D．放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化 答案 AC
解析 原子核的衰变是自发进行的，选项B错误；半衰期是放射性元素的固有特性，不
会随外部因素而改变，选项D错误．
4． 可见光光子的能量在1.61 eV～3.10 eV范围内．若氢原子从高能级跃迁到低能级，根
据氢原子能级图(如图3所示)可判断
( )
图3
A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出可见光 B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出可见光 C．从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出可见光 D．从n＝4能级跃迁到n＝1能级时发出可见光 答案 B
解析 四个选项中，只有B选项的能级差在1.61 eV～3.10 eV范围内，故B选项正确． 5． (2010·重庆理综·19)氢原子部分能级的示意图如图4所示．不同色光的光子能量如下
表所示. 色光 光子能量 范围(eV) 红 1.61～ 2．00 橙 2.00～ 2．07 黄 2.07～ 2．14 绿 2.14～ 2．53 蓝-靛 2.53～ 2．76 紫 2.76～ 3．10
图4
处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为
( )
A．红、蓝－靛 B．黄、绿 C．红、紫 D．蓝－靛、紫 答案 A
解析 原子发光时放出的光子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，再由小到大排序．结合可见光的光子能量表可知，有两个能量分别为1.89 eV和2.55 eV的光子属于可见光，分别属于红光和蓝－靛光的范围，故答案为A. ?题组3 原子核的衰变、人工核反应
6． 在下列4个核反应方程中，X表示α粒子的是
( )
30A.3015P→14Si＋X 234B.238 92U→ 90Th＋X
C.13Al＋X→12Mg＋1H
301D.2713Al＋X→15P＋0n
27271
答案 BD
0414解析 根据质量数守恒和电荷数守恒可知，四个选项中的X分别代表：1e、2He、0n、2He，
选项B、D正确．
7． 如图5甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性
来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是 ( )
图5
A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．三种射线都可以 答案 C
解析 由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，由题图甲可知，三种射线中γ射线穿透力最强，而α射线、β射线都不能穿透金属，所以答案为C.
8． 一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m，铀发生一系列衰变，最终生成物为
铅．已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的是 A．经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀
( )
mB．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有4发生了衰变
mC．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩8
MD．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下2 答案 C
m解析 经过2个半衰期后矿石中剩余的铀元素应该有4，经过3个半衰期后矿石中剩余
m的铀元素还有8.因为衰变产物大部分仍然留在矿石中，所以矿石质量没有太大的改变．
207
9． (2012·大纲全国·15)235 92U经过m次α衰变和n次β衰变，变成 82Pb，则
( )
A．m＝7，n＝3 C．m＝14，n＝9 答案 B
解析 衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒．先写出核反应方程： 92U→ 82Pb＋m2He＋n－1e
根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程 235＝207＋4m 92＝82＋2m－n
解得m＝7，n＝4，故选项B正确，选项A、C、D错误． ?题组4 关于核能的计算问题
10．太阳内部持续不断地发生着4个质子(1H)聚变为1个氦核(2He)的热核反应，核反应方程
是41H→2He＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、
1
4
1
4
0
235
207
4
B．m＝7，n＝4 D．m＝14，n＝18
m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是
A．方程中的X表示中子(10n)
0
B．方程中的X表示电子( －1e)
( )
C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2
D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2 答案 D
解析 由质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为1e，A、B错；质量亏损为Δm＝4m1－m2－2m3，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2，C错，D对．
11．2010年上海世博会太阳能应用技术引领了世界．太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽
车、太阳能动态景观??科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的
0
核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(1H)转化成一个氦核(2He)和两个正电子(1e)并放出能量．已知质子质量mp＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.001 5 u，电子的质量me＝0.000 5 u，1 u的质量相当于931.5 MeV的能量． (1)写出该热核反应方程；
(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量？(结果保留四位有效数字)
40答案 (1)411H→2He＋21e (2)24.87 MeV
140
解析 (1)41H→2He＋21e
(2)Δm＝4mp－mα－2me＝4×1.007 3 u－4.001 5 u－2×0.000 5 u＝0.026 7 u ΔE＝Δmc＝0.026 7×931.5 MeV＝24.87 MeV.
12．海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源．两个氘核的核反应为：1H＋1H→2He
＋10n，其中氘核的质量为2.013 0 u，氦核的质量为3.015 0 u，中子的质量为1.008 7 u．(1 u＝931.5 MeV)，求： (1)核反应中释放的核能；
(2)在两个氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能． 答案 (1)2.14 MeV (2)2.13 MeV 0.71 MeV
解析 (1)核反应中的质量亏损为Δm＝2mH－mHe－mn，由ΔE＝Δmc2可知释放的核能： ΔE＝(2mH－mHe－mn)c＝2.14 MeV
(2)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即mHevHe＋mnvn＝0；反应前后11
2
系统的总能量守恒，即2mHevHe＋2mnv2n＝ΔE＋2EkH，又因为mHe∶mn＝3∶1，所以vHe∶vn＝1∶3，由以上各式代入已知数据得：EkHe＝0.71 MeV，Ekn＝2.13 MeV.
2
2
2
3
2
140