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C（選修模塊3-5）
（1）氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子．已知基態的氦離子能量為E₁=-54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖1所示．在具有下列能量的光子中，不能被基態氦離子吸收的是
A．60.3eV          B． 51.0eV
C．43.2eV          D．54.4eV
（2）一個靜止的

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Ra，放出一個速度為2.22×10⁷m/s的粒子，同時產生一個新核

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R_n，并釋放出頻率為ν=3×10¹⁹Hz的γ光子．寫出這種核反應方程式；這個核反應中產生的新核的速度為；因γ輻射而引起的質量虧損為．（已知普朗克常量h=6.63×10^-34J?s）

（3）如圖2，滑塊A、B的質量分別為m₁與m₂，m₁＜m₂，置于光滑水平面上，由輕質彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，彈簧處于最大壓縮狀態后綁緊，接著使兩滑塊一起以恒定的速度v₀向右滑動．運動中某時刻輕繩突然斷開，當彈簧恢復到其自然長度時，滑塊A的速度正好為零．則：
①彈簧第一次恢復到自然長度時，滑塊B的速度大小為；
②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度的過程中，彈簧釋放的彈性勢能E_p=．

C．（選修模塊 3 一 5 ） 
（ 1 ）下列說法中正確的是
A．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變
B．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子時所產生的 
C．X 射線是處于激發態的原子核輻射出來的
D．比結合能越大表示原子核中核子結合得越松散，原子核越不穩定
（ 2 ）用能量為 15eV 的光子照到某種金屬上，能發生光電效應，測得其光電子的最大初動能為 12.45eV，則該金屬的逸出功為 eV．氫原子的能級如圖所示，現有一群處于 n=3 能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發生光電效應的頻率共有 種．
（ 3 ） 2011 年 3 月 11 日，日本發生 9.0級地震后爆發海嘯，導致福島核電站核泄漏，核安全問題引起世界關注．福島核電站屬于輕水反應堆，即反應堆使用普通水作為減速劑，使快中子減速變成慢中子，便于被

235 92

U俘獲，發生可控制核裂變的鏈式反應． 
（ a ）若鈾核

235 92

U俘獲一個慢中子，發生核裂變后產生了

139 54

Xe 和

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Sr，試寫出核裂變方程． 
（ b ）若快中子的減速過程可視為快中子與普通水中

1 1

H核發生對心正碰后減速．上述碰撞過程可簡化為彈性碰撞，現假定某次碰撞前快中子速率為 v₀，靶核

1 1

H核靜止．試通過計算說明，此次碰撞后中子的速度變為多少？（已知氫核質量和中子質量近似相等）．

C． （選修模塊3-5）
（1）因發現CP對稱性破缺的日本科學家小林及益川，被授予2008年諾貝爾物理學獎．他們發現組成物質結構的夸克，如果自然界中至少存在三代，每代兩種，及六種夸克（u、d；c、s；t、b），那么它們的混合就可以導致CP對稱性破缺．夸克具有分數電荷，所有的重子如中子（udd）、質子都是由三個夸克組成的，反重子則由相應的反夸克組成．每種反粒子和與它相應的粒子有相同的質量、電量，但是電性相反．已知反d夸克帶電量為

1

3

e（以電子電荷量e作為基本電荷），則下列說法正確的是
A．u夸克帶電量為

2

3

e
B．一個質子應由兩個u夸克和一個反d夸克組成
C．一個反質子由一個u夸克和一個d夸克組成
D．一個反質子由兩個反u夸克和一個反d夸克組成
（2）目前，在居室裝修中經常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡在發生連續衰變過程中，會放出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發生癌變及呼吸道等方面的疾病．
①根據有關放射性知識可知，下列說法正確的是
A．氡的半衰期為3.8天，則若取4個氡原子核，經7.6天后就一定剩下一個氡原子核了
B．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的
C．γ射線一般伴隨著a或β射線產生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力也最強
D．發生α衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數減少了2
②靜止的氡核（

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R_n）放出一個速度為v₀的a粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉化為a粒子及反沖核的動能，已知原子質量單位為u，真空中的光速為c，試求在衰變過程中的質量虧損．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質量可忽略不計．）