Question

（1）下列說法中正確的是

BCD

A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
C．一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
（2）光照射到金屬上時(shí)，一個(gè)光子只能將其全部能量傳遞給一個(gè)電子，一個(gè)電子一次只能獲取一個(gè)光子的能量，成為光電子，因此極限頻率是由

金屬

（金屬/照射光）決定的．如圖所示，當(dāng)用光照射光電管時(shí)，毫安表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若再將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，毫安表的讀數(shù)不可能

變小

（變大/變小/不變）．
（3）有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v₀與之發(fā)生碰撞．己知碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收，從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．若氫原子碰撞后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v₀至少需要多大？已知?dú)湓�子的基態(tài)能量為E₁（E₁＜0）．

Answer 1

分析：（1）β衰變現(xiàn)象不能說明電子是原子核的組成部分．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變．一群氫原子從n的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射

C

2 3

種不同頻率的光子．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．
（2）極限頻率是由金屬?zèng)Q定的．如圖光電管加上正向電壓，當(dāng)用光照射光電管時(shí)，光電流可能增大，也可能達(dá)到飽和電流，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變．
（3）為使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，需要的能量最小時(shí)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)，根據(jù)玻爾理論求所需要的最小能量，并得到原子向低能級(jí)態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子頻率，根據(jù)碰撞過程中動(dòng)量守恒和能量守恒列式，光子的動(dòng)量可忽略不計(jì)，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解．

解答：解：
（1）
A、β粒子是原子核衰變時(shí)由中子轉(zhuǎn)化而來，不能說明原子核中含有電子．故A錯(cuò)誤．
B、目前已建成的核電站以鈾為燃料，其能量來自于鈾核的裂變．故B正確．
C、一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，任意兩個(gè)能級(jí)間躍遷一次，共能輻射

C

2 3

=3種不同頻率的光子．故C正確．
D、盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射，認(rèn)為只有原子的所有正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)中心，才能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．故D正確．
故選BCD．
（2）極限頻率γ=

W

h

，W是金屬的逸出功，所以極限頻率是由金屬的逸出功決定的．如圖光電管加上正向電壓，當(dāng)用光照射光電管時(shí)，光電流可能增大，也可能達(dá)到飽和電流，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變，不可能變小．
（3）為使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，需要的能量最小時(shí)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)，根據(jù)玻爾理論：所需要的最小能量△E=E₂-E₁=

E1

4

-E1=-

3

4

E1
原子向低能級(jí)態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子頻率為γ，則hγ=△E=-

3

4

E1
對(duì)于A、B碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒得：
  mv₀=m（v_A+v_B）+

hγ

c

  ①
 

1

2

m

v

2 0

=

1

2

m(

v

2 A

+

v

2 B

)+hγ  ②
由②知：mv₀＞

2hγ

v0

又因?yàn)関₀＜＜c，
所以mv₀＞＞

hγ

c

．故①式中光子動(dòng)量

hγ

c

可忽略不計(jì)，變成如下：
   mv₀=m（v_A+v_B）③
由①③能量的最小值可得：

1

2

m

v

2 0

=
，并得到原子向值值低能級(jí)態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子頻率，
故答案為：金屬，變小

點(diǎn)評(píng)：β衰變產(chǎn)生的電子與原子中電子電量、質(zhì)量相同，但β粒子并不是原子核的組成成分．