Question

（選修3-5模塊選做題）

（1）判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”。

A．普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說（    ）

B．康普頓效應說明光子有動量，即光具有粒子性（    ）

C．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象（    ）

D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結構（    ）

（2）氣墊導軌是常用的一種實驗儀器。它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：

A．用天平分別測出滑塊A、B的質量m_A、m_B；

B．調整氣墊導軌，使導軌處于水平；

C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上；

D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L₁；

E．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作。當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t₁和t₂。

本實驗中還應測量的物理量是_____________，利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是_____________。

（3）2008年北京奧運會場館周圍80％—90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻璃真空太陽能集熱技術�？茖W研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部4個氫核（）轉化成一個氦核（）和兩個正電子（）并放出能量。已知質子質量m_p=1.007 3 u，α粒子的質量m_α=4.001 5 u，電子的質量m_e=0.000 5 u。1 u的質量相當于931 MeV的能量。

①寫出該熱核反應方程；

②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少兆電子伏的能量?（結果保留四位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）√√××

（2）B的右端至D板的距離L₂   =0

（3）①→+

②Δm=4m_p－m_α－2m_e=4×1.007 3 u－4.001 5 u－2×0.000 5 u=0.026 7 u

ΔE=Δmc²=0.026 7 u×931 MeV/u＝24.86 MeV

解析：（1）在研究黑體輻射時，普朗克拋棄了經典物理中的能量連續(xù)變化的舊觀點，提出了能量量子化假設，A正確；康普頓實驗充分證明了愛因斯坦光子說的正確性，所以康普頓效應成為光的量子理論的重要實驗依據(jù)，B正確；玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，但不能解釋所有原子光譜，C錯誤；α粒子散射實驗現(xiàn)象揭示了原子的核式結構，天然放射現(xiàn)象說明了原子核有結構，D錯誤�？疾榛�本的物理學史。

（2）考查動量守恒定律。

（3）考查核反應方程的書寫、核能的計算。