Question

（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是

 

A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的
C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
（2）

234 90

TH是不稳定的，能自发的发生衰变．
①完成

234 90

TH衰变反应方程

234 90

TH→

234 91

Pa+

 

．
②

234 90

TH衰变为

222 86

Rn，经过

 

次α衰变，

 

次β衰变．
（3）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m₁，初速度为v₀，氮核质量为m₂，质子质量为m₀，氧核的质量为m₃，不考虑相对论效应．
①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？
②求此过程中释放的核能．

Answer 1

分析：（1）康普顿效应进一步证实了光的粒子特性．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征．天然放射性元素的半衰期与环境的温度无关．
（2）由质量数和电荷数守恒判断衰变次数；
（3）根据动量守恒定律求出复核的速度大小，通过爱因斯坦质能方程求出该过程中释放的核能．

解答：解：（1）A、康普顿效应进一步证实了光的粒子特性．故A错误．
B、为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化．故B正确．
C、经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征．故C正确．
D、天然放射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与环境的温度无关．故D错误．
故选BC 
（2）由质量数和电荷数守恒知X为⁰_-1e
设经过X次α衰变、Y次β衰变，则由234-222=4X，90-2X+Y=86，解得X=3，Y=2
（3）：①设复核速度为v，由动量守恒得
m₁v₀=（m₁+m₂）v
解得v=

m1

m1+m2

v₀
②整个过程中质量亏损△m=m₁+m₂-m₀-m₃
由爱因斯坦质能方程△E=△mc²得
△E=（m₁+m₂-m₀-m₃）c²．
故答案为：（1）BC （2）⁰_-1e，3，2
（3）①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为

m1

m1+m2

v₀
②此过程中释放的核能是（m₁+m₂-m₀-m₃）c²．

点评：（1）（2）本题中考查原子物理部分的基本知识，加强识记，按年代顺序进行记忆．
（3）解决本题的关键知道在α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子的过程中动量守恒，通过质量亏损求出释放的核能．