A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量減少
C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少
解析 氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放出光子，能量減少，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．
答案 B
A．X射線 B．α射線 C．β射線 D．γ射線
解析 放射源發(fā)出的只有α、β、γ三種射線，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．在α、β、γ三種射線中，只有γ射線能穿透鋼板，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確．
答案 D
A．α射線是發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4個(gè)
B．β射線是發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的，生成核與原來(lái)的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少了1個(gè)
C．γ射線是發(fā)生γ衰變時(shí)產(chǎn)生的，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了1個(gè)
D．在α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)、電離能力最弱
解析 α射線是發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了2個(gè)，A錯(cuò)；β射線是發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的，生成核與原來(lái)的原子核相比，質(zhì)量數(shù)不變，中子數(shù)減少了1個(gè)，B錯(cuò)；γ射線是伴隨著α、β衰變產(chǎn)生的，穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，C錯(cuò)，D正確．
答案 D
A．125(4mp－mα－2me)NAc2
B．250(4mp－mα－2me)NAc2
C．500(4mp－mα－2me)NAc2
D．1 000(4mp－4mα－2me)NAc2
解析 四個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)α粒子時(shí)放出的能量為(4mp－mα－2me)c2，則一個(gè)質(zhì)子放出的能量為，1 kg 氫核的物質(zhì)的量為
mol，所包含氫核的個(gè)數(shù)為1 000NA，則其放出的能量為1 000 NA
＝250(4mp－mα－2me)NAc2，故選項(xiàng)B正確．
答案 B
A．核反應(yīng)方程式為H＋
H→He＋n
B．這是一個(gè)裂變反應(yīng)
C．核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3
D．核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2
解析 由氘核和氚核的結(jié)合以及電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒可知選項(xiàng)A正確；該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為Δm＝m1＋m2－m3－m4，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能ΔE＝Δmc2，可知選項(xiàng)D正確．
答案 AD
A．每一躍遷都會(huì)釋放出一個(gè)電子，使原子變?yōu)榱Ｗ?/p>
B．各種躍遷都會(huì)釋放出不同能量的光子
C．各條譜線具有相同的頻率
D．躍遷后原子的能級(jí)是相同的
解析 由hν＝Em－En可得，各種不同能級(jí)的氫原子從高能級(jí)躍遷至低能級(jí)，會(huì)釋放不同能量(不同頻率)的光子，A、C錯(cuò)誤，B正確；躍遷后原子的能級(jí)相同，D正確．
答案 BD
A．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的
B．頻率最小的光是由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的
C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
D．用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)
解析 最容易發(fā)生衍射的應(yīng)是波長(zhǎng)最長(zhǎng)而頻率最小、能量最低的光波，hν＝h＝En－Em，對(duì)應(yīng)躍遷中能級(jí)差最小的應(yīng)為n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)，故A、B錯(cuò)．由C可知n＝4能級(jí)上的氫原子共可輻射出C＝6種不同頻率的光，故C錯(cuò)．根據(jù)hν＝E2－E1及發(fā)生光電效應(yīng)的條件hν≥W可知D正確．
答案 D
A．將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期會(huì)發(fā)生改變
B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)
C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
D．用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率低
A．β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來(lái)自于重核裂變
C．一群氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，能輻射3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
He 不能發(fā)生 因?yàn)椴荒芡瑫r(shí)滿足能量守恒和動(dòng)量守恒的要求.
A．吸收光子的能量為hν1＋hν2
B．輻射光子的能量為hν1＋hν2
C．吸收光子的能量為hν2－hν1
D．輻射光子的能量為hν2－hν1
解析 氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光，說(shuō)明能級(jí)m高于能級(jí)n，而從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光，說(shuō)明能級(jí)k也比能級(jí)n高，而紫光的頻率ν2大于紅光的頻率ν1，
答案 D
圖13-3-1
A．α粒子的動(dòng)能先增大后減小
B．α粒子的電勢(shì)能先增大后減小
C．α粒子的加速度先變小后變大
D．電場(chǎng)力對(duì)α粒子先做正功后做負(fù)功
解析 根據(jù)題意，α粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)α粒子先做負(fù)功后做正功，所以其電勢(shì)能先增大后減小，而動(dòng)能先減小后增大，B正確，A、D錯(cuò)誤．根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律可知α粒子加速度先增大后減小，C錯(cuò)誤．
答案 B
圖13-3-2
A．42.8 eV(光子) B．43.2 eV(電子)
C．41.0 eV(電子) D．54.4 eV(光子)
解析 由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收，故A項(xiàng)中光子不能被吸收，D項(xiàng)中光子能被吸收；而實(shí)物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級(jí)差，均可能被吸收，故B、C兩項(xiàng)中電子均能被吸收．
答案 A
圖13-3-3
(1)一群氫原子由n＝4能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射出________種不同頻率的光．
(2)要想使處在n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子電離至少吸收________eV的能量．
解析 第一激發(fā)態(tài)E2＝－()J＝－3.4 eV.由能級(jí)躍遷公式：hν＝Em－En，從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)，所
答案 －3.4 eV 10.2 eV 小于
A．核反應(yīng)方程是H＋n―→H＋γ
B．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3
C．輻射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c
D．γ光子的波長(zhǎng)λ＝
解析 此核反應(yīng)的核反應(yīng)方程為H＋n―→H＋γ，A錯(cuò)；由質(zhì)能方程，γ光子的能量為E＝(m1＋m2－m3)c2，C錯(cuò)；由E＝h知，波長(zhǎng)λ＝，D錯(cuò)；故B正確．
答案 B
A．方程中的X表示中子(n)
B．方程中的X表示電子(e)
C．這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm＝4m1－m2
D．這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2
解析 由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為e，A、B錯(cuò)；質(zhì)量虧損為Δm＝4m1－m2－2m3釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2，C錯(cuò)、D對(duì)．選D.
答案 D
(1)U＋n→Sr＋Xe＋kn
(2)H＋H→He＋dn
關(guān)于這兩個(gè)方程的下列說(shuō)法，正確的是( )．
A．方程(1)屬于α衰變
B．方程(2)屬于輕核聚變
C．方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1
D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1
解析 本題考查核反應(yīng)方程．(1)為典型的裂變方程，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤．(2)為聚變反應(yīng)，故B項(xiàng)正確．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒定律可得k＝10，d＝1，故C選項(xiàng)正確．
答案 BC
電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發(fā)出的射線如下表：
同位素 | 90Sr | 210Po | 238Pu |
射線 | β | α | α |
半衰期 | 28年 | 138天 | 89.6年 |
若選擇上述某一種同位素作為放射源，使用相同材料制成的輻射屏蔽層，制造用于執(zhí)行長(zhǎng)期航天任務(wù)的核電池，則下列論述正確的是( )．
A．90Sr的半衰期較長(zhǎng)，使用壽命較長(zhǎng)，放出的β射線比α射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄
B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長(zhǎng)，放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄
C．238Pu的半衰期最長(zhǎng)，使用壽命最長(zhǎng)，放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)弱，所需的屏蔽材料較薄
D．放射性同位素在發(fā)生衰變時(shí)，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但衰變前后的總質(zhì)量數(shù)不變
解析 原子核衰變時(shí)，釋放出高速運(yùn)動(dòng)的射線，這些射線的能量來(lái)自原子核的質(zhì)量虧損，即質(zhì)量減小，但質(zhì)量數(shù)不變，D對(duì)；從表格中顯示Sr的半衰期為28年、Po的半衰期為138天、Pu的半衰期為89.6年，故Pu的半衰期最長(zhǎng)，其使用壽命也最長(zhǎng)，α射線的穿透能力沒(méi)有β射線強(qiáng)，故較薄的屏蔽材料即可擋住α射線的泄漏，C對(duì)．
答案 CD
(1)熱核反應(yīng)方程為_(kāi)_______；
(2)一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量？(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)
解析 (1)4H→He＋2e
(2)Δm＝4mp－mα－2me＝4×1.007 3 u－4.001 5 u－2×0.000 5 u＝0.026 7 u
ΔE＝Δmc2＝0.026 7 u×931 MeV＝24.86 MeV
答案 (1)4H→He＋2e (2)24.86 MeV
(2)I的半衰期為8天．開(kāi)始時(shí)核廢料中有N0個(gè)I核，經(jīng)過(guò)16天，還有________個(gè)I核．
(3)核電站的固體廢料放射性比較強(qiáng)，要在核電站內(nèi)的專(zhuān)用廢物庫(kù)放置5年，且在放置的初始階段要對(duì)固體廢料進(jìn)行冷卻處理．請(qǐng)簡(jiǎn)述需要進(jìn)行冷卻處理的理由．
解析 (1)由核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)和核電核數(shù)守恒，得該粒子質(zhì)量數(shù)為0，核電荷數(shù)為－1，核反應(yīng)方程為I―→Xe＋e＋ΔE，空格中粒子為電子．
(2)由半衰期定義得剩余I核數(shù)N＝N0·＝N0.
答案 (1)e 電子 (2)N0
(3)核電站的固體廢料放射性比較強(qiáng)，能放出γ射線，放出巨大能量．且剛開(kāi)始放射性比較強(qiáng)，釋放出的能量比較大，溫度升高快，必須在初始階段對(duì)核固體廢料進(jìn)行冷卻處理．
(1)完成核反應(yīng)方程：H＋H→________＋n.
(2)求核反應(yīng)中釋放的核能．
(3)在兩氘核以相等的動(dòng)能0.35 MeV進(jìn)行對(duì)心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動(dòng)能．
解析 (1)He
(2)ΔE＝Δmc2＝(2×2.013 6 u－3.015 0 u－1.008 7 u)×931.5 MeV＝3.26 MeV.
(3)兩核發(fā)生碰撞時(shí)：0＝Mv1－mv2
由能量守恒可得：ΔE＋2Ek＝Mv＋mv
由以上兩式解得：EHe＝Mv＝0.99 MeV，E中＝mv＝2.97 MeV
答案 (1)He (2)3.26 MeV (3)0.99 MeV 2.97 MeV
①完成Th衰變反應(yīng)方程Th→Pa＋________.
②Th衰變?yōu)?sub>
(2)1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0，氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對(duì)論效應(yīng)．
①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為多大？
②求此過(guò)程中釋放的核能．
解析 (1)①根據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，粒子為e.
②設(shè)發(fā)生n次α衰變，m次β衰變，則有234＝222＋4n，90＝86＋2n－m，解得n＝3，m＝2.
(2)①設(shè)復(fù)核的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得m1v0＝(m1＋m2)v
解得v＝.
②核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m0－m3
反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m0－m3)c2.
答案 (1)①e?、? 2
(2)①v＝?、?m1＋m2－m0－m3)c2
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