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 氫原子從高能級向低能級躍遷時，放出光子，能量減少，故選項B正確，選項A、C、D錯誤．
答案 B
A．X射線 B．α射線 C．β射線 D．γ射線
解析 放射源發出的只有α、β、γ三種射線，故選項A錯誤．在α、β、γ三種射線中，只有γ射線能穿透鋼板，故選項B、C錯誤，D正確．
答案 D
A．α射線是發生α衰變時產生的，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了4個
B．β射線是發生β衰變時產生的，生成核與原來的原子核相比，質量數減少了1個
C．γ射線是發生γ衰變時產生的，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了1個
D．在α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強、電離能力最弱
解析 α射線是發生α衰變時產生的，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了2個，A錯；β射線是發生β衰變時產生的，生成核與原來的原子核相比，質量數不變，中子數減少了1個，B錯；γ射線是伴隨著α、β衰變產生的，穿透能力最強，電離能力最弱，C錯，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 四個質子聚變成一個α粒子時放出的能量為(4mp－mα－2me)c2，則一個質子放出的能量為，1 kg 氫核的物質的量為
mol，所包含氫核的個數為1 000NA，則其放出的能量為1 000 NA
＝250(4mp－mα－2me)NAc2，故選項B正確．
答案 B
A．核反應方程式為H＋
H→He＋n
B．這是一個裂變反應
C．核反應過程中的質量虧損Δm＝m1＋m2－m3
D．核反應過程中釋放的核能ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2
解析 由氘核和氚核的結合以及電荷數、質量數守恒可知選項A正確；該核反應為聚變反應，選項B錯誤；核反應過程中的質量虧損為Δm＝m1＋m2－m3－m4，選項C錯誤；由愛因斯坦質能方程可知核反應過程中釋放的核能ΔE＝Δmc2，可知選項D正確．
答案 AD
A．每一躍遷都會釋放出一個電子，使原子變為粒子
B．各種躍遷都會釋放出不同能量的光子
C．各條譜線具有相同的頻率
D．躍遷后原子的能級是相同的
解析 由hν＝Em－En可得，各種不同能級的氫原子從高能級躍遷至低能級，會釋放不同能量(不同頻率)的光子，A、C錯誤，B正確；躍遷后原子的能級相同，D正確．
答案 BD
A．最容易表現出衍射現象的光是由n＝4能級躍遷到n＝1能級產生的
B．頻率最小的光是由n＝2能級躍遷到n＝1能級產生的
C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
D．用n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發生光電效應
解析 最容易發生衍射的應是波長最長而頻率最小、能量最低的光波，hν＝h＝En－Em，對應躍遷中能級差最小的應為n＝4能級躍遷到n＝3能級，故A、B錯．由C可知n＝4能級上的氫原子共可輻射出C＝6種不同頻率的光，故C錯．根據hν＝E2－E1及發生光電效應的條件hν≥W可知D正確．
答案 D
A．將放射性元素摻雜到其他穩定元素中，并降低其溫度，它的半衰期會發生改變
B．α粒子散射實驗中少數α粒子發生較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據
C．天然放射現象的發現說明了原子核有復雜的結構
D．用質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衰變現象說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自于重核裂變
C．一群氫原子從n＝3的激發態躍遷到基態時，能輻射3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據極少數α粒子發生大角度散射提出了原子核式結構模型
He 不能發生 因為不能同時滿足能量守恒和動量守恒的要求.
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m躍遷到能級n時輻射紅光，說明能級m高于能級n，而從能級n躍遷到能級k時吸收紫光，說明能級k也比能級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粒子的動能先增大后減小
B．α粒子的電勢能先增大后減小
C．α粒子的加速度先變小后變大
D．電場力對α粒子先做正功后做負功
解析 根據題意，α粒子運動過程中，電場力對α粒子先做負功后做正功，所以其電勢能先增大后減小，而動能先減小后增大，B正確，A、D錯誤．根據庫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差的光子才能被氦離子吸收，故A項中光子不能被吸收，D項中光子能被吸收；而實物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級差，均可能被吸收，故B、C兩項中電子均能被吸收．
答案 A
圖13-3-3
(1)一群氫原子由n＝4能級向n＝1能級躍遷時最多可輻射出________種不同頻率的光．
(2)要想使處在n＝2激發態的氫原子電離至少吸收________eV的能量．
解析 第一激發態E2＝－()J＝－3.4 eV.由能級躍遷公式：hν＝Em－En，從基態躍遷至第一激發態，所
答案 －3.4 eV 10.2 eV 小于
A．核反應方程是H＋n―→H＋γ
B．聚變反應中的質量虧損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λ＝
解析 此核反應的核反應方程為H＋n―→H＋γ，A錯；由質能方程，γ光子的能量為E＝(m1＋m2－m3)c2，C錯；由E＝h知，波長λ＝，D錯；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．這個核反應中質量虧損Δm＝4m1－m2
D．這個核反應中釋放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2
解析 由核反應質量數守恒、電荷數守恒可推斷出X為e，A、B錯；質量虧損為Δm＝4m1－m2－2m3釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2，C錯、D對．選D.
答案 D
(1)U＋n→Sr＋Xe＋kn
(2)H＋H→He＋dn
關于這兩個方程的下列說法，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 本題考查核反應方程．(1)為典型的裂變方程，故A選項錯誤．(2)為聚變反應，故B項正確．根據質量數守恒和電荷數守恒定律可得k＝10，d＝1，故C選項正確．
答案 BC
電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發出的射線如下表：
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，制造用于執行長期航天任務的核電池，則下列論述正確的是( )．
A．90Sr的半衰期較長，使用壽命較長，放出的β射線比α射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄
B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄
C．238Pu的半衰期最長，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄
D．放射性同位素在發生衰變時，出現質量虧損，但衰變前后的總質量數不變
解析 原子核衰變時，釋放出高速運動的射線，這些射線的能量來自原子核的質量虧損，即質量減小，但質量數不變，D對；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，其使用壽命也最長，α射線的穿透能力沒有β射線強，故較薄的屏蔽材料即可擋住α射線的泄漏，C對．
答案 CD
(1)熱核反應方程為________；
(2)一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量？(結果保留四位有效數字)
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．開始時核廢料中有N0個I核，經過16天，還有________個I核．
(3)核電站的固體廢料放射性比較強，要在核電站內的專用廢物庫放置5年，且在放置的初始階段要對固體廢料進行冷卻處理．請簡述需要進行冷卻處理的理由．
解析 (1)由核反應過程中質量數和核電核數守恒，得該粒子質量數為0，核電荷數為－1，核反應方程為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，能放出γ射線，放出巨大能量．且剛開始放射性比較強，釋放出的能量比較大，溫度升高快，必須在初始階段對核固體廢料進行冷卻處理．
(1)完成核反應方程：H＋H→________＋n.
(2)求核反應中釋放的核能．
(3)在兩氘核以相等的動能0.35 MeV進行對心碰撞，并且核能全部轉化為機械能的情況下，求反應中產生的中子和氦核的動能．
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)兩核發生碰撞時：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衰變反應方程Th→Pa＋________.
②Th衰變為Rn，經過________次α衰變，________次β衰變．
(2)1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發現質子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩定的復核，復核發生衰變放出質子，變成氧核．設α粒子質量為m1，初速度為v0，氮核質量為m2，質子質量為m0，氧核的質量為m3，不考慮相對論效應．
①α粒子轟擊氮核形成不穩定復核的瞬間，復核的速度為多大？
②求此過程中釋放的核能．
解析 (1)①根據核電荷數守恒和質量數守恒，粒子為e.
②設發生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設復核的速度為v，由動量守恒定律得m1v0＝(m1＋m2)v
解得v＝.
②核反應過程中的質量虧損Δm＝m1＋m2－m0－m3
反應過程中釋放的核能ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m0－m3)c2.
答案 (1)①e ②3 2
(2)①v＝ ②(m1＋m2－m0－m3)c2
