Question

（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是______
A．康普頓效應和電子的衍射現象說明粒子的波動性
B．α粒子散射實驗可以用來確定原子核電荷量和估算原子核半徑
C．氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子的運動加速度減小
D．比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩定
（2）一個高能γ光子，經過重核附近時與原子核場作用，能產生一對正負電子，請完成相應的反應方程：γ→______．
已知電子質量m_e=9.10×10^-31kg，光在真空中的傳播速度為速為c=3.00×10⁸m/s，則γ光子的能量至少為______J．
（3）一質量為M的航天器遠離太陽和行星，正以速度v₀在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發動機瞬間向后噴出質量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v₁，求加速后航天器的速度大小．（v₀、v₁均為相對同一參考系的速度）

Answer 1

（1）A、康普頓效應說明光具有粒子性，電子的衍射說明粒子具有波動性．故A錯誤．
B、α粒子散射實驗可以用來確定原子核電荷量和估算原子核半徑．故B正確．
C、氫原子輻射出一個光子后能量減小，則軌道半徑減小，根據k

e2

r2

=ma知，電子的加速度增大．故C錯誤．
D、比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩定．故D正確．
（2）一個高能γ光子，經過重核附近時與原子核場作用，能產生一對正負電子，根據電荷數守恒、質量數守恒有：γ→

0-1

e+

01

e．根據愛因斯坦質能方程得，△E=△mc2=2mec2=1.64×10^-13J．
（3）設加速后航天器的速度大小為v，由動量守恒定律有Mv₀=-mv₁+（M-m）v
解得 v=

Mv0+mv1

M-m

．
故答案為：（1）BD   （2）

0-1

e+

01

e   1.64×10^-13J
（3）v=

Mv0+mv1

M-m

．