5．(2009年四川模拟)核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子．若已知氘原子的质量为2.0141 u，氚原子的质量为3.0160 u，氦原子的质量为4.0026 u，中子的质量为1.0087 u,1 u＝1.66×10^－27 kg.

(1)写出氘和氚聚合的反应方程；

(2)试计算这个核反应释放出来的能量．(光速c＝3.00×10⁸ m/s，结果取二位有效数字)

解析：(1)氘和氚聚合的反应方程：

₁²H+₁³H―→₂⁴He+₀¹n.

(2)核反应释放出来的能量：E＝Δmc²

Δm＝(m_氘+m_氚)－(m_He+m_n)

＝0.0188 u

E＝2.8×10^－12 J.

答案：(1)₁²H+₁³H―→₂⁴He+₀¹n

(2)2.8×10^－12 J

4．一个静止的原子核_b^aX经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为E₀.设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为(　)

A. 　　　　　　　　　B.

C.　 　　　　　　D.

解析：选D.衰变时放出的核能ΔE＝Δmc²，而ΔE＝E₀+E_k，而E_k＝，衰变时由动量守恒有p_α＝p_新，故E_k＝＝＝E₀，代入得ΔE＝E₀+E₀＝E₀，质量亏损Δm＝＝，D正确．

3. ₉₀²³²Th(钍)经过一系列α和β衰变，变成 ₈₂²⁰⁸Pb(铅)，下列说法错误的是(　)

A．铅核比钍核少8个质子

B．铅核比钍核少16个中子

C．共经过4次α衰变和6次β衰变

D．共经过6次α衰变和4次β衰变

解析：选C.由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：

x＝＝6

现结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数y应满足：

2x－y＝90－82＝8

所以y＝2x－8＝4.

2．如图15－3－1所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外．已知放射源放出的射线有α、β、γ三种，下列判断正确的是(　)

A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线

B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线

C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线

D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线

解析：选B.粒子垂直进入磁场中，若带电则必受洛伦兹力的作用而做圆周运动，轨迹为圆弧，而乙为直线，可判定其为不带电粒子，即乙是γ射线；再根据左手定则，即可判定甲为β射线、丙为α射线．

1．(2009年高考北京卷)下列现象中，与原子核内部变化有关的是(　)

A．α粒子散射现象　　　B．天然放射现象

C．光电效应现象　 　　　　　　D．原子发光现象

解析：选B.天然放射现象是放射性物质的原子核自发地放出α、β和γ射线的现象，必然使原子核内部发生变化．故选B.

5．氢原子处于基态时，原子的能量为E₁＝－13.6 eV，问：

(1)一群氢原子在n＝4的定态时，可放出几种频率的光？其中最小频率等于多少？

(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射此原子？

解析：(1)N＝C₄²＝6(种)

根据hν＝E_m－E_n，能级之间的能量差越小，辐射光子的频率越低．

ν＝＝＝1.6×10¹⁴ Hz.

(2)欲使氢原子电离，即将电子移到离核无穷远处，此时E_∞＝0，

故ΔE≥E_∞－E₁＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV

对应光子的最小频率应为：ν＝＝3.28×10¹⁵ Hz.

答案：(1)6种　1.6×10¹⁴ Hz　(2)3.28×10¹⁵ Hz

4．(2010年北京海淀一模)图15－2－5所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62 eV-3.11 eV.下列说法正确的是(　)

A．大量处在n>3的高能级的氢原子向n＝3能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光

B．大量处在n＝3的氢原子向n＝2能级跃迁时，发出的光是紫外线

C．大量处在n＝3能级的氢原子向n＝1能级跃迁时，发出的光都应具有显著的热效应

D．处在n＝3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离

解析：选D.当处在n>3的高能级的氢原子向n＝3能级跃迁时，放出光子的最大能量ΔE＝1.53 eV，故不可能为可见光，A错；当从n＝3向n＝2跃迁时，光子能量ΔE＝3.4 eV－1.53 eV＝1.87 eV为可见光，B错；当从n＝3向n＝1跃迁时，光子能量ΔE＝12.07 eV在紫外区，无显著的热效应，C错；紫外线光子的能量hν>3.11 eV，大于处于n＝3的氢原子的电离能，故D正确．

3．在α粒子散射实验中，图15－2－4中画出了一些曲线，这些曲线中哪些可能是α粒子的径迹(　)

A．a　　　　　B．b

C．c　 　　　　　　　　　D．d

解析：选BD.根据电荷之间的相互作用力来进行判断．α粒子与重核均带正电，它们之间是库仑斥力，所以α粒子的径迹只能是偏离重核运动，故径迹c不可能，α粒子离重核越近，速度方向偏转角度越大；越远，偏转角度越小，所以径迹a不可能，径迹b、d有可能．综上所述，B、D两选项正确．

2．下列关于原子光谱的说法正确的是(　)

A．原子光谱是由物质的原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的

B．不同的谱线分布对应不同的元素

C．不同的谱线对应不同的发光频率

D．利用光谱分析不可以准确确定元素的种类

解析：选ABC.原子光谱即线状谱，是由物质的原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的；每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来鉴别物质或确定物质的组成部分

1．关于α粒子散射实验(　)

A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度较大的偏转

B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小

C．α粒子在离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大

D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算原子核的大小

解析：选D.A项不符合实验事实，故错误；α粒子与原子核都带正电，接近过程动能减小，电势能增大，离开过程中动能增大，电势能减小，故B、C错误；卢瑟福利用该实验数据估算出了原子核的大小，故D对．