Question

（選修模塊3-5）
（1）下列關于原子結構和原子核的說法中正確的是

ABC

A．盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結構模型
B．天然放射性元素在衰變過程中核電荷數和質量數守恒，其放射線在磁場中不偏轉的是γ射線
C．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能
D．由圖可知，原子D和E聚變成原子核F要吸收能量
（2）第一代核反應堆以鈾235為裂變燃料，而在天然鈾中占99%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（

239 92

U）很不穩定，經過

2

次β次衰變后變成钚239（

239 94

Pu），寫出該過程的核反應方程式：

239 92

U→

239 94

U+2

0 -1

e

．
（3）兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運動．已知甲車和磁鐵的總質量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質量為1.0kg．兩磁鐵的N極相對．推動一下，使兩車相向運動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？

Answer 1

分析：（1）盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結構模型；衰變的過程中電荷數守恒、質量數守恒；重核裂變、輕核聚變都有質量虧損，都釋放能量．
（2）β衰變，電荷數增加1，質量數不變，根據電荷數、質量數的變化求出β衰變次數，根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程．
（3）兩車組成的系統動量守恒，當兩車相距最近時，速度相同，根據動量守恒定律求出相距最近時的速度．

解答：解：（1）A、盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎上提出了原子的核式結構模型．故A正確．
B、在衰變的過程中電荷數守恒、質量數守恒，γ射線不帶電，在磁場中不發生偏轉．故B正確．
C、原子核A裂變成原子核B和C，有質量虧損，將釋放能量．故C正確．
D、原子D和E聚變成原子核F，有質量虧損，將釋放能量．故D錯誤．
故選ABC．
（2）β衰變，電荷數增加1，質量數不變，鈾239（

239 92

U）衰變后變成钚239（

239 94

Pu），電荷數增2，質量數不變，知發生了2次β衰變．
核反應方程為：

239 92

U→

239 94

U+2

0 -1

e．
（3）兩車最近時，速度相同，規定乙初始速度方向為正方向，根據動量守恒定律得，
-m_甲v_甲+m_乙v_乙=（m_甲+m_乙）v
解得：v=

-0.5×2+1×3

1.5

m/s=1.33m/s
方向與乙開始速度方向相同．
故答案為：（1）ABC （2）2，

239 92

U→

239 94

U+2

0 -1

e，（3）1.33m/s，方向和乙開始速度方向相同

點評：本題綜合考查了原子結構、衰變、動量守恒定律等知識點，難度不大，關鍵掌握這些知識點的基本概念和基本規律．