一、原子物理 1.原子的核式结构
(1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型. (2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”，如图1所示.
图1
(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动. 2.氢原子光谱
(1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱. (2)光谱分类
11
(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式λ＝R(22－17 m－1). )(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝×102n
(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高.在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义. 3.玻尔理论
(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量.
(2)跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝×10
－34
J·s)
(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的. 4.氢原子的能量和能级变迁 (1)能级和半径公式：
1
①能级公式：En＝n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－ eV.
②半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态轨道半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝×10
－10
m.
(2)氢原子的能级图，如图2所示
图2
自测1 (多选)如图3所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是( )
图3
A.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B.放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些 C.放在C、D位置时，屏上观察不到闪光
D.放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
答案 ABD
解析 根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生较大偏转，A、B、D正确.
自测2 一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( ) A.放出光子，能量增加 B.放出光子，能量减少 C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量减少 答案 B
二、天然放射现象和原子核 1.天然放射现象 (1)天然放射现象
元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构.
(2)放射性同位素的应用与防护
①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同.
②应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等. ③防护：防止放射性对人体组织的伤害. 2.原子核的组成
(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子.质子带正电，中子不带电. (2)基本关系
①核电荷数(Z)＝质子数＝元素的原子序数＝核外电子数. ②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数.
(3)X元素的原子核的符号为AZX，其中A表示质量数，Z表示核电荷数. 3.原子核的衰变、半衰期 (1)原子核的衰变
①原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变. ②分类
A44α衰变：AZX→Z－2Y＋2He Aβ衰变：A 0ZX→ Z＋1Y＋－1e
－
当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射.
③两个典型的衰变方程
4α衰变：238 92U→234 90 Th＋2He 234
β衰变：234 0 90Th→ 91Pa＋－1e.
(2)半衰期
①定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.
②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.
1t1t(3)公式：N余＝N原·()，m余＝m原·().
224.核力和核能
(1)原子核内部，核子间所特有的相互作用力.
(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝Δmc2.
(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2. 自测3 (2015·福建理综·30(1))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( ) A.γ射线是高速运动的电子流
B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
83)Bi
的半衰期是5天，100克210 83Bi经过10天后还剩下50克
答案 B
解析 β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误.氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚
t121()变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的210Bi为100× g＝100×() g＝25 g，选项D 83
22错误.
命题点一 玻尔理论和能级跃迁
1.定态间的跃迁——满足能级差
(1)从低能级(n)――→高能级(m)→吸收能量.
跃迁
hν＝Em－En
(2)从高能级(m)――→低能级(n)→放出能量. hν＝Em－En. 2.电离
电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0
基态→电离态：E吸>0－(－ eV)＝ eV. 激发态→电离态：E吸>0－En＝|En|.
若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能.
例1 (多选)(2017·江西南昌检测)如图4所示是氢原子的能级图，现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中只有一种能使某金属产生光电效应.以下判断正确的是( )
跃迁
图4
A.该光子一定是氢原子从激发态n＝3跃迁到基态时辐射的光子 B.若大量氢原子从激发态n＝3跃迁到低能级，可辐射出3种频率的光子
C.若氢原子从激发态n＝4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应 D.若大量氢原子从激发态n＝4跃迁到低能级，则会有3种光子使该金属产生光电效应 答案 ABC
变式1 (多选)如图5是氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝3能级，下列说法中正确的是( )
图5
A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波
B.这群氢原子发出的光子中，能量最大为 eV C.从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长 D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁 答案 AC
解析 根据C23＝3知，这群氢原子能够发出3种不同频率的光子，故A正确；由n＝3跃迁到n＝1，辐射的光子能量最大，ΔE＝－ eV＝ eV，故B错误；从n＝3跃迁到n＝2辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故C正确；一群处于n＝3能级的氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故D错误.
命题点二 原子核的衰变及半衰期
1.衰变规律及实质 (1)α衰变、β衰变的比较
衰变类型 衰变过程 α衰变 AX→A－4Y＋4He ZZ－22β衰变 AX→ AY＋ 0e －1ZZ＋12个质子和2个中子结合成衰变实质 一个整体射出 14211H＋20n→2He 1个中子转化为1个质子和1个电子 1n→1H＋ 0e －101匀强磁场中轨迹形状 衰变规律
(2)γ射线：γ射线经常伴随着α衰变或β衰变同时产生.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(原子核处于激发态)而辐射出光子. 2.确定衰变次数的方法
因为β衰变对质量数无影响，所以先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数. 3.半衰期
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒 1t1t(1)公式：N余＝N原()，m余＝m原().
22(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关.
234例2 (2017·全国卷Ⅱ·15)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→ 90Th
＋42He，下列说法正确的是( ) A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 答案 B
解析 静止的铀核在α衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pTh＋pα＝0，
p2
即钍核的动量和α粒子的动量大小相等，方向相反，选项B正确；根据Ek＝2m可知，选项A错误；半衰期的定义是统计规律，对于一个α粒子不适用，选项C错误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误.
变式2 (2017·湖南长沙三月模拟)一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动.某同学作出如图6所示运动径迹示意图，以下判断正确的是( )
图6
是α粒子的径迹，2是钍核的径迹 是钍核的径迹，2是α粒子的径迹 是α粒子的径迹，4是钍核的径迹 是钍核的径迹，4是α粒子的径迹 答案 B
解析 由动量守恒可知，静止的铀核发生α衰变后，生成的均带正电的α粒子和钍核的动量mvp
大小相等，但方向相反，由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆，又R＝Bq＝Bq，在1
p和B大小相等的情况下，R∝q，因q钍>qα，则R钍 A.α射线、β射线和γ射线都是电磁波 B.在α、β、γ三种射线中，γ射线的电离能力最强 C.氡的半衰期为天，4个氡原子核经过天后一定只剩下1个氡原子核 D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 答案 D 解析 α射线是高速42He核流，β射线是高速电子流，γ射线是能量很高的电磁波，A项错误.在α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强，γ射线的电离能力最弱，B项错误.半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律，对于少数原子核无意义，C项错误. 命题点三 核反应及核反应类型 1.核反应的四种类型 类型 衰变 α衰变 β衰变 可控性 自发 自发 核反应方程典例 2382344 92U→ 90Th＋2He 234Th→234Pa＋ 0e －1 90 9114N＋4He→17O＋1H(卢瑟福发现质子) 72 814He＋9Be→12C＋1n(查德威克发现中子) 24 60人工 人工控制 转变 27Al＋4He 1321→3015P＋0n 30P→30Si＋ 0e ＋11514约里奥－居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子 重核 裂变 轻核 容易 控制 很难控制 2351144891 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n 235U＋1n→136Xe＋90Sr＋101n 920 54380聚变 2.核反应方程式的书写 2H＋3H→4He＋1n 112014 (1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础.如质子(11H)、中子(0n)、α粒子(20023He)、β粒子( －1e)、正电子( ＋1e)、氘核(1H)、氚核(1H)等. (2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向. (3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒. 例3 (1)关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有________. 234492)U→ 90Th＋2He 是重核裂变 是轻核聚变 4171 7)N＋2He→ 8O＋1H 41 H＋31H→2He＋0n是α衰变 0Se→82－1e是β衰变 36Kr＋2 (2)现有四个核反应： 41H＋31H→2He＋0n 189192)U＋0n→X＋36Kr＋30n 0 Na→24－1e 12Mg＋ 121He＋94Be→ 6C＋0n ①________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反应方程. ②B项中X的质量数为________，中子数为________. 答案 (1)D (2)①D B A ②144 88 解析 (1)A为α衰变，B为原子核的人工转变，C为轻核聚变，D为β衰变，故只有D正确. (2)①D为查德威克发现中子的核反应方程；B是研究原子弹的基本核反应方程；A是研究氢弹的基本核反应方程；C是一种衰变反应. ②X的质量数为(235＋1)－(89＋3)＝144 X的质子数为92－36＝56 X的中子数为144－56＝88. 变式4 (2017·天津理综·1)如图7所示，我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献.下列核反应方程中属于聚变反应的是( ) 图7 41H＋31H→2He＋0n 4171 7)N＋2He→ 8O＋1H 301 He＋2713Al→15P＋0n 114489192)U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n 答案 A 341解析 2同时放出一个中子，属于聚1H＋1H→2He＋0n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，4171变反应，故A正确；14 7N＋2He→ 8O＋1H是卢瑟福发现质子的核反应方程，是人类第一次实现4He＋27Al→30P＋1n属于原子核的人工转变，原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；2131501144891 故C错误；235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D错误. 7变式5 (多选)(2016·全国卷Ⅲ·35(1)改编)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为×10 m/s的质*子p后，变为处于激发态的硅原子核2814Si.下列说法正确的是( ) 28*A.核反应方程为p＋2713Al→14Si B.核反应过程中系统动量守恒 C.核反应过程中系统能量不守恒 D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 答案 AB 28* 解析 根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为p＋2713Al→14Si，A正确；核反应过程中 释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误. 变式6 (2016·全国卷Ⅱ·35(1))在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________.(填正确答案标号) 014 6)C→ 7N＋－1e 32S＋0e P→16－12344 92)U→ 90Th＋2He 4171 7)N＋2He→ 8O＋1H 1140941 92)U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋20n 41H＋21H→2He＋0n 答案 C AB E F 解析 α衰变是一种放射性衰变，α粒子(42He)会从原子核中射出，C项符合要求，β衰变是指 0 自原子核内自发地放出一个电子( －1e)，同时原子序数加1的过程，A、B两项符合要求，裂变 是指一些质量非常大的原子核，如铀、钍和钚等在吸收一个中子后分裂成两个或更多质量较小的原子核，同时放出多个中子和很大能量的过程，只有E项符合要求.聚变是指由两个轻原子核(一般是氘核和氚核)结合成较重原子核(氦核)并放出大量能量的过程，F项符合要求. 命题点四 质量亏损及核能的计算 1.利用质能方程计算核能 (1)根据核反应方程，计算出核反应前与核反应后的质量亏损Δm. (2)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能. 质能方程ΔE＝Δmc2中Δm的单位用“kg”，c的单位用“m/s”，则ΔE的单位为“J”. (3)ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位用“u”，则可直接利用ΔE＝Δm× MeV计算ΔE，此时ΔE的单位为“MeV”，即1 u＝ 6×10 －27 kg，相当于 MeV，这个结论可在计算中直接应用. 2.利用比结合能计算核能 原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数. 核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释放(或吸收)的核能. 例4 (2017·全国卷Ⅰ·17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发 231231电.氘核聚变反应方程是：21H＋1H→2He＋0n.已知1H的质量为 6 u，2He的质量为 0 u，0n的质 量为 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为( ) MeV MeV 答案 B 解析 根据质能方程，释放的核能ΔE＝Δmc2，Δm＝2mH－mHe－mn＝ 5 u，则ΔE＝ 5×931 MeV＝ 5 MeV≈ MeV，故B正确，A、C、D错误. MeV MeV 例5 (多选)原子核的比结合能曲线如图8所示.根据该曲线，下列判断正确的有( ) 图8 He核的结合能约为14 MeV He核比63Li核更稳定 4C.两个21H核结合成2He核时释放能量 92)U 89Kr核中的大 核中核子的平均结合能比36 答案 BC 464解析 由图象可知42He核的结合能约为28 MeV，A项错误；2He核比3Li核的比结合能大，故24He核比6B项正确；两个2释放能量，C项正确；3Li核稳定，1H核结合成2He核时比结合能增大，235U 92 核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小，D项错误. 变式7 用放射源钋放出的α射线轰击铍94Be时，能放出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓的铍“辐射”.1932年，英国物理学家查德威克用铍“辐射”分别照射(轰击)氢和氮(氢和氮可视为静止)，测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7∶1.查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过上述实验在历史上首次发现了中子，为人类确定原子核的结构做出了重要贡献.若已知α粒子的质量为 509 u，中子的质量为 665 u，铍核的质量为 19 u，碳核的质量为 00 u，试确定核反应中所释放的核能为多少 答案 MeV 9121解析 根据题意可写出发现中子的核反应方程为42He＋4Be→ 6C＋0n，可得核反应过程中的质 量亏损为Δm＝mHe＋mBe－mC－mn＝ 034 u，根据质能方程ΔE＝Δmc2得该核反应所释放的核能为ΔE＝错误!× 034 u≈ MeV. 变式8 已知氘核的比结合能为 MeV，氦核的比结合能为 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时( ) A.释放出 MeV的能量 B.释放出 MeV的能量 C.释放出 MeV的能量 D.吸收 MeV的能量 答案 C 24 解析 根据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为2由于氘核的比1H＋1H→2He， 结合能为 MeV，氦核的比结合能为 MeV，故结合前氘核的结合能为E1＝2× MeV，结合后氦核的结合能为E2＝4× MeV，故ΔE＝2E1－E2＝－ MeV，负号表示释放能量，选项C正确. 1.(多选)下列说法正确的是( ) A.天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构 B.一群处于n＝3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出最多3种不同频率的光 C.放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1 92)U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短 答案 BC 2.在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( ) 答案 C 解析 金箔中的原子核与α粒子都带正电，α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，A、D错；由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知曲线轨迹的凹侧应指向α粒子所受力的方向，B错，C对. 3.下列说法正确的是( ) 30Si＋0e是一种核裂变反应 P→141 B.核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变 C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D.卢瑟福为解释α粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说 答案 D 4.关于天然放射现象，以下叙述正确的是( ) A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大 B.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 C.在α、β、γ这三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离能力最强 206 D.铀核(238 92U)衰变为铅核( 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 答案 D 5.(多选)下列说法正确的是( ) A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构 B.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 C.原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加 D.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到基态辐射出的光子的波长 答案 AC 解析 天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A正确.α粒子散射实验说明原子具有核式结构，B错误.根据电荷数守恒、质量数守恒知，β衰变放出了一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加，C正确.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到基态辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到基态辐射出的光子的波长，D错误. 6.(多选)(2014·新课标全国卷Ⅰ·35(1)改编)关于天然放射性，下列说法正确的是( ) A.所有元素都可能发生衰变 B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D.α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强 答案 BCD 解析 自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确. 7.(2017·天津和平质量调查)下列说法正确的是( ) 17A.卢瑟福用α粒子轰击14 7N核获得反冲核 8O发现了质子 B.普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说 C.玻尔通过对天然放射现象的研究提出了氢原子能级理论 D.汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型 答案 A 解析 光子说是爱因斯坦提出的，B错误.玻尔通过对氢原子光谱的成因的研究提出了氢原子 能级理论，C项错误.卢瑟福通过α粒子的散射实验，提出了原子的核式结构模型，D项错误. 207 8.(2017·安徽江南十校联考)铀核(235 92U)经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核( 82Pb)，关于该 过程，下列说法中正确的是( ) ＝5，n＝4 207B.铀核(235 92U)的比结合能比铅核( 82Pb)的比结合能小 C.衰变产物的结合能之和小于铀核(235 92U)的结合能 D.铀核(235 92U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关 答案 B 解析 原子核衰变时质量数守恒，电荷数守恒，235＝4m＋207,92＝82＋2m－n，两式联立解得：m＝7，n＝4，A项错误.衰变产物的结合能之和大于铀核(235 92U)的结合能，C错误.半衰期由原子核内部自身的因素决定，与温度和压强无关，D项错误. 2342349.(多选)关于核反应方程234 90Th→ 91Pa＋X＋ΔE(ΔE为释放的核能，X为新生成的粒子)，已知 90Th 的半衰期为 min，则下列说法正确的是( ) A.此反应为β衰变 91)Pa91)Pa 核和234 90Th核具有相同的质量 具有放射性 234 g的234 90Th经过6 min还有1 g 90Th尚未衰变 答案 AC 解析 根据核反应方程质量数和电荷数守恒可判断出X为－ 01e，所以此反应为β衰变，A正确； 234Pa 91 234 核与234 90Th核质量并不同，B错误；根据化学元素周期表及化学知识知， 91Pa为放射性 1t元素，C正确；利用半衰期公式m余＝()m原，解得m余＝2 g，则D错误. 210.用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2和ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( ) A.ν0＜ν1 C.ν0＝ν1＋ν2＋ν3 答案 B 11.处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时，发出 B.ν3＝ν2＋ν1 11＝ν＋ν 23 的光子频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理.那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是( ) 增大、Ek减小，E减小 减小、Ek增大，E减小 增大、Ek增大，E增大 减小、Ek增大，E不变 答案 B 12.(多选)以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是( ) A.紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 B.玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的 C.光子不仅具有能量，也具有动量 D.根据玻尔能级理论，氢原子辐射出一个光子后，将由高能级向较低能级跃迁，核外电子的动能增加 答案 BCD 13.(2017·河南六市一联)以下说法正确的是( ) A.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量减小 B.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的个数增多，光电子的最大初动能增大 C.氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同的频率的光，但它的光谱不是连续谱 D.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流 答案 C 解析 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量增大，A项错误.由Ek＝hν－W0可知，只增加光照强度而不改变光的频率，光电子的最大初动能不变，B项错误.原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流是β射线，不是阴极射线，D项错误. 14.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(63Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c. (1)写出核反应方程. (2)求氚核与α粒子的速度大小. (3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损. 634答案 (1)10n＋3Li→1H＋2He 78141mv2(2)11v 11v (3)121c2 解析 (1)由题意可知，核反应方程为 1634 0n＋3Li→1H＋2He. (2)设中子的初速度方向为正方向， 由动量守恒定律得mv＝－3mv1＋4mv2 由题意得v1∶v2＝7∶8 78 解得v1＝11v，v2＝11v. (3)氚核和α粒子的动能之和为 11 Ek＝2×3mv12＋2×4mv22 403＝242mv2 释放的核能为 4031 ΔE＝Ek－Ekn＝242mv2－2mv2 141＝121mv2 由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为 ΔE141mv2 Δm＝c2＝121c2. 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容