Question

物理--选修3-5
（1）下列说法正确的是

CDF

：
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．氢原子从低能级向高能级跃迁时产生原子光谱
C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
D．铀核（₉₂²³⁸U）衰变为铅核（₈₂²⁰⁶Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
E．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是连续光谱
F．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
（2）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C，现让A球以v₀=2m/s的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并与C球碰撞，C球的最终速度v_C=1m/s．问：
①A、B两球与C球相碰前的共同速度多大？
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？

Answer 1

分析：（1）卢瑟福猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内．氢原子从高能级向低能级跃迁时产生原子光谱．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强．铀核（₉₂²³⁸U）衰变为铅核（₈₂²⁰⁶Pb）的过程中，根据质量数守恒和电荷数守恒，确定α衰变和β衰变的次数．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是明线光谱．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间．
（2）两球在碰撞过程中，所受合外力为零，动量守恒．根据碰撞前后动能的差求出两次碰撞过程中一共损失的动能．

解答：解：
（1）A、汤姆孙发现了电子，后来卢瑟福猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内．故A错误．
     B、氢原子从高能级向低能级跃迁时产生原子光谱．故B错误．
     C、在α、β、γ这三种射线中，γ射线速度最快，穿透能力最强，α射线速度最慢，电离能力最强．故C正确．
     D、铀核（₉₂²³⁸U）衰变为铅核（₈₂²⁰⁶Pb）的过程中，α衰变的次数n=

238-206

4

=8，β衰变的次数为n=88×2+82-92=6．故D正确．
     E、霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是明线光谱．故E错误．
     F、半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间．故F正确．
故选CDF
（2）①A、B相碰，满足动量守恒，则有mv₀=2mv₁
得两球跟C球相碰前的速度v₁=1m/s
②两球与C碰撞同样满足动量守恒2mv₁=mv_C+2mv₂
得两球相碰后的速度v₂=0.5m/s
两次碰撞损失的动能|△E_k|=

1

2

mv₀²-

1

2

?2mv₂²-

1

2

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

点评：碰撞过程遵循的基本规律是动量守恒定律和能量转化和守恒定律．基本题．