Question

模塊3-5試題
（1）2011年是盧瑟福創(chuàng)立原子的核式結(jié)構(gòu)模型100周年，下列關(guān)于原子核的說法正確的是

A

A．原子核的能量與原子的能量相似，也是不連續(xù)變化的，是量子化的
B．原子核的半衰期與原子核所處的環(huán)境有關(guān)
C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了原子核的放射性現(xiàn)象，并提出了“放射性”這個(gè)詞用來描述這一現(xiàn)象
D．原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定
（2）如圖所示，光滑水平面上A、B兩小球沿同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量p_A=4kg?m/s，B球的質(zhì)量m_B=1kg，速度v_B=6m/s，已知兩球相碰后，A球的動(dòng)量減為原來的一半，方向與原方向一致．
求：
①碰撞后B球的速度變?yōu)槎啻螅?BR>②A球的質(zhì)量范圍．

Answer 1

分析：（1）在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)．半衰期是對(duì)大量放射性元素的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是由元素本身決定，與原子核所處環(huán)境、狀態(tài)無關(guān)；“放射性”這個(gè)詞是由居里夫人提出來的．原子核的平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定．
（2）A球能追上B球并與之碰撞根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出等式，根據(jù)碰撞后A球不可能運(yùn)動(dòng)到B球前方和碰撞過程系統(tǒng)能量不可能增加求解．

解答：解：（1）A、原子核的能量與原子的能量相似，也是不連續(xù)變化的，是量子化的，故A正確．
B、半衰期是對(duì)大量放射性元素的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是由元素本身決定，與原子核所處環(huán)境、狀態(tài)無關(guān)；故B錯(cuò)誤
C、“放射性”這個(gè)詞是由居里夫人提出來的．故C錯(cuò)誤．
D、原子核的平均結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定．故D錯(cuò)誤．
故選A．
（2）①由題意，p_A′=2 kg?m/s，
根據(jù)動(dòng)量守恒定律p_A+m_Bv_B=p'_A+m_Bv'_B
解得 v′_B=8.0 m/s
②設(shè)A球質(zhì)量為m_A，A球能追上B球并與之碰撞，應(yīng)滿足：vA=

pA

mA

＞vB
碰撞后A球不可能運(yùn)動(dòng)到B球前方，所以：v′A=

p′A

mA

≤v′B
碰撞過程系統(tǒng)能量不可能增加：

p ′ 2 A

2mA

+

1

2

mBv′B2≤

pA2

2mA

+

1

2

mBvB2
解得：

1

4

≤mA≤

3

7

故答案為：（1）A
（2）①碰撞后B球的速度變?yōu)?.0 m/s
②A球的質(zhì)量范圍是

1

4

≤mA≤

3

7

．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于原子物理的基礎(chǔ)知識(shí)，大都需要記憶，因此注意平時(shí)多加積累；正確理解氫原子的躍遷問題；理解動(dòng)量和能量守恒在原子物理中的應(yīng)用