Question

物理--選修3-5
（1）下列說法正確的是

CDF

：
A．湯姆孫發現電子后猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內
B．氫原子從低能級向高能級躍遷時產生原子光譜
C．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強
D．鈾核（₉₂²³⁸U）衰變為鉛核（₈₂²⁰⁶Pb）的過程中，要經過8次α衰變和6次β衰變
E．霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜是連續光譜
F．半衰期是原子核有半數發生衰變所需的時間
（2）如圖所示，在水平光滑直導軌上，靜止著三個質量均為m=1kg的相同小球A、B、C，現讓A球以v₀=2m/s的速度向著B球運動，A、B兩球碰撞后粘在一起，兩球繼續向右運動并與C球碰撞，C球的最終速度v_C=1m/s．問：
①A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大？
②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？

Answer 1

分析：（1）盧瑟福猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內．氫原子從高能級向低能級躍遷時產生原子光譜．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強．鈾核（₉₂²³⁸U）衰變為鉛核（₈₂²⁰⁶Pb）的過程中，根據質量數守恒和電荷數守恒，確定α衰變和β衰變的次數．霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜是明線光譜．半衰期是原子核有半數發生衰變所需的時間．
（2）兩球在碰撞過程中，所受合外力為零，動量守恒．根據碰撞前后動能的差求出兩次碰撞過程中一共損失的動能．

解答：解：
（1）A、湯姆孫發現了電子，后來盧瑟福猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內．故A錯誤．
     B、氫原子從高能級向低能級躍遷時產生原子光譜．故B錯誤．
     C、在α、β、γ這三種射線中，γ射線速度最快，穿透能力最強，α射線速度最慢，電離能力最強．故C正確．
     D、鈾核（₉₂²³⁸U）衰變為鉛核（₈₂²⁰⁶Pb）的過程中，α衰變的次數n=

238-206

4

=8，β衰變的次數為n=88×2+82-92=6．故D正確．
     E、霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜是明線光譜．故E錯誤．
     F、半衰期是原子核有半數發生衰變所需的時間．故F正確．
故選CDF
（2）①A、B相碰，滿足動量守恒，則有mv₀=2mv₁
得兩球跟C球相碰前的速度v₁=1m/s
②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒2mv₁=mv_C+2mv₂
得兩球相碰后的速度v₂=0.5m/s
兩次碰撞損失的動能|△E_k|=

1

2

mv₀²-

1

2

?2mv₂²-

1

2

mv_c²=1.25J
故答案為：（1）CDF，（2）1m/s，1.25J．

點評：碰撞過程遵循的基本規律是動量守恒定律和能量轉化和守恒定律．基本題．