第14讲动量守恒定律原子结构和原子核1．(·浙江高考信息优化卷四)(1)原子核的比结合能与核子数的关系如图6－14－11所示．核子组合成原子核时()图6－14－11A．小质量数的原子核质量亏损最大B．中等质量数的原子核质量亏损最大C．大质量数的原子核质量亏损最大D．不同质量数的原子核质量亏损相同(2)在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向________(“”填相反或“”相同)，碳核的动量________(“”“”“”填大于等于或小于)碰后中子的动量．(3)氢原子的能级如图6－14－12所示．原子从能级n＝3向n＝1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，结果保留两位有效数字．图6－14－12解析(2)根据动量守恒定律有mnvn＝－mnvn′＋mCvC可以判断碳核运动方向与后来中子运动方向相反，碳核动量大于碰后中子的动量．(3)E3－E1＝hν解得ν＝2.9×1015Hzn＝4向n＝1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝(E4－E1)－(E3－E1)得Ek＝0.66eV答案(1)B(2)相反大于(3)2.9×1015Hz0.66eV2．(1)(多选)下列说法中正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C．一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型(2)在某次军事演习中，载有鱼雷的快艇总质量为M，以速度v匀速前进，现沿快艇前进的反方向发射一颗质量为m的鱼雷后，快艇速度增为原来的倍，若不计水的阻力，求鱼雷相对静水的发射速度为多大．解析(1)β衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，A选项是错误的；目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B选项正确；一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射C＝3种不同频率的光子，而一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，只能是三种可能频率中的一种或两种，故C选项错误；卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，D选项正确．(2)取快艇初速度的方向为正方向，由动量守恒定律有Mv＝(M－m)v－mv′解得v′＝答案(1)BD(2)3．(·浙江高考信息优化卷五)(1)下列说法中正确的是()A．阴极射线来源于原子核B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短(2)核航母是以核反应堆为动力装置的航空母舰，能提供几乎无限制的航行能力．核方程U＋n―→Ba＋Kr＋yX是核反应中的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是________(“”“”“”填质子中子或电子)，y＝________(填数字)．(3)如图6－14－13所示，物体A静止在光滑水平面上，其左端固定轻质弹簧，物体B以速度v0＝4.0m/s沿水平方向向物体A运动，并通过弹簧与物体A发生相互作用．设A、B两物体的质量均为m＝2kg，求物体A速度为1m/s时弹簧的弹性势能．图6－14－13解析(1)阴极射线是自由电子，并非来源于原子核，A错；爱因斯坦提出了光子说，B项错；一束光照到某种金属上不能发生光电效应是由于频率太小，即波长太长，D项错；卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型，C项对．(2)根据质量数和电荷数守恒可判断X是中子，y＝3.(3)根据动量守恒定律mv0＝mv1＋mv2解得v2＝3m/s弹簧弹性势能EP＝mv－mv－mv解得EP＝6J答案(1)C(2)中子3(3)6J4．(·浙江高考信息优化卷十四)(1)(多选)放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(α射线、β射线)与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为热能，再通过换能器转化为电能的一种装置．其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素．电池使用的三种放射性同位素的半衰期...
