物理步步高大一輪復(fù)習(xí)講義第十三章 第3講

1、考點(diǎn)一原子的核式結(jié)構(gòu)1.電子的發(fā)現(xiàn)英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，提出了原子的“棗糕模型”.2.原子的核式結(jié)構(gòu)(1)19091911年，英籍物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了核式結(jié)構(gòu)模型.(2)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”，如圖1所示.圖1(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng).1.粒子散射實(shí)驗(yàn)(多選)如圖2所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別

2、放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)觀察到的現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是()圖2A.放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B.放在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時(shí)稍少些C.放在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光D.放在D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少答案ABD解析根據(jù)粒子散射現(xiàn)象，絕大多數(shù)粒子沿原方向前進(jìn)，少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，A、B、D正確.2.粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(2013·福建理綜·30(1)在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是_.(填選圖下方的字母)答案C

3、解析金箔中的原子核與粒子都帶正電，粒子接近原子核過(guò)程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯(cuò)；由原子核對(duì)粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，B錯(cuò)，C對(duì).3.粒子散射現(xiàn)象分析在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是()A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B.正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的C.原子中存在著帶負(fù)電的電子D.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中答案A解析盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中使盧瑟福驚奇的就是粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，這是由于粒子帶正電，而原子核極小，且原子核帶正電，A正確，B錯(cuò)誤.粒子能接近原子核的機(jī)會(huì)很小，大多數(shù)粒子都從核外的空

4、間穿過(guò)，而與電子碰撞時(shí)如同子彈碰到塵埃一樣，運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)發(fā)生改變.C、D的說(shuō)法沒錯(cuò)，但與題意不符.4.原子核式結(jié)構(gòu)模型(2014·上海·3)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是()A.原子中心有一個(gè)很小的原子核B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的C.原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D.原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)答案B考點(diǎn)二玻爾理論1.氫原子光譜(1)光譜：用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長(zhǎng)展開，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜.(2)光譜分類(3)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：巴耳末系是氫光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式R()(n3,4,5，R是里德伯常量，R1.10

5、×107 m1).(4)光譜分析：利用每種原子都有自己的特征譜線可以用來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，且靈敏度很高.在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義.2.氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式(1)玻爾理論定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量.躍遷：電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道時(shí)，會(huì)放出能量為h的光子，這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即hEmEn.(h是普朗克常量，h6.63×1034 J·s)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng).原子的定態(tài)是不

6、連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的.(2)幾個(gè)概念能級(jí)：在玻爾理論中，原子的能量是量子化的，這些量子化的能量值，叫做能級(jí).基態(tài)：原子能量最低的狀態(tài).激發(fā)態(tài)：在原子能量狀態(tài)中除基態(tài)之外的其他的狀態(tài).量子數(shù)：原子的狀態(tài)是不連續(xù)的，用于表示原子狀態(tài)的正整數(shù).(3)氫原子的能級(jí)公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E113.6 eV.(4)氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r10.53×1010 m.3.氫原子的能級(jí)圖能級(jí)圖如圖3所示圖3思維深化請(qǐng)判斷下列說(shuō)法是否正確.(1)原子光譜是不連續(xù)的，是由若干頻率

7、的光組成的.()(2)電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率.(×)(3)氫原子吸收光子后，將從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷.(×)(4)原子的能量量子化現(xiàn)象是指原子在不同狀態(tài)中具有不同的能量.()5.光譜分析(多選)如圖4甲所示是a、b、c、d四種元素的線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過(guò)光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是()圖4A.a元素 B.b元素 C.c元素 D.d元素答案BD6.玻爾理論一個(gè)氫原子從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)，該氫原子()A.放出光子，能量增加B.放出光子，能量減少C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量減少答案B解析氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放

8、出光子，能量減少，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤.7.能級(jí)躍遷氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則()A.吸收光子的能量為h1h2B.輻射光子的能量為h1h2C.吸收光子的能量為h2h1D.輻射光子的能量為h2h1答案D解析氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光，說(shuō)明能級(jí)m高于能級(jí)n，而從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光，說(shuō)明能級(jí)k也比能級(jí)n高，而紫光的頻率2大于紅光的頻率1，所以h2>h1，因此能級(jí)k比能級(jí)m高，所以若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，應(yīng)輻射光子，且光子能量應(yīng)為h2h1.故選

9、項(xiàng)D正確.8.能級(jí)躍遷(2012·江蘇·12C(1)如圖5所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷時(shí)所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光.在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()圖5答案C解析由能級(jí)圖及EnEmh知，E3E1>E2E1>E3E2，即a>c>b，又，知a<c<b，所以選項(xiàng)C正確.解答氫原子能級(jí)圖與原子躍遷問題的注意事項(xiàng)1.能級(jí)之間躍遷時(shí)放出的光子頻率是不連續(xù)的.2.能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出(吸收)光子的頻率由hEmEn求得.若求波長(zhǎng)可由公式c求得.3.一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為n1.4.一群氫原子

10、躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法：用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)求解：NC.利用能級(jí)圖求解：在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加.考點(diǎn)三原子核及核反應(yīng)1.原子核的組成(1)原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.質(zhì)子帶正電，中子不帶電.(2)基本關(guān)系核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)(Z)元素的原子序數(shù)核外電子數(shù).質(zhì)量數(shù)(A)核子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù).(3)X元素的原子核的符號(hào)為X，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù).2.天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn).天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu).(2)三種射線名稱構(gòu)成符號(hào)電荷量質(zhì)量電離能力貫穿本領(lǐng)射線

11、氦核He2e4 u最強(qiáng)最弱射線電子ee u較強(qiáng)較強(qiáng)射線光子00最弱最強(qiáng)(3)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同.應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、做示蹤原子等.防護(hù)：防止放射性對(duì)人體組織的傷害.3.原子核的衰變、半衰期(1)原子核的衰變?cè)雍朔懦隽Ｗ踊蛄Ｗ?，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變.分類衰變：XYHe衰變：XYe衰變：當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時(shí)伴隨著輻射.兩個(gè)典型的衰變方程衰變：UThHe衰變：ThPae.(2)半衰期定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間.影響因素

12、：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系.(3)公式：N余N原·()m余m原·()t表示衰變時(shí)間表示半衰期.4.裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆核反應(yīng)方程(1)重核裂變定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過(guò)程.典型的裂變反應(yīng)方程UnKrBa3n.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程.臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積及其相應(yīng)的質(zhì)量.裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆.反應(yīng)堆構(gòu)造：核燃料、減速劑、鎘棒、防護(hù)層.(2)輕核聚變定義：兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大

13、的核的反應(yīng)過(guò)程.輕核聚變反應(yīng)必須在高溫下進(jìn)行，因此又叫熱核反應(yīng).典型的聚變反應(yīng)方程HHHen17.6 MeV(3)人工轉(zhuǎn)變盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：NHeOH查德威克發(fā)現(xiàn)中子：HeBeCn居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素、正電子：AlHePnPSie9.衰變(2015·北京理綜·14)下列核反應(yīng)方程中，屬于衰變的是()A.NHeOH B.UThHeC.HHHen D.ThPae答案B解析衰變是重核自發(fā)的發(fā)出粒子的天然放射現(xiàn)象，其中粒子是He，所以B正確；A為人工轉(zhuǎn)變，C為輕核的聚變，D是衰變，故A、C、D皆錯(cuò)誤.10.放射現(xiàn)象(2015·福建·30(1)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和

14、原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是_.(填選項(xiàng)前的字母)A.射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B.氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C.太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克答案B解析射線是高速電子流，而射線是一種電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確.太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.10天為兩個(gè)半衰期，剩余的Bi為100×() g100×()2 g25 g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11.核反應(yīng)方程(2014·上海·2)核反應(yīng)方程BeHeCX中的

15、X表示()A.質(zhì)子 B.電子 C.光子 D.中子答案D解析設(shè)X的質(zhì)子數(shù)為m，質(zhì)量數(shù)為n.則有42m6,9412n，所以m0，n1，即X為中子，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.12.核反應(yīng)方程(多選)能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一.下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有()A.HHHen是核聚變反應(yīng)B.HHHen是衰變C.UnBaKr3n是核裂變反應(yīng)D.UnXeSr2n是衰變答案AC解析衰變時(shí)釋放出電子(e)，衰變時(shí)釋放出氦原子核(He)，可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng)；選項(xiàng)C中一個(gè)U235原子核吸收一個(gè)中子，生成一

16、個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子是核裂變反應(yīng)，選項(xiàng)A、C正確.考點(diǎn)四核力與核能1.核力：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力.2.核能(1)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損m，其對(duì)應(yīng)的能量Emc2.(2)原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加m，吸收的能量為Emc2.3.核能釋放的兩種途徑的理解(1)使較重的核分裂成中等大小的核.(2)較小的核結(jié)合成中等大小的核.核子的比結(jié)合能都會(huì)增大，都可以釋放能量.13.核能的計(jì)算(2014·北京·14)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光

17、速)()A.(m1m2m3)cB.(m1m2m3)cC.(m1m2m3)c2 D.(m1m2m3)c2答案C解析由質(zhì)能方程Emc2，其中mm1m2m3可得E(m1m2m3)c2，選項(xiàng)C正確.14.核能的理解(多選)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是()A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C.銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能D.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定答案ABC解析由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核分解成自由核子時(shí)所需的最小能量為原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)A正確；重核衰變時(shí)釋

18、放能量，衰變產(chǎn)物更穩(wěn)定，即衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能更大，衰變前后核子數(shù)不變，因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能，選項(xiàng)B正確；銫原子核的核子數(shù)少，因此其結(jié)合能小，選項(xiàng)C正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)定了電子電荷量，且提出了“棗糕模型”B.盧瑟福做粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)C.粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上D.盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，并解釋了粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因答案BCD解析湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子符合物理史

19、實(shí)，但電子電荷量是密立根測(cè)定的，A錯(cuò)誤，B、C、D都符合物理史實(shí).2.處于激發(fā)狀態(tài)的原子，在入射光的電磁場(chǎng)的影響下，從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷，兩個(gè)狀態(tài)之間的能量差以輻射光子的形式發(fā)射出去，這種輻射叫做受激輻射.原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光子頻率、發(fā)射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強(qiáng)，這就是激光產(chǎn)生的機(jī)理.那么，發(fā)生受激輻射時(shí)，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電勢(shì)能Ep、電子動(dòng)能Ek的變化情況是()A.Ep增大、Ek減小、En減小B.Ep減小、Ek增大、En減小C.Ep增大、Ek增大、En增大D.Ep減小、Ek增大、En不變答案B解析發(fā)生受激輻射時(shí)，向外輻射能量，知原子總能量減小，軌道半徑

20、減小，根據(jù)知，電子的動(dòng)能增大，由于能量減小，則電勢(shì)能減小.故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.3.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，發(fā)現(xiàn)了原子是可以再分的B.射線與射線一樣都是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比射線弱C.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量D.裂變時(shí)釋放能量是因?yàn)榘l(fā)生了質(zhì)量虧損答案CD解析盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；故A錯(cuò)誤；射線的本質(zhì)是電子流，射線是電磁波，故B錯(cuò)誤；分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能，所以原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量.故C正確；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，裂

21、變時(shí)釋放能量是因?yàn)榘l(fā)生了質(zhì)量虧損，故D正確.4.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量，核反應(yīng)方程為：HHHeX，式中X是某種粒子.已知：H、H、He和粒子X的質(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u相當(dāng)于931.5 MeV.由上述核反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X是_，該核反應(yīng)釋放出的能量為_MeV(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).答案n(或中子)17.6解析熱核聚變的核反應(yīng)方程為：HHHen，所以X為n(或中子).Emc2(2.014 13.016 14.002 61.008 7)×931.5 MeV17.6 MeV5.(2015&#

22、183;江蘇·12C(2)(3)(2)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電，U是核電站常用的核燃料.U受一個(gè)中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分，并產(chǎn)生_個(gè)中子.要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要_(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積.(3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp1.672 6×1027 kg，中子的質(zhì)量mn1.674 9×1027 kg，粒子的質(zhì)量m6.646 7×1027 kg，光速c3.0×108 m/s.請(qǐng)計(jì)算粒子的結(jié)合能.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(2)3大于(3)4.3×1012 J解析(2)由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可

23、知：UnBaKr3n，可見產(chǎn)生了3個(gè)中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一個(gè)條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積.(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2，可求：E(2mp2mnm)c24.3×1012 J.練出高分基礎(chǔ)鞏固題組1.(2015·天津理綜·1)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上.下列說(shuō)法正確的是()A.天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)C.粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D.密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的答案A解析放射現(xiàn)象中釋放出了其他粒子，說(shuō)明原子核內(nèi)部具有一定的結(jié)構(gòu)，A正確；電子的

24、發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的，B錯(cuò)誤；粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫提出的棗糕式原子模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型，C錯(cuò)誤；密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的電荷量，D錯(cuò)誤.2.關(guān)于下列四幅圖說(shuō)法正確的是()A.玻爾原子理論的基本假設(shè)認(rèn)為，電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半徑是任意的B.光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件為：光強(qiáng)大于臨界值C.電子束通過(guò)鋁箔時(shí)的衍射圖樣證實(shí)了運(yùn)動(dòng)電子具有波動(dòng)性D.發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子質(zhì)量大而且很堅(jiān)硬答案C解析根據(jù)玻爾原子理論知，電子的軌道不是任意的，電子有確定的軌道，且軌道是量子化的，故A錯(cuò)誤.光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件為：光的頻率大于極限頻率，故B錯(cuò)誤.電子束通過(guò)鋁箔時(shí)的衍射

25、圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性，故C正確.發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍，故D錯(cuò)誤.3.下列說(shuō)法中正確的是()A.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子B.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量C.一個(gè)動(dòng)量為p的電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波波長(zhǎng)為hp(h為普朗克常量)D.在研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的遏止電壓與入射光的強(qiáng)度有關(guān)答案A解析由玻爾原子理論知?dú)湓訌募ぐl(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)只能輻射特定頻率的光子，故A正確；由于核子結(jié)合為原子核時(shí)能量增加，原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量.故B錯(cuò)誤；根據(jù)德布羅意波波長(zhǎng)公式，一個(gè)動(dòng)量為p的電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波

26、波長(zhǎng)為(h為普朗克常量).故C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程知，最大初動(dòng)能EkmhW0，遏止電壓：eUEkm，知入射光的頻率越大，最大初動(dòng)能越大，遏止電壓越大，與入射光的強(qiáng)度和光的照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤.4.下列說(shuō)法中正確的是()A.射線是原子受激發(fā)后向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的B.在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.核反應(yīng)過(guò)程中如果核子的平均質(zhì)量減小，則要吸收核能D.診斷甲狀腺疾病時(shí)，注入的放射性同位素碘131是作為示蹤原子答案D解析射線是一般伴隨著或射線產(chǎn)生的電磁波，具有一定的能量，原子核受激發(fā)后向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的.故A錯(cuò)誤；在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少.故B錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中如果核子的平均

27、質(zhì)量減小，說(shuō)明核反應(yīng)的過(guò)程中有質(zhì)量虧損，要釋放核能.故C錯(cuò)誤；給懷疑患有甲狀腺的病人注射碘131，是將碘131作為示蹤原子，故D正確.5.(2013·重慶·2)鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生如下的裂變反應(yīng)：Unab2n則ab可能是()A.XeKr B.BaKrC.BaSr D.XeSr答案D解析由原子核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒規(guī)律知D正確.6.核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射射線.下列說(shuō)法正確的是()A.碘131釋放的射線由氦核組成B.銫137衰變時(shí)

28、輻射出的光子能量小于可見光光子能量C.與銫137相比，碘131衰變更慢D.銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)答案D解析射線的本質(zhì)是電子，并非氦核，A錯(cuò)誤.光子的頻率大于可見光光子的頻率，由Eh可知，光子的能量大于可見光光子的能量，B錯(cuò)誤.半衰期越小表示元素衰變?cè)娇欤珻錯(cuò)誤.同位素的中子數(shù)不同但含有相同的質(zhì)子數(shù)，D正確.7.已知氦原子的質(zhì)量為MHe u，電子的質(zhì)量為me u，質(zhì)子的質(zhì)量為mp u，中子的質(zhì)量為mn u，u為原子質(zhì)量單位，且由愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2可知：1 u對(duì)應(yīng)于931.5 MeV的能量，若取光速c3×108 m/s，則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氦核，釋放的能量為(

29、)A.2(mpmn)MHe×931.5 MeVB.2(mpmnme)MHe×931.5 MeVC.2(mpmnme)MHe×c2 JD.2(mpmn)MHe×c2 J答案B解析核反應(yīng)方程為2H2nHe，質(zhì)量虧損m2(mpmn)(MHe2me)2(mpmnme)MHe，所以釋放的能量為Em×931.5 MeV2(mpmnme)MHe×931.5 MeV，選項(xiàng)B正確.8.(2015·山東·39(1)(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5 700年.已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)

30、束后，14C的比例持續(xù)減小.現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一.下列說(shuō)法正確的是()A.該古木的年代距今約5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C.14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出射線D.增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變答案AC解析因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)半衰期，即該古木的年代距今約為5 700年，選項(xiàng)A正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出電子，即放出射線，選項(xiàng)C正確；外界環(huán)境不

31、影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9.(多選)下列敘述中，正確的是()A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)B.同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能與照射光的強(qiáng)度成線性關(guān)系C.一塊純凈的放射性的礦石，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，它的總質(zhì)量?jī)H剩下一半D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子的能量增大答案AD解析由黑體輻射規(guī)律可知，輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程，EkmhW0，可知，逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與照射光的頻率成線性關(guān)系，與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期以后，有

32、一半的質(zhì)量發(fā)生衰變，但產(chǎn)生新核，故C錯(cuò)誤；庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，所以動(dòng)能變小，電勢(shì)能變大(動(dòng)能轉(zhuǎn)為電勢(shì)能)而因?yàn)槲樟斯庾?，總能量變?故D正確.10.(多選)釷Th具有放射性，它能放出一個(gè)新的粒子而變?yōu)殓hPa，同時(shí)伴隨有射線產(chǎn)生，其方程為ThPaX，釷的半衰期為24天，則下列說(shuō)法中正確的是()A.X為質(zhì)子B.X是釷核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的C.射線是鏷原子核放出的D.1 g釷Th經(jīng)過(guò)120天后還剩0.2 g釷答案BC解析根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知釷核衰變過(guò)程中放出了一個(gè)電子，即X為電子，故A錯(cuò)誤；衰變的實(shí)質(zhì)：衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，故B正確；射線是鏷原子

33、核放出的，故C正確；釷的半衰期為24天，1 g釷Th經(jīng)過(guò)120天后，發(fā)生5次衰變，1 g釷經(jīng)過(guò)120天后還剩0.031 25 g.故D錯(cuò)誤.11.(多選)如圖1所示為氫原子的能級(jí)圖.氫原子從n5的能級(jí)躍遷到n3的能級(jí)時(shí)輻射出a光子，從n4的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)輻射出b光子.下列說(shuō)法正確的是()圖1A.a光子的能量比b光子的能量大B.若a、b兩種光在同一種均勻介質(zhì)中傳播，則a光的傳播速度比b光的傳播速度大C.若b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.若用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用a光照射雙縫得到相鄰亮條紋的間距比用b光照射雙縫得到的相鄰亮條紋的間距大答案BD解析據(jù)題

34、意，氫原子從n5能級(jí)躍遷到n3能級(jí)釋放的光子能量為：Ea0.97 eVha，氫原子從n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)釋放的光子能量為：Eb2.55 eVhb，則知b光光子的能量大，頻率也大，在同一種均勻介質(zhì)中，頻率越大的光傳播速度越慢，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；如果b光可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光不一定能使其發(fā)生光電效應(yīng)，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；a光頻率較小，則a光波長(zhǎng)較大，所以在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用a光照射雙縫時(shí)得到的干涉條紋較寬，D選項(xiàng)正確.綜合應(yīng)用題組12.(2013·江蘇·12C(2)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He)的能級(jí)圖如圖2所示.電子處在n3軌道上比處在n5軌道上離

35、氦核的距離_(選填“近”或“遠(yuǎn)”).當(dāng)大量He處在n4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有_條.圖2答案近6解析根據(jù)波爾原子理論量子數(shù)n越小，軌道越靠近原子核，所以n3比n5的軌道離原子核近.大量處于n4激發(fā)態(tài)的原子躍遷一共有6種情形，即產(chǎn)生6條譜線.13.2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī).核電站中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式UnBaKr_；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)U裂變時(shí)放出的能量為_.(已知光速為c)答案3n(mUmBamKr2mn)c2解析反應(yīng)方程式UnBaKrX中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，X的總的質(zhì)量數(shù)為2351141923X的總的電荷數(shù)為9256