生电离时其电势能为0，动能为

1

2

mv2
故有E=0+

1

2

mv2
所以有E₁+hγ=

1

2

mv2
解得v=

2(hν+E1) m

答案为：越大，

2(hν+E1) m

（3）在核反应的过程中生成物和反应物的核电荷数相等有Z+7=8+1，解得Z=2
根据反应物和生成物质量数守恒可得A+14=17+1，解得A=4，
故X为₂⁴He；
根据爱因斯坦的质能方程△E=△mC²可知在核反应发生的过程中核反应吸收能量，质量增加，题目中创设的X的动能恰好转化为生成物的质量，所以生成物的速度为0，故生成物的动量为0，而反应物的动量不为0，所以该反应违背了动量守恒定律，故该反应不能实现．

点评：本题考查了原子物理当中的几乎所有的重要的知识点，难度中等，要求较高，要顺利解决本题，一定要熟练记忆本深刻理解教材的基本的内容，这是我们学好物理的捷径．