6．(1)放射性物质Po和Co的核衰变方程分别为：

Po→Pb+X₁　Co→Ni+X₂

方程中的X₁代表的是________，X₂代表的是________．

(2)如图所示，铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图(a)、(b)中分别画出射线运动轨迹的示意图．(在所画轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线)

[答案]　(1)He　e　(2)见解析

[解析]　(1)由质量数守恒可知X₁、X₂的质量数分别为4、0，由电荷数守恒可知X₁、X₂的电荷数分别为2、－1.故X₁是He，X₂是e.

(2)α粒子带正电，在(a)图电场中右偏，在(b)图磁场受到指向左侧的洛伦兹力向左偏，β粒子带负电，故在(a)图中左偏而在(b)图中右偏，γ粒子不带电故不发生偏转．如图所示(曲率半径不作要求，每种射线可只画一条轨迹．)

5．(2009·河南新乡模拟)如图所示，两束不同的单色光A₁和B₁，分别沿半径射入截面为半圆形的玻璃砖后，经过圆心O分别沿OA₂方向和OB₂方向射出，且两入射光之间的夹角和两出射光之间的夹角都等于θ，该角小于10°.下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．在玻璃中B₁光传播的速度较大

B．A₁光的光子能量较大

C．用A₁、B₁光分别做双缝干涉实验，实验条件相同，则A₁光在屏上形成的明条纹宽度较大

D．若用B₁光照射某金属板能产生光电效应，则用A₁光照射该金属板也一定能产生光电效应

[答案]　C

[解析]　从图中可得，A₁光的入射角比B₁光大θ，而折射角也是大θ，结合光路可逆原理可知这种材料对A₁光的折射率相对较小，即A₁光波长较长，在玻璃中速度较大，故A错，波长长的光的光子的能量较小，故B也错，双缝干涉的条纹的宽度与波长成正比，即C正确，而A₁光光子的能量较小，故不一定能产生光电效应，D错．

4．(2009·深圳一模)关于天然放射现象，叙述正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减少　

B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的

C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强

D．铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变

[答案]　C

[解析]　物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期，故A项错；β衰变中释放的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B错；α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，C正确；8次α衰变质量数减少32，质子数减少16,10次β衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D项错误．正确答案为C.

3．下列关于氢光谱的叙述，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．从光谱上看，氢原子辐射光波的频率只有若干分立的值

B．稀薄氢气通电时能发出连续谱

C．氢原子从低能级向高能级跃迁时产生原子光谱

D．氢原子从高能级向低能级跃迁时产生原子光谱

[答案]　AD

[解析]　由于氢原子能级是不连续的，所以氢原子辐射光波从光谱上看只有若干分立值，属于线状谱，A正确；稀薄气体通电发光时发出的是线状谱，B错误；根据能级理论，原子由低能级向高能级跃迁时要吸收光子，且光子能量等于两个能级差，C错，D对．

2．(2009·合肥市一模)关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有　　　　　　　　　　　 (　)

A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内

B．α粒子散射实验中少数α粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据

C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路

D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的

[答案]　BC

[解析]　卢瑟福通过α粒子散射实验设想原子内的正电荷集中在很小的核内，A错；玻尔理论有局限性，但不能说是错误的，D错；B、C说法是正确的．

1．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱

B．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱

C．进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可用连续谱

D．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成

[答案]　B

[解析]　太阳光谱是吸收光谱，月亮光谱是太阳光谱，煤气灯火焰中钠蒸气属稀薄气体发光，是线状谱，若从周围观察煤气灯火焰中的钠蒸气则是吸收光谱，进行光谱分析只能用线状谱而不能用连续谱．

12．(1)光子能量为E的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于n＝3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率ν₁、ν₂、ν₃、ν₄、ν₅、ν₆六种光谱线，且ν₁<ν₂<ν₃<ν₄<ν₅<ν₆，则E等于________；如图，处在n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有________种．

(2)用波长为4×10^－7m的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3×10^－4T的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2cm(电子电荷量e＝1.6×10^－19C，其质量m＝0.91×10^－30kg)．则下列说法正确的是________．

A．紫光光子的能量可用E＝h计算

B．光电子的最大初动能可用E_k＝计算

C．该金属发生光电效应的极限频率约4.75×10¹⁴Hz

D．该金属发生光电效应的极限频率约4.75×10¹⁵Hz

(3)中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中，共有电子中微子、μ中微子和τ中微子三种形态，其中只有前两者能被观测到．中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，它可以自由穿过地球，不与任何物质发生作用，因而难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐身人”．中微子研究是当前物理研究的一大热点．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(υ_e)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C₂Cl₄)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为：ν_e+Cl→Ar+e.求：

①在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗？

②已知Cl核的质量为36.95658u，Ar核的质量为36.95691u，e的质量为0.00055u，质量u对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量是多少？

[答案]　(1)hν₁　4　(2)ABC　(3)①成立　②0.82MeV

[解析]　(1)氢原子吸收光子后，能发出六种频率的光谱线，说明氢原子吸收光子后可能的能级是n＝4.从n＝4到n＝3放出的光子能量最小，频率最低，此题中的最低频率为ν₁，故处于n＝3能级的氢原子吸收的光子能量E＝hν₁.

(2)光子的能量E＝hν＝h.光电子进入磁场后，受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的向心力，qvB＝m，v＝，光电子的最大初动能：E_k＝mv²＝，金属的极限频率满足W＝hν₀，由爱因斯坦光电效应方程：E_k＝hν－W＝hν－hν₀，ν₀＝＝4.75×10¹⁴Hz，因此ABC正确．

(3)①动量守恒定律适用于宏观和微观，所以核反应过程中动量守恒定律成立．

②由核反应后的生成物总质量大于反应前的氯核质量，可以推知核反应吸收了能量，这个能量是由电子中微子带来的．由质能关系，电子中微子的最小能量E＝(m_Ar+m_e－m_Cl)c²＝(36.95691+0.00055－36.95658)×931.5MeV＝0.82MeV，考虑核反应中还有粒子增加的动能和释放的射线能量，电子中微子能量不应小于0.82MeV.

11．(1)如图所示为氢原子的能级图．让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为________eV.用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是________eV.

(2)下列说法正确的是________。A．黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关

B．比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定

C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性

D．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高

(3)静止的氡核(Rn)放出一个速度为v₀的α粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子及反冲核的动能．已知原子质量单位为u，真空中的光速为c，试求在衰变过程中的质量亏损(在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计)．

[答案]　(1)12.09　7.55　(2)AD　(3)u

[解析]　(1)被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，说明大量的氢原子从基态跃迁到n＝3的激发态，所以吸收的光子能量为－1.51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，根据光电效应方程光电子的最大初动能为12.09eV－4.54eV＝7.55eV.

(2)因为黑体辐射只与黑体的温度有关，所以选项A正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项B错误；波长越长，粒子性越显著，波动性越不显著，选项C错误；同速度的质子比电子动量大，物质波波长越短，显微镜的分辨率越高，选项D正确．

(3)设α粒子的质量为m₁，氡核的质量为m₂，反冲核的速度大小为v，则根据动量守恒定律可得：

m₁v₀＝(m₂－m₁)v

由题意得：释放的核能E＝m₁v+(m₂－m₁)v²

由质能方程得：E＝Δmc²

联立解得：Δm＝(u)

10．(1)台山核电站采用EPR三代核电机组，是当前国内所采用的最新核电技术，其单机容量为175万千瓦，为目前世界上单机容量最大的核电机组．关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是：U+n→Sr+Xe+________.

(2)在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是________．

A．查德威克通过研究阴极射线发现电子

B．汤姆生首先提出了原子的核式结构学说

C．居里夫人首先发现了天然放射现象

D．卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子

(3)俄罗斯联合核研究所的科学家在实验室里通过实验证明了门捷列夫元素周期表114号“超重”元素的存在，该元素的“寿命”仅有半秒，其质量数为289，它的原子核经过多少次α衰变和多少次β衰变后可变为铋209(Bi)?

[答案]　(1)10n　(2)D　(3)20　9

[解析]　(1)根据反应前后质量数和电荷数相等可知为10n.

(2)汤姆生通过研究阴极射线发现了电子；卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说；贝克勒耳首先发现了天然放射现象，所以只有D正确．

(3)若设经过x次α衰变和y次β衰变后，该元素变为铋209，根据反应前后质量数和电荷数相等，则有209+4x＝289

83+2x－y＝114，联立两式解得x＝20，y＝9.

9．(1)现有一群处于n＝4能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E₁＝－13.6eV，这群氢原子发光的光谱共有________条谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功最大值是________eV.

(2)以下说法正确的是________．

A．普朗克在研究黑体辐射问题的过程中提出了能量子假说

B．康普顿效应说明光子有动量，即光具有粒子性

C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象

D．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构

(3)某实验室工作人员，用初速度v₀＝0.09c(c为真空中的光速)的α粒子轰击静止在匀强磁场中的钠原子核Na，产生了质子．若某次碰撞可看做对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为1:10，已知质子质量为m.

①写出核反应方程；

②求出质子的速度v.

[答案]　(1)6　12.75　(2)AB

(3)①He+Na→Mg+H　②0.23c

[解析]　(1)E₁＝－13.6eV，E₄＝＝－0.85eV，根据玻尔理论和光电效应方程，可知最大逸出功为

ΔE＝E₄－E₁＝12.75eV.

(2)根据物理学史知识可知AB正确．

(3)①He+Na→Mg+H

②α粒子、新核的质量分别为4m、26m，质子的速度为v，对心正碰，由动量守恒定律得：4mv₀＝26m·－mv

解得：v＝0.23c