Question

[物理--選修3-5]
（1）據2011年3月14日法新社報道，日本核泄漏事故正在加劇，福島第一核電站3號機組可能已經出現“堆芯熔毀”現象，3號機組所用核燃料為鈾₉₂²³⁸U和钚₉₄²³⁹p_u，下列關于該核泄漏事件的分析正確的是______
A．鈾238俘獲中子形成鈾239，再經一次β衰變，可成為原子反應堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期為24100年，則24100年后泄漏物質中钚原子的總數將降低為原來的
C．₉₄²³⁹p_u衰變時放出的α射線比β射線的貫穿本領強
D．在核泄漏的地區由于受到大劑量輻射，會出現癌癥、甲狀腺病患者增多的現象
（2）在光滑的水平面上有a、b兩球，其質量分別是m_a、m_b，兩球在t₁時刻發生正碰，并且在碰撞過程中無機械能損失，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示．下列關系正確的是______
A．m_a＞m_b           B．m_a＜m_b
C．m_a=m_b           D．無法判斷．

Answer 1

【答案】分析：（1）正確解答本題需要掌握：根據質量數和電荷數守恒正確判斷核反應的產物；正確理解半衰期并能進行有關運算；理解α、β射線的特點及應用；了解放射性的危害與防護．
（2）該碰撞過程中動量和能量守恒，根據動量和能量守恒列出方程結合圖象即可判斷兩球質量關系．
解答：解：（1）A、₉₂²³⁹U需要經過2次β衰變，才變為原子反應堆中的燃料钚₉₄²³⁹p_u，故A錯誤；
B、根據，可知經過24100年n=1，帶入得泄漏物質中钚原子的總數將降低為原來的，故B錯誤；
C、α射線比β射線的貫穿本領弱，但是電離本領α射線比β射線強，故C錯誤；
D、長時間接受大劑量輻射，導致染色體變異，會出現癌癥、甲狀腺病患者增多的現象，故D正確．
故選D．
（2）兩球碰撞過程中，動量、動能守恒，所以有：
m_av=m_av₁+m_bv₂                        ①
                   ②
聯立①②解得：，
由圖象可知碰后a球速度v₁小于零，因此m_a＜m_b，故ACD錯誤，B正確．
故選B．
點評：對于原子物理部分知識很多是屬于記憶部分的，因此需要注意平時的記憶與積累；碰撞過程中滿足動量守恒，注意利用動量和能量的觀點來解答這類問題．