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章末检测试卷(五)
(满分：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示，α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 (　　)
A.汤姆孙的α粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的
B.该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小
C.该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分
D.该实验表明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内
2.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列关于核反应方程的说法，正确的是 (　　)
A.HHHen是α衰变
BUnXeSr+1n是目前人类获得核能的主要方式
CThPa+X中的X是质子
DHHHen是核聚变，反应后的总质量较聚变前增加
3.(2023·汕头市模拟)2023年4月12日，我国“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造了新的世界纪录，成功实现稳定态高约束模式等离子体运行403秒。其内部发生轻核聚变的核反应方程为HHHe+X，释放出能量，一段时间后测得反应物的质量亏损了Δm，光速为c，下列说法正确的是 (　　)
A.X粒子穿透能力强电离能力弱
B.这段时间内，轻核聚变释放的能量为Δmc2
C.X粒子最早由汤姆孙通过实验发现的
D.轻核聚变质量亏损，则轻核聚变过程中质量数不守恒
4.(2023·湖南卷)2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是 (　　)
A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多
B.氘氚核聚变的核反应方程为HHHee
C.核聚变的核反应燃料主要是铀235
D.核聚变反应过程中没有质量亏损
5.来自氢原子所发射的光谱线中有4种波长的光是可见光，其波长分别为：410 nm、434 nm、486 nm和656 nm。它们是氢原子中的电子吸收光子能量跃迁至能级较高的激发态后，再向n=2的能级跃迁时释放出的谱线。对相关信息说法正确的是 (　　)
A.氢原子只能通过吸收光子才能跃迁至能级较高的激发态
B.氢原子处于n=2能级时为基态
C.氢原子可以吸收任何能量的光子而发生能级跃迁
D.这四种光子中410 nm的光子能量最大
6.(2023·茂名市模拟)日本政府将福岛核废水排放入海，遭到了国际社会的谴责。核废水中具有大量的放射性元素，其中Cs是主要成分经大约30年的时间发生一次β衰变，同时生成新核X，则下列说法正确的是 (　　)
A.β粒子是Cs核外电子受激发而放出的
BCs比新核X多一个中子
CCs的比结合能大于新核X的比结合能
D.随着Cs的衰变其半衰期逐渐减小
7.(2023·湛江市模拟)已知氢的同位素氚H)的原子能级分布与氕H)的原子能级分布相同。用光子能量为12.75 eV的光束照射大量处于基态的氚H)原子，再用氚H)原子跃迁时辐射的光照射逸出功为2.25 eV的金属板。已知氢原子能级分布如图所示，氚H)的原子核发生β衰变的半衰期约为12.5年，则下列说法正确的是 (　　)
A.氚H)原子跃迁时，一共能发出6种不同频率的光子
B.从金属板上打出的粒子的最大初动能为9.84 eV
C.光束照射氚H)原子时能使氚核衰变的半衰期缩短为10年
D.从金属板上打出的粒子是中子
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.人工合成的稀有气体元素118号元素Og经过一系列衰变后成为新元素Fm，下列说法正确的是 (　　)
A.若增大压强，可以增大Og的半衰期
BOg的中子数比Fm的中子数多18
C.118号元素Og经过9次α衰变后成为新元素Fm
D.12个Og经过2个半衰期后剩余3个Og
9.(2023·湛江市高二期末)2021年10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。该星将实现国际首次太阳Ha波段光谱成像的空间探测，填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白，提高我国在太阳物理领域的研究能力，对我国空间科学探测及卫星技术的发展具有重要意义。假设太阳中的核反应为HHe+X，其中H的质量为m1，比结合能为E1的质量为m2，比结合能为E2的质量为m3，比结合能为E3，X的质量为m4，比结合能为E4，下列说法正确的是 (　　)
A.X是中子
B.E4大于0
C.该核反应的质量亏损为Δm=m3+m4-m1-m2
D.该核反应释放的能量为E=4E3-3E2-2E1
10.(2023·广州市高二期末)氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则 (　　)
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B.从n=3的能级向n=2的能级跃迁时电子的动能变大，电势能变小
C.在水中传播时，a光较b光的速度小
D.氢原子在n=2的能级时可吸收3.5 eV的能量而发生电离
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。如图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成A、B、C三束。
(1)(4分)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是　　　　射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是　　　　射线。
(2)(4分)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：
ThPa+　　　　；　　　 AlPn。
12.(10分)放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5 730年。该衰变的核反应方程式为　　　 的生成和衰变通常是平衡的，即生物活体中C的含量是不变的。当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少。若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有　　　　年。
13.(10分)氢原子的能级图如图所示，某金属的截止波长恰等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长。现在用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射，求：
(1)(4分)逸出功为多少电子伏特；
(2)(6分)从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏特。
14.(12分)两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014 u，氦核质量为4.002 u。
(1)(2分)写出相应的核反应方程；
(2)(10分)求出1 kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量。已知：阿伏伽德罗常数NA为6.0×1023 mol-1，氘核的摩尔质量为2 g/mol，1 u相当于931.5 MeV的能量(结果保留两位有效数字)。
15.(14分)如图甲为氢原子能级示意图的一部分，若处于基态的氢原子由于原子间的碰撞而激发，且发射出6条光谱线。
(1)(5分)求6条光谱线中最长的波长λm(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，光速c=3.0×108 m/s，1 eV=1.6×10-19 J，结果保留2位有效数字)。
(2)(9分)若基态氢原子受激发射出6条光谱线，是由于运动的氢原子a与静止的氢原子b碰撞导致，如图乙所示，求氢原子a的最小动能Ek。
答案精析
1.D　［卢瑟福α粒子散射实验，证明了原子的核式结构，选项A错误；卢瑟福用α粒子散射实验的数据否定了汤姆孙的“西瓜模型”，并估算了原子核的大小，选项B错误；从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，选项C错误；该实验表明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量，选项D正确。］
2.B　［核反应方程HHHen是轻核聚变，故A错误；核反应方程UnXeSr+1n属于重核裂变，是目前人类获得核能的主要方式，故B正确；由质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方
程ThPa+X中的X质量数为0，电荷数为-1，为电子，故C错误；核反应方程HHHen是核聚变，反应过程中放出能量，由质能关系可知反应后的总质量较聚变前减少，故D错误。］
3.B　［根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，可知轻核聚变的核反应方程为HHHen，X为中子，中子最早是由查德威克通过实验发现的，故A、C错误；根据爱因斯坦质能方程可知，这段时间内，轻核聚变释放的能量为ΔE=Δmc2，故B正确；轻核聚变质量亏损，但轻核聚变过程中质量数守恒，故D错误。］
4.A　［相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A正确；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为HHHen，B错误；核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误。］
5.D　［氢原子可以通过吸收光子或者实物粒子轰击进入能级较高的激发态，故A错误；氢原子处于n=1能级时为基态，故B错误；氢原子从低能级向高能级跃迁，所吸收的光子能量应该是两能级的差值，故C错误；根据光子能量公式E=hν=，可知波长越短能量越大，故D正确。］
6.B　［中子释放β粒子转化为质子比新核X多一个中子，少一个质子，A错误，B正确；衰变后的新核更稳定，则的比结合能小于新核X的比结合能，C错误；半衰期保持不变，D错误。］
7.A　［用光子能量为12.75 eV的光束照射大量处于基态的氚H)原子，氚H)原子会跃迁到n=4的激发态，因此当氚H)原子向基态跃迁时，根据=6，一共能发出6种不同频率的光子，A正确；光子照射到金属上时，根据光电效应方程可知，从金属板上打出的粒子的最大初动能为Ek=hν-W逸=12.75 eV-2.25 eV=10.5 eV，B错误；物质的半衰期不会因为光束的照射而发生变化，所以氚核的半衰期不变，C错误；光子照射到金属上，从金属表面飞出的是电子，D错误。］
8.BC　［元素的半衰期与外部条件及化学状态无关，所以增大压强，半衰期不变，A错误的中子数为294-118=176的中子数为258-100=158的中子数比Fm的中子数多18，B正确；设经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒及电荷数守恒得294=258+4x，118=100+2x-y，解得x=9，y=0，C正确；半衰期是个统计学概念，大量原子核才符合统计规律，D错误。］
9.AD　［根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，是中子，选项A正确；比结合能是指核子(质子和中子)结合成原子核时释放的能量与核子数的比值，则中子的比结合能E4等于0，选项B错误；该核反应的质量亏损为Δm=m1+m2-m3-m4，选项C错误；该核反应释放的能量为E=4E3-3E2-2E1，选项D正确。］
10.BCD　［γ射线的产生是原子核受激发、原子核变化才产生的，故A错误；从n=3的能级向n=2的能级跃迁时，放出能量，根据k=m可知电子轨道半径减小，则速度变大，电子动能变大，氢原子的能量变小，电势能变小，故B正确；根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量ε=hν可得a光子的频率大于b，则a的折射率大于b，又v=可得在水中传播时，a光较b光的速度小，故C正确；由题图可知，氢原子在n=2的能级时可吸收大于3.4 eV的能量而发生电离，故D正确。］
11.(1)B　C　(2eHe
解析　(1)α射线为α粒子流，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，不带电，故根据电荷所受电场力特点可知：A为β射线、B为γ射线、C为α射线；而三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是γ射线，即为B射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是α射线，即为C射线。
(2)根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则未知的生成物的质量数为0，电荷数为-1，则为电子e；根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则未知的反应物的质量数为4，电荷数为2，则为氦核He。
12.CNe　17 190
解析　发生β衰变，释放电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程式为CNe。
测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的12.5%，即，经过了3个半衰期，故这具遗骸距今约有5 730×3年=17 190年。
13.(1)2.55 eV　(2)7.65 eV
解析　(1)因截止波长恰等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长，则有
hνc=W0=-0.85 eV-(-3.4 eV)=2.55 eV。
(2)用n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射，发出光子的能量hν=ΔE=E2-E1
=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV
则从该金属表面逸出的光电子最大初动能
Ek=hν-W0=10.2 eV-2.55 eV=7.65 eV。
14.(1HHHe　(2)3.6×1027 MeV
解析　(1)核聚变反应的方程为HHHe
(2)两个氘核结合成一个氦核时释放的能量为
ΔE=(2×2.014 u-4.002 u)×931.5 MeV
≈24.22 MeV
1 kg氘中含有的氘核数为
n=×NA=×6.0×1023个=3.0×1026个
1 kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量为
E=ΔE=1.5×1026×24.22 MeV
≈3.6×1027 MeV。
15.(1)1.9×10-6 m　(2)25.5 eV
解析　(1)处于基态的氢原子由于原子间的碰撞而激发，且发射出6条光谱线，根据=6，可知处于基态的氢原子由于原子间的碰撞而激发跃迁到n=4能级，可知n=4能级向n=3能级跃迁的光谱线的波长最长，则有E4-E3=h=0.66 eV，解得λm≈1.9×10-6 m
(2)令氢原子a的初速度为v0，则有Ek=m，氢原子a与氢原子b发生完全非弹性碰撞时，系统损失的动能最大，根据动量守恒可得mv0=2mv，解得v=v0
根据题意及能量守恒有E4-E1=m-×2mv2=m=12.75 eV
联立解得Ek=25.5 eV。(共36张PPT)
章末检测试卷(五)
一、单项选择题
1.如图所示，α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是
A.汤姆孙的α粒子散射实验，证明了原子核是
可以再分的
B.该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小
C.该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分
D.该实验表明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内
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卢瑟福α粒子散射实验，证明了原子的核式
结构，选项A错误；
卢瑟福用α粒子散射实验的数据否定了汤姆
孙的“西瓜模型”，并估算了原子核的大小，选项B错误；
从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，选项C错误；
该实验表明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量，选项D正确。
2.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列关于核反应方程的说法，正确的是
A.n是α衰变
B.n是目前人类获得核能的主要方式
C.Pa+X中的X是质子
D.n是核聚变，反应后的总质量较聚变前增加
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核反应方程n是轻核聚变，故A错误；
核反应方程n属于重核裂变，是目前人类获得核能的主要方式，故B正确；
由质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方程Pa+X中的X质量数为0，电荷数为-1，为电子，故C错误；
核反应方程n是核聚变，反应过程中放出能量，由质能关系可知反应后的总质量较聚变前减少，故D错误。
3.(2023·汕头市模拟)2023年4月12日，我国“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造了新的世界纪录，成功实现稳定态高约束模式等离子体运行403秒。其内部发生轻核聚变的核反应方程为
He+X，释放出能量，一段时间后测得反应物的质量亏损了Δm，光速为c，下列说法正确的是
A.X粒子穿透能力强电离能力弱
B.这段时间内，轻核聚变释放的能量为Δmc2
C.X粒子最早由汤姆孙通过实验发现的
D.轻核聚变质量亏损，则轻核聚变过程中质量数不守恒
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根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，可知轻核聚变的核反应方程为n，X为中子，中子最早是由查德威克通过实验发现的，故A、C错误；
根据爱因斯坦质能方程可知，这段时间内，轻核聚变释放的能量为ΔE=Δmc2，故B正确；
轻核聚变质量亏损，但轻核聚变过程中质量数守恒，故D错误。
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4.(2023·湖南卷)2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是
A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多
B.氘氚核聚变的核反应方程为e
C.核聚变的核反应燃料主要是铀235
D.核聚变反应过程中没有质量亏损
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相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A正确；
根据质量数守恒和电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为n，B错误；
核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；
核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误。
5.来自氢原子所发射的光谱线中有4种波长的光是可见光，其波长分别为：410 nm、434 nm、486 nm和656 nm。它们是氢原子中的电子吸收光子能量跃迁至能级较高的激发态后，再向n=2的能级跃迁时释放出的谱线。对相关信息说法正确的是
A.氢原子只能通过吸收光子才能跃迁至能级较高的激发态
B.氢原子处于n=2能级时为基态
C.氢原子可以吸收任何能量的光子而发生能级跃迁
D.这四种光子中410 nm的光子能量最大
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氢原子可以通过吸收光子或者实物粒子轰击进入能级较高的激发态，故A错误；
氢原子处于n=1能级时为基态，故B错误；
氢原子从低能级向高能级跃迁，所吸收的光子能量应该是两能级的差值，故C错误；
根据光子能量公式E=hν=，可知波长越短能量越大，故D正确。
6.(2023·茂名市模拟)日本政府将福岛核废水排放入海，遭到了国际社会的谴责。核废水中具有大量的放射性元素，其中经大约30年的时间发生一次β衰变，同时生成新核X，则下列说法正确的是
A.β粒子是Cs核外电子受激发而放出的
BCs比新核X多一个中子
CCs的比结合能大于新核X的比结合能
D.随着Cs的衰变其半衰期逐渐减小
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中子释放β粒子转化为质子比新核X多一个中子，少一个质子，A错误，B正确；
衰变后的新核更稳定，则的比结合能小于新核X的比结合能，C错误；半衰期保持不变，D错误。
7.(2023·湛江市模拟)已知氢的同位素氚H)的原子能级分布与氕H)的原子能级分布相同。用光子能量为12.75 eV的光束照射大量处于基态的氚H)原子，再用氚H)原子跃迁时辐射的光照射逸出功为2.25 eV的金属板。已知氢原子能级分布如图所示，氚H)的原子核发生β衰变的半衰期约为12.5年，则下列说法正确的是
A.氚H)原子跃迁时，一共能发出6种不同频率的光子
B.从金属板上打出的粒子的最大初动能为9.84 eV
C.光束照射氚H)原子时能使氚核衰变的半衰期缩短
为10年
D.从金属板上打出的粒子是中子
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用光子能量为12.75 eV的光束照射大量处于基态的
氚H)原子，氚H)原子会跃迁到n=4的激发态，
因此当氚H)原子向基态跃迁时，根据=6，一
共能发出6种不同频率的光子，A正确；
光子照射到金属上时，根据光电效应方程可知，从金属板上打出的粒子的最大初动能为Ek=hν-W逸=12.75 eV-2.25 eV=10.5 eV，B错误；
物质的半衰期不会因为光束的照射而发生变化，所以氚核的半衰期不变，C错误；
光子照射到金属上，从金属表面飞出的是电子，D错误。
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二、多项选择题
8.人工合成的稀有气体元素118号元素Fm，下列说法正确的是
A.若增大压强，可以增大Og的半衰期
BFm的中子数多18
C.118号元素Fm
D.12个Og
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元素的半衰期与外部条件及化学状态无关，所以增大压强，半衰期不变，A错误;
的中子数为294-118=176的中子数为258-100=158的中子数比Fm的中子数多18，B正确；
设经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒及电荷数守恒得294=258+4x，118=100+2x-y，解得x=9，y=0，C正确；
半衰期是个统计学概念，大量原子核才符合统计规律，D错误。
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9.(2023·湛江市高二期末)2021年10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。该星将实现国际首次太阳Ha波段光谱成像的空间探测，填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白，提高我国在太阳物理领域的研究能力，对我国空间科学探测及卫星技术的发展具有重要意义。假设太阳中的核反应为
的质量为m2，比结合能为E2的质量为m3，比结合能为E3，X的质量为m4，比结合能为E4，下列说法正确的是
A.X是中子
B.E4大于0
C.该核反应的质量亏损为Δm=m3+m4-m1-m2
D.该核反应释放的能量为E=4E3-3E2-2E1
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根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，是中子，选项A正确；
比结合能是指核子(质子和中子)结合成原子核时释放的能量与核子数的比值，则中子的比结合能E4等于0，选项B错误；
该核反应的质量亏损为Δm=m1+m2-m3-m4，选项C错误；
该核反应释放的能量为E=4E3-3E2-2E1，选项D正确。
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10.(2023·广州市高二期末)氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B.从n=3的能级向n=2的能级跃迁时电子的动能变大，
电势能变小
C.在水中传播时，a光较b光的速度小
D.氢原子在n=2的能级时可吸收3.5 eV的能量而发生电离
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γ射线的产生是原子核受激发、原子核变化才产生的，故A错误；
从n=3的能级向n=2的能级跃迁时，放出能量，根据k可知电子轨道半径减小，则速度变大，电子动能变大，氢原子的能量变小，电势能变小，故B正确；
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根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量ε=hν可得a光子的频率大于b，则a的折射率大于b，又v=可得在水中传播时，a光较b光的速度小，故C正确；
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由题图可知，氢原子在n=2的能级时可吸收大于3.4 eV的能量而发生电离，故D正确。
三、非选择题
11.贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。如图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成A、B、C三束。
(1)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属
探伤的是　　射线；电离作用最强，动量最大，
经常用来轰击原子核的是　　射线。
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α射线为α粒子流，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，不带电，故根据电荷所受电场力特点可知：A为β射线、B为γ射线、C为α射线；而三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是γ射线，即为B射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是α射线，即为C射线。
(2)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：
n。
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根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则未知的生成物的质量数为0，电荷数为-1，则为电子e；根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则未知的反应物的质量数为4，电荷数为2，则为氦核He。
12.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物的年代。宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的
的生成和衰变通常是平衡的，即生物活体中C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有　　　　年。
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e
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发生β衰变，释放电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程式为e。测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的12.5%，即，经过了3个半衰期，故这具遗骸距今约有5 730×3年=17 190年。
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13.氢原子的能级图如图所示，某金属的截止波长恰等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长。现在用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射，求：
(1)逸出功为多少电子伏特；
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答案　2.55 eV　
因截止波长恰等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长，则有
hνc=W0=-0.85 eV-(-3.4 eV)=2.55 eV。
(2)从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏特。
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答案　7.65 eV
用n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射，发出光子的能量hν=ΔE=E2-E1
=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV
则从该金属表面逸出的光电子最大初动能
Ek=hν-W0=10.2 eV-2.55 eV=7.65 eV。
14.两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.014 u，氦核质量为4.002 u。
(1)写出相应的核反应方程；
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答案　He　
核聚变反应的方程为He
(2)求出1 kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量。已知：阿伏伽德罗常数NA为6.0×1023 mol-1，氘核的摩尔质量为2 g/mol，1 u相当于931.5 MeV的能量(结果保留两位有效数字)。
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答案　3.6×1027 MeV
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两个氘核结合成一个氦核时释放的能量为
ΔE=(2×2.014 u-4.002 u)×931.5 MeV≈24.22 MeV
1 kg氘中含有的氘核数为
n=×6.0×1023个=3.0×1026个
1 kg氘完全结合成氦时可以释放出的能量为
E=ΔE=1.5×1026×24.22 MeV≈3.6×1027 MeV。
15.如图甲为氢原子能级示意图的一部分，若处于基态的氢原子由于原子间的碰撞而激发，且发射出6条光谱线。
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答案　
(1)求6条光谱线中最长的波长λm(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，光速c=3.0×108 m/s，1 eV=1.6×
10-19 J，结果保留2位有效数字)。
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处于基态的氢原子由于原子间的碰撞而激发，且发射出6条光谱线，根据=6，可知处于基态的氢原子由于原子间的碰撞而激发跃迁到n=4能级，可知n=4能级向n=3能级跃迁的光谱线的波长最长，则有E4-E3=h=0.66 eV，解得λm≈1.9×10-6 m
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答案　
(2)若基态氢原子受激发射出6条光谱线，是由于运动的氢原子a与静止的氢原子b碰撞导致，如图乙所示，求氢原子a的最小动能Ek。
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令氢原子a的初速度为v0，则有Ek=，氢原子a与氢原子b发生完全非弹性碰撞时，系统损失的动能最大，根据动量守恒可得mv0=2mv，解得v=v0
根据题意及能量守恒有
E4-E1==12.75 eV
联立解得Ek=25.5 eV。

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