Question

（选修模块3-5）
（1）以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是

 

A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大．
B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损
D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小．
（2）．氢原子第n能级的能量为E_n=

E1

n2

，其中E₁为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν₁；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν₂，则

v1

v2

=

 

．
（3）一静止的质量为M的铀核（

238 92

U）发生α衰变转变成钍核（Th），放出的α粒子速度为v₀、质量为m．
①写出衰变方程；
②求出衰变后钍的速度大小．

Answer 1

分析：（1）根据光电效应方程判断最大初动能与什么因素有关；比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固；重核裂变、轻核聚变都有质量亏损；根据轨道半径的变化，通过库仑引力提供向心力比较出电子动能的变化，通过能量的变化得出电势能的变化．
（2）根据能级间跃迁辐射或吸收的光子的能量等于两能级间的能级差进行分析．
（3）根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程，结合动量守恒定律求出衰变后钍的速度大小．

解答：解：（1）A、根据光电效应方程E_km=hv-W₀知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关．故A错误．
B、比结合能越大的原子核，核子结合越牢固，原子核越稳定．故B正确．
C、重核裂变、轻核聚变都有质量亏损，释放能量．故C错误．
D、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，能量减小，释放一定频率的光子，根据k

e2

r2

=m

v2

r

知，电子动能增大，则电势能减小．故D正确．
故选BD．
（2）由第4能级跃迁到第2能级，有：hv1=

E1

16

-

E1

4

=-

3

16

E1，从第2能级跃迁到基态，有：hv2=

E1

4

-E1=-

3

4

E1，则

ν 1

ν2

=

1

4

．
（3）①

238 92

U→

234 90

Th+

4 2

He
②设钍核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律，得：
0=mv₀-（M-m）v v=

mv0

M-m

故答案为：（1）BD     （2）

ν 1

ν2

=

1

4

   （3）①

238 92

U→

234 90

Th+

4 2

He
②v=

mv0

M-m

点评：本题考查了光电效应方程、能级的跃迁、动量守恒定律、玻尔模型等知识点，关键要熟悉教材，牢记基本概念和基本规律．