高考物理复习专题原子与原子核
2023届高考人教版物理一轮复习课件：近代物理-原子核及核反应
故B正确;高温能使原子核克服库仑斥力而聚变,故C错误;轻核聚变平均每
个核子放出的能量比重核裂变平均每个核子放出的能量大3~4倍,故对相
同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变产能多,D正确。
6.(多选)(2020全国Ⅰ卷)下列核反应方程中,X1、X2、X3、X4代表α粒子的
置。2018年11月,该装置实现了1×108 ℃等离子体运行等多项重大突破,为
未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变,下列说法正确的是
(
)
A.聚变又叫热核反应
B.太阳就是一个巨大的热核反应堆
C.高温能使原子核克服核力而聚变
D.对相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变产能多
答案 ABD
解析 核聚变也叫热核反应,故A正确;太阳主要成分是氢,中心温度高达
1
B.235
U+
n→
Ba+
Kr+3
0
0n
92
56
36
234
4
C.238
U→
Th+
2 He
92
90
30
27
D.42 He+13
A1→15
P+10 n
答案 A
解析 核聚变指两个较轻的核结合成质量较大的核,所以选项A正确。
2.232
90 Th
(
208
232
经过一系列的 α 衰变和 β 衰变后变成 82 Pb,则 82 Pb 比 90 Th 少
3.X元素的原子核的符号为 X ,其中A表示 质量数
,Z表示核电荷数。
二、天然放射现象
2025年高考物理总复习专题47 原子核的衰变及核反应方程(附答案解析)
2025年高考物理总复习专题47原子核的衰变及核反应方程
1.原子核的衰变
衰变类型α衰变β衰变
衰变方程A Z X→A－4
Z－2
Y＋42He A Z X→A Z＋1Y＋0－1e
衰变实质2个质子和2个中子结合成
氦核211H＋210n→42He
1个中子转化为1个质子和
1个电子10n→11H＋0－1e
典型方程238
92
U→234 90Th＋42He234 90Th→234 91Pa＋0－1e 衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒2．三种射线的比较
名称构成符号电荷量质量电离能
力
贯穿本领
α射线氦核42He＋2e 4 u最强最弱
β射线电子0－1e－e
1
1 837u
较强较强
γ射线光子γ00最弱最强
3．核反应的四种类型
类型可控性核反应方程典例
衰变α衰变自发238 92U→234 90Th＋42He β衰变自发234 90Th→234 91Pa＋0－1e
人工转变人工控制14
7
N＋42He→17 8O＋11H
(卢瑟福发现质子)
4
2
He＋94Be→12 6C＋10n (查德威克发现中子)
模型归纳
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高考物理原子核知识点总结
高考物理原子核知识点总结物理是高考中的一门重要科目，而原子核是其中的一个重要知识点。
原子核是物质的基本组成单位之一，研究原子核的性质对于理解物质的本质和原子结构非常重要。
本文将对高考物理中的原子核知识点进行总结，旨在帮助考生提升对这一知识点的理解和掌握。
一、原子核的基本结构原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子带中性。
质子和中子的质量几乎相等，质子的质量约为1.67×10^-27千克。
原子核的直径约为10^-15米，相比于整个原子而言非常小。
质子和中子集中在原子核中心，而外部则通过电子云来保持整个原子的稳定。
二、原子核的组成原子核的组成与原子的元素有关。
在同一元素的原子核中，质子的数量是固定的，称为元素的原子序数，决定了一个元素的化学性质。
例如，氢原子核中只有一个质子，氧原子核中有8个质子。
而中子的数量可以有所不同，同一元素的不同核素就是由中子数量不同组成的。
核素的质量数指的是质子和中子的总数，通常用A表示。
例如，氢原子的质量数为1，氢同位素的质量数为2和3，在质量数不同的核素中，化学性质都是相同的。
三、原子核的相对稳定性原子核的相对稳定性与核内质子和中子之间的相互作用有关。
质子的电荷相互排斥，而核力使得质子和中子之间产生吸引力，起到核内结合的作用。
当核内的质子和中子数量接近时，核力可以克服质子之间的相互排斥，维持原子核的相对稳定性。
当核内的质子或中子数量过多或过少时，核力无法平衡相互排斥力，原子核就会发生放射性衰变，变为其他核素。
四、核反应和核能核反应是指原子核发生的变化。
核反应可以分为裂变和聚变两种形式。
核裂变是指重原子核分裂成两个或多个轻原子核，伴随着释放大量能量。
核聚变是指两个轻原子核合并成一个更重的原子核，也伴随着能量的释放。
核能是一种巨大的能量资源，广泛应用于核电站和核武器等领域。
五、放射性衰变放射性衰变是指原子核自发地发出射线，变为其他核素的过程。
放射性衰变可以分为α衰变、β衰变和γ衰变。
高中物理,原子和原子核,典型题,精品含答案
《原子和原子核》典型题1．(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.a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p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跃迁到能级1辐射出的光子的波长2.(多选)下列说法中正确的是( )A. p衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C.一个氢原子从n = 3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D.卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型3.(多选)下列说法正确的是( )A.发现中子的核反应方程是4Be+2He f国+0nB.汤姆孙发现了电子，说明原子核有复杂的结构C.卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型D.要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值4.(多选)下列说法中正确的是( )A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B.a、P、Y射线比较，a射线的电离作用最弱C.光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里5.(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，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最大初动能也随之增大B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C.原子核式结构模型是由汤姆孙在a粒子散射实验基础上提出的D.太阳内部发生的核反应是热核反应6.（多选）下列说法正确的是（）A.方程式赞U-204Th+2He是重核裂变反应方程B.铯原子核（甯Cs）的结合能小于铅原子核您Pb）的结合能C.P衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力7.（多选）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量8.一重原子核衰变成a粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核（甯Cs）的结合能小于铅原子核您Pb）的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定8.自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系.如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，则图中U衰变成Po, 经历了次a衰变，次P衰变.9. （1）（多选）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：2He+174N f gO+l H,下列说法正确的是（）A.卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B.实验中是用a粒子轰击氮核的C.卢瑟福通过该实验发现了质子D.原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒（2）为确定爱因斯坦的质能方程A E=A mc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E 1 = 0.60 MeV的质子轰击静止的锂核7U,生成两个a粒子，测得两个a粒子的动能之和为E2=19.9 MeV,已知质子、a粒子、锂粒子的质量分别取m =1.007 3 u、m a=4.001 5 u、m Li=7.016 0 u,求：①写出该反应方程；②通过计算说明A E=A mc2正确.(1 u= 1.660 6义10f kg)10．(1)(多选)关于天然放射现象，下列叙述正确的是( )A.若使放射性物质所在处的压强升高，其半衰期将减小B.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生P衰变C.在a、|3、Y这三种射线中，Y射线的穿透能力最强，a射线的电离能力最强D.铀核(燹U)衰变为铅核(/Pb)的过程中，要经过8次a衰变和6次P衰变(2)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(6Li),发生核反应后生成氚核和a 粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与a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成m，光速为c.①写出核反应方程；②求氚核和a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a粒子和氚核的动能，求出质量亏损.11.(1)下列说法正确的是()A. P射线的穿透能力比Y射线强B.电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性C.雷Bi的半衰期是1小时，质量为m的超Bi经过3小时后还有6m没有衰变D.对黑体辐射的研究表明，温度越高，辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变(2)氢原子的能级如图所示.氢原子从n = 3能级向n =1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为eV;用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为eV.n.㈤足V«--- ------ 04----------------- 0.853----------------- -L5I2------------------- 3A1----------------- 13,6(3)—静止的铀核(燹U)发生a衰变转变成钍核(Th),已知放出的a粒子的质量为m,速度为v0,假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为a粒子和钍核的动能.①试写出铀核衰变的核反应方程；②求出铀核发生衰变时的质量亏损.(已知光在真空中的速度为如不考虑相对论效应)《原子和原子核》典型题参考答案1．解析：选AC.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构，选项A正确；a粒子散射实验说明原子具有核式结构，选项B错误；根据电荷数守恒和质量数守恒知，B衰变放出一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加，故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跃迁到能级1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跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项D错误.2．解析：选BD.P衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，A选项是错误的；目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B选项正确；一群氢原子从n= 3的激发态跃迁到基态时，能辐射03 = 3种不同频率的光子，而一个氢原子从n = 3的激发态跃迁到基态时，只能是三种可能频率中的一种或两种，故C 选项错误；卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，D选项正确.3．解析：选ACD.发现中子的核反应方程是4Be + 4He - i62C + 0n，选项A正确；汤姆孙发现了电子，说明原子有复杂的结构，选项B错误；卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，选项C正确；要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值，即超过这种金属的极限频率，选项D 正确．4．解析：选AC.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律，A正确；a、区Y三种射线电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，B错误；根据公式c 二人可得光的波长越短，频率越大，根据公式E=hv可得频率越大，光子的能量越大，光的粒子性越明显，C正确；原子的正电荷都集中在原子核里，绝大部分质量在原子核里，不是全部质量，D错误.5．解析：选BD.根据爱因斯坦光电效应方程E k= hv - %可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，选项A错误；核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，选项B正确；原子核式结构模型是由卢瑟福在a粒子散射实验基础上提出的，选项C错误；太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，选项D正确.6．解析：选BCD.方程式赞U-204Th+ g He的反应物只有一个，生成物有g He , 属于a衰变，选项A错误；由原子核的平均结合能的曲线可知，铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，选项B正确；B衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的（0n-]H+ 01 e）,选项C正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起（斥力），又相距一定距离组成原子核（引力），选项D正确.7．解析：选ABC.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量，A正确；重核衰变时释放能量，从能量守恒的角度可以理解，要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，铯原子核（甯Cs）的比结合能与铅原子核（208Pb）的比结合能差不多，但铯原子核。
2021版高考物理大复习通用版：原子结构和原子核含答案
(2)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
二、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
3．氢原子光谱的实验规
律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式
1
λ
＝R(
1
22
－1
n2
)，(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)。
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。
三、氢原子的能级、能级公式
1．玻尔理论。
第56讲 原子和原子核(解析版) -【划重点】备战2025年高考物理一轮精细复习(新高考通用)
④实验的注意事项 ａ．整个实验过程在真空中进行 ｂ．公指下要做存很考，ａ粒子于能究 ｃ．但则金漏的原国是仓的想度性场，可以做得根莲，易外一点施是给的原子市数火，ｎ验子 金原核间的息仓定力大，偏特明显，而金原子微不会发生明显运动 （２）对α粒子散射实验的解释 ①当α粒子穿过原子时，如果离正电体较远，受到的正电体斥力很小，α粒子的运动方向几乎 不改变，所以绝大多数α粒子不发生偏转。 ②当α粒子接近原子核时，电子对它的影响可忽略，极少数α粒子在穿过原子时距离正电体很 近，因此受到很强的库仑斥力，发生大角度散射，Ｊ．Ｊ．汤姆孙的模型无法解释这一实验结果． （３）Ｊ．Ｊ．汤姆孙原子模型与卢瑟福原子模型的比较
Ｄ．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小
的核上
【答案】ＡＤ
【详解】ＡＢ．该实验的实验现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，即相
同时间内在Ａ时观察到屏上的闪光次数最多，但有少数ａ粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度
甚至大于９０°，即放在Ｃ位置时屏上观察到少数闪光，放在Ｄ位置屏上观察到极少数闪光，故Ａ正
核子数减少４
核子数不变
新核的变化
质子减少２个，中子减少２个
质子增加１个，中子减少１
个
元素周期表中位置前移２位 元素周期表中位置后移１位
观察α、β衰变，我们不难发现质量数的减少是由于α衰变造
成的，所以我们在计算时先计算α衰变的次数，后计算β衰变
的次数以会Ｘ→Ｙ＋ｍ？Ｈｅ＋ｎ＿９ｅ为例，算法如下：
ｍ＝４（４－Ａ） 衰变次数的计算 第一步计算α衰变的次数
元素．
（２）三种射线的本质：α射线是氦核，β射线是电子，γ射线是光子．
３．原子核的衰变 （１）衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化。可分为α衰变、β衰变，并伴随着
新课标全国高考考前复习物理13.3 原子与原子核
新课标全国高考考前复习物理13.3 原子与原子核1．(1)卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现：关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是( )．A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动(2)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射实验．下列图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是图中的( )．解析(1)α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错．玻尔发现了电子轨道量子化，D错．(2)α粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于α粒子质量较小而反弹．答案(1)C (2)B2．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图13－3－1所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近)，下列判断正确的是 ( )．A．α粒子的动能先增大后减小B．α粒子的电势能先增大后减小C．α粒子的加速度先变小后变大图13－3－1D．电场力对α粒子先做正功后做负功解析根据题意，α粒子运动过程中，电场力对α粒子先做负功后做正功，所以其电势能先增大后减小，而动能先减小后增大，B正确，A、D错误．根据库仑定律和牛顿第二定律可知α粒子加速度先增大后减小，C错误．答案 B3．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则( )．A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν1解析氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说明能级m高于能级n，而从能级n跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，而紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以hν2>hν1，因此能级k比能级m高，所以若氢原子从能级k跃迁到能级m，应辐射光子，且光子能量应为hν2－hν1.故选项D正确．答案 D4．如图13－3－2为氢原子的能级图，已知处于较高能级的氢原子能自发地向较低能级跃迁，则：图13－3－2(1)一群氢原子由n＝4能级向n＝1能级跃迁时最多可辐射出________种不同频率的光．(2)要想使处在n＝2激发态的氢原子电离至少吸收________eV的能量．答案(1)6 (2)3.405．已知可见光光子的能量范围约为1.61～3.11 eV ，而氢原子的能级图如图13－3－3所示，则最低处于n ＝________能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离；大量氢原子从高能级向n ＝3的能级跃迁时，发出的光具有显著的________效应；大量处于n ＝4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出________种不同频率的可见光．解析 可从题目中得知紫外线的能量大于3.11 eV ，而处于n ＝3能级的氢原子吸收1.51eV 以上的能量就可以使氢原子电离，故n ＝3；从大于3的能级向第3能级跃迁时，发出最大频率的光能量只有1.51 eV ，在可见光频率范围以下的红外线区域，具有显著的热效应；从第4能级向低能级跃迁时，可以发出6种可能的光子，但在可见光区域的只有2种，即从第4能级跃迁到第2能级的能量为2.55 eV 的光子和从第3能级跃迁到第2能级的能量为1.89 eV 的光子．答案 3 热 66．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3，普朗克常量为h ，真空中的光速为c .下列说法正确的是( )．A ．核反应方程是11H ＋10n ―→31H ＋γB ．聚变反应中的质量亏损Δm ＝m 1＋m 2－m 3C ．辐射出的γ光子的能量E ＝(m 3－m 1－m 2)cD ．γ光子的波长λ＝h m 1＋m 2－m 3c 解析 此核反应的核反应方程为11H ＋10n ―→21H ＋γ，A 错；由质能方程，γ光子的能量为E＝(m 1＋m 2－m 3)c 2，C 错；由E ＝h c λ知，波长λ＝h m 1＋m 2－m 3c，D 错；故B 正确． 答案 B7．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H→42He ＋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m 1、m 2、m 3，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)B ．方程中的X 表示电子(0－1e)C ．这个核反应中质量亏损Δm ＝4m 1－m 2D ．这个核反应中释放的核能ΔE ＝(4m 1－m 2－2m 3)c 2图13－3－3解析由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为01e，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．选D.答案 D8．我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有：(1)235 92U＋10n→9038Sr＋136 54Xe＋k10n(2)21H＋31H→42He＋d10n关于这两个方程的下列说法，正确的是( )．A．方程(1)属于α衰变B．方程(2)属于轻核聚变C．方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1解析本题考查核反应方程．(1)为典型的裂变方程，故A选项错误．(2)为聚变反应，故B项正确．根据质量数守恒和电荷数守恒定律可得k＝10，d＝1，故C选项正确．答案BC9．核电站泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线．铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是 ( )．A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析β射线由高速电子流组成，选项A错误．γ射线为高频电磁波，光子能量远大于可见光光子的能量，选项B错误．碘131半衰期小，说明衰变快，选项C错误．铯133和铯137为同位素，具有相同的质子数，不同的中子数，选项D正确．答案 D10．2010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核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(11H)转化成一个氦核(42He)和两个正电子(01e)并放出能量．已知质子质量m p＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.001 5 u，电子的质量m e＝0.000 5 u，1 u的质量相当于931 MeV的能量．(1)热核反应方程为______________________；(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)解析(1)411H→42He＋201e(2)Δm＝4m p－mα－2m e＝4×1.007 3 u－4.001 5 u－2×0.000 5 u＝0.026 7 uΔE＝Δmc2＝0.026 7 u×931 MeV＝24.86 MeV答案 (1)411H→42He ＋201e (2)24.86 MeV11．(1)在核反应堆中，铀核吸收中子会发生裂变，裂变的产物是多样的，所生成的核往往还会衰变，其中一个衰变过程可表述为131 53I ―→131 54Xe ＋________＋ΔE .试问式中空格应为何种粒子？________.(2)131 53I 的半衰期为8天．开始时核废料中有N 0个131 53I 核，经过16天，还有________个131 53I 核．(3)核电站的固体废料放射性比较强，要在核电站内的专用废物库放置5年，且在放置的初始阶段要对固体废料进行冷却处理．请简述需要进行冷却处理的理由．解析 (1)由核反应过程中质量数和核电核数守恒，得该粒子质量数为0，核电荷数为－1，核反应方程为131 53I ―→131 54Xe ＋ 0－1e ＋ΔE ，空格中粒子为电子．(2)由半衰期定义得剩余131 53I 核数N ＝N 0·＝14N 0. 答案 (1) 0－1e 电子 (2)14N 0 (3)核电站的固体废料放射性比较强，能放出γ射线，放出巨大能量．且刚开始放射性比较强，释放出的能量比较大，温度升高快，必须在初始阶段对核固体废料进行冷却处理．12．太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.013 6 u ，氦核质量为3.015 0 u ，中子质量为1.008 7 u ，1 u 的质量相当于931.5 MeV 的能量则：(1)完成核反应方程：21H ＋21H→________＋10n.(2)求核反应中释放的核能．(3)在两氘核以相等的动能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．解析 (1)32He(2)ΔE ＝Δmc 2＝(2×2.013 6 u－3.015 0 u －1.008 7 u)×931.5 MeV＝3.26 MeV.(3)两核发生碰撞时：0＝Mv 1－mv 2由能量守恒可得：ΔE ＋2E k ＝12Mv 21＋12mv 22 由以上两式解得：E He ＝12Mv 21＝0.99 MeV ，E 中＝12mv 22＝2.97 MeV 答案 (1)32He (2)3.26 MeV (3)0.99 MeV 2.97 MeV13．(1)234 90Th 是不稳定的，能自发的发生衰变．①完成234 90Th 衰变反应方程234 90Th→234 91Pa ＋________.②234 90Th 衰变为222 86Rn ，经过________次α衰变，________次β衰变．(2)1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？②求此过程中释放的核能．解析(1)①根据核电荷数守恒和质量数守恒，粒子为0－1e.②设发生n次α衰变，m次β衰变，则有234＝222＋4n，90＝86＋2n－m，解得n＝3，m＝2.(2)①设复核的速度为v，由动量守恒定律得m1v0＝(m1＋m2)v解得v＝m1v0m1＋m2.②核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m0－m3反应过程中释放的核能ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m0－m3)c2. 答案(1)①0－1e ②3 2(2)①v＝m1v0m1＋m2②(m1＋m2－m0－m3)c2。
高考物理专题复习：原子核专题
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！原子核专题一、单选题1．2018年7月27日将发生火星冲日能量，那时火星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与火星之间，已知地球和火星绕太阳公转的方向相同，火星公转轨道半径约为地球的1.5倍，若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆，取，则相邻两次火星冲日的时间间隔约为（）A. 0.8年B. 1.6年C. 2.2年D. 3.2年【答案】C【解析】由万有引力充当向心力得：，解得行星公转周期：，则火星和地球的周期关系为：，已知地球的公转周期为1年，则火星的公转周期为年，相邻两次火星冲日的时间间隔设为t，则：化解得：，即：，求得故本题选C2．关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A. 原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值B. 原子核衰变成α粒子和另一原子核，并释放出能量，衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能C. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D. 比结合能越大，原子核越不稳定【答案】C【解析】原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A错误；原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B错误；铯原子核()的比结合能与铅原子核()的比结合能差不多，而铯原子核()的核子小于铅原子核() 的核子，故铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能，故C正确；比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；故选C。
【点睛】比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度．结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量．分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能．3．到2018年1月，全球30个国家和地区共有440个核电机组，总装机容量为390吉瓦，发电量约占全球发电量的11%。
高考物理总复习 单元质量评估(十二) 波粒二象性 原子结构和原子核
单元质量评估(十二)波粒二象性原子结构和原子核选择题(1～8题为单项选择题，9～13题为多项选择题)1．[2020·天津卷，1]在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识．下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()2．下列关于原子核的叙述中正确的是()A．居里夫人通过α粒子轰击铝原子核，首次发现了中子B．核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度，防止反应过于剧烈C．轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量D.原子核的质量越大，比结合能就越小3．位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流．这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段．对于有关中子的研究，下面说法正确的是()A．中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性B．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．核反应方程21084Po→y82X＋42He中的y＝206，X的中子个数为1284．[2021·浙江1月，10]下列说法正确的是()A．光的波动性是光子之间相互作用的结果B．玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大5．在研究光电效应规律的实验中，用频率为ν的单色光照射光电管，测得遏止电压为U，则下列说法中正确的是()A．若仅增大该单色光的强度，则遏止电压一定大于UB．若改用频率为2ν的单色光照射，则遏止电压一定大于2UC．若改用频率为2ν的单色光照射，则饱和光电流一定变为原来的2倍D．若改用频率为0.5ν的单色光照射，则一定不可能产生光电子6．2020年12月8日，月表最强“打工人”嫦娥四号迎来从地球出发两周年纪念日．若嫦娥四号上有一块备用的核燃料电池，能在夜里为其提供动力，核燃料为23894 Pu ，23894 Pu 核的转化方程为23894 Pu →234m X ＋n 2 Y ，已知23894 Pu 核、X 核以及Y 核的质量分别为m Pu 、m X 、m Y ，光速为c .则下列说法正确的是( )A ．23894 Pu 核比X 核多4个中子B ．该过程释放的核能为12(m Pu ＋m X ＋m Y )c 2 C ．该过程为α衰变D ．该过程进行的速度随所处环境的压强和温度的变化而发生改变7．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a 中的光强大于实验b 中的光强，实验所得光电流I 与光电管两端所加电压U 间的关系曲线分别以a 、b 表示，则下列图中可能正确的是( )8．[2022·山西太原模拟]如图所示，在研究光电效应的实验中，保持P 的位置不变，用单色光a 照射阴极K ，电流计G 的指针不发生偏转；改用另一频率的单色光b 照射K ，电流计的指针发生偏转，那么 ( )A ．增加a 的强度一定能使电流计的指针发生偏转B.用b 照射时通过电流计的电流由d 到cC ．只增加b 的强度一定能使通过电流计的电流增大D ．a 的波长一定小于b 的波长9．下列核反应方程中，X 1、X 2、X 3、X 4代表α粒子的有( )A ．21 H ＋21 H ―→10 n ＋X 1B ．21 H ＋31 H ―→10 n ＋X 2C ．235 92U ＋10 n ―→144 56Ba ＋8936 Kr ＋3X 3D ．10 n ＋63 Li ―→31 H ＋X 410．[2022·广东佛山顺德区测试]太阳每年辐射到地球上的能量是地球上获得最大的能源，太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：21H＋31H→42He＋10n.若已知21H的质量为m1，31H的质量为m2，42He 的质量为m3，10n质量为m4，下列说法中正确的是()A．21H和31H是同种元素的原子核B．21H和31H在常温下就能够发生聚变C．虽然该反应出现质量亏损，但反应前后总质量数不变D．这个反应释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c211．图甲为研究光电效应实验的部分装置示意图．实验中用频率为ν的光照射某种金属，其光电流随光电管外电源电压变化的i-U图象如图乙．已知普朗克常量为h，电子带的电荷量为e.下列说法中正确的是()A．测量电压U c时，光电管的K极应连接外电源的负极B．光电子的最大初动能为eU cC．该金属的逸出功为hνD．当电压大于U m时，增加光照强度则光电流增大12．氢原子光谱如图甲所示，图中给出了谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.可见光的频率范围约为4.2×1014～7.8×1014Hz，则()A．Hα谱线对应光子的能量小于Hδ谱线对应光子的能量B．图甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四种光均属于可见光范畴C．Hβ对应光子的能量约为10.2eVD．Hα谱线对应的跃迁是从n＝3能级到n＝2能级13．图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子．当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压为8V，则()A．该光电管阴极K的逸出功为7.06eVB．吸收的光子能量为2.86eVC．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的D．辐射出来的10种光子中只有4种能使该光电管发生光电效应。
2024全国高考真题物理汇编：原子核章节综合
2024全国高考真题物理汇编原子核章节综合一、单选题 1．（2024江苏高考真题）用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是14117718X N H O +→+，粒子X 为（ ） A ．正电子01e B ．中子10n C ．氘核12HD ．氦核42He2．（2024广西高考真题）近期，我国科研人员首次合成了新核素锇-160（16076Os ）和钨-156（15674W ）。
若锇-160经过1次α衰变，钨-156经过1次+β衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（ ） A ．电荷数B ．中子数C ．质量数D ．质子数3．（2024甘肃高考真题）2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素16976Os ，核反应方程如下：10658160482876Cd Ni Os 4X +→+该方程中X 是（ ）A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子4．（2024海南高考真题）人工核反应3013014115Si H X P +→+中的X 是（ ）A ．中子B ．质子C ．电子D ．α粒子5．（2024北京高考真题）已知钍234的半衰期是24天。
1g 钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ） A ．0gB ．0.25gC ．0.5gD ．0.75g6．（2024浙江高考真题）发现中子的核反应方程为491240He+Be X n →+，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚 238的衰变方程为型2349238942Pu U+Y →，下列正确的是（ ）A ．核反应方程中的X 为126CB ．衰变方程中的Y 为32He C ．中子10n 的质量数为零 D ．钚238的衰变吸收能量7．（2024山东高考真题）2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。
已知9038Sr 衰变为9039Y 的半衰期约为29年；23894Pu 衰变为23492U 的半衰期约87年。
2023年高三物理二轮专题复习原子核
例：关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有( D )
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到 了消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是
成为更优秀的品种 D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常
核子数要减少 D．重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核
能
二、核反应 3.核聚变 （1）聚变反应：两个轻核结合成质量较大的原子核的反应。 （2）典型聚变反应： （3）反应条件：轻核的距离要达到10－15m以内， 聚变可以通过
高温来实现，因此又叫热核反应。 （4）核聚变的应用：核武器——氢弹；太阳能；探索可控热核反应
重核裂变与轻核聚变的比较
重核裂变
轻核聚变
重核分裂成两个或多个中等质量的原 两个轻核结合成质量较大的原子核，
反应原理
子核，放出核能
放出核能
放能多少
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍
核废料处理 难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
原料的蕴藏 量
核裂变燃料铀在地球上储量有限，尤 其用于核裂变的铀235在铀矿石中只
射线种类
组成
α射线
α粒子是氦原 子核He
β射线
β粒子是高速 电子流e
γ射线
波长很短的 电磁波
速度 约c 接近c 等于c
贯穿本领 电离作用 很小，一张薄纸
很强 就能挡住 很大，能穿过几
较弱 毫米厚的铝板 最大，能穿过几
很小 厘米厚的铅板
3.原子核的组成 质子的发现：1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。 中子的发现：1932年查德威克用α粒子轰击铍(Be)原子核获得了
2025届高三物理一轮复习原子和原子核(50张PPT)
质子
中子
质子数
贝克勒尔
原子核
名称
构成
符号
电荷量
质量
电离能力
贯穿本领
α射线
_______核
+2e
4 u
最_______
最_______
β射线
_______
-e
较强
较强
γ射线
光子
γ
0
0
最_______
最_______
3.三种射线的比较。
氦
强
弱
电子
弱
强
4.原子核的衰变。(1)衰变:原子核自发地放出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。
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
衰变实质
2个质子和2个中子结合成一个整体射出
中子转化为质子和电子
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒
(2)α衰变、β衰变。
核内部自身的因素
无关
6.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_______(填“相同”或“不同”)。(2)应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等。(3)防护:防止放射性对人体组织的伤害。
答案 AC
1.核力:原子核内部,核子间所特有的相互作用力。2.结合能:原子核是核子凭借_______结合在一起构成的,要把它们分开需要的能量,叫作原子的结合能,也叫核能。
考点5 质量亏损及核能的计算
核力
3.比结合能:原子核的结合能与_______之比,叫作比结合能,也叫平均结合能。比结合能越_______,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。4.核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其对应的能量ΔE=______。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=_______。
2023届高考物理一轮复习专题讲义：原子核
高考物理一轮复习《原子核》专题讲义[考点梳理]【考点一】原子核的组成1.天然放射现象（1）放射性与放射性元素:物质放射出射线的性质称为，具有放射性的元素称为放射性。
（2）天然放射现象:原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫作放射现象。
2.射线的本质（1）三种射线种类α射线β射线γ射线来源原子核内组成氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e -e 0质量4m p,m p=1.67×10-27 kg静止质量为零速度0.1c 0.99c c(光速)在电磁场中偏转与α射线的偏转方向相反不偏转穿透本领最弱,用纸能挡住较强,能穿透几毫米的铝板最强,能穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱（2）射线的来源:射线来自，这说明原子核内部是有的。
3.放射性同位素的应用与防护a.放射性同位素:有放射性同位素和放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质。
b.应用:消除静电、工业探伤、做示踪原子等。
c.防护:防止放射性对人体组织的伤害。
4.原子核的组成（1）原子核由质子和中子组成，质子带电荷，电荷量与一个电子的电荷量，中子不带电。
质子和中子统称为核子。
（2）电荷数和质量数①电荷数(Z)= 数=元素的原子序数=原子的数。
②质量数(A)=核子数= 数+ 数。
注意:原子核的电荷数不是它所带的电荷量,质量数也不是它的质量。
（3）原子核常用符号A Z X表示，X为元素符号，A表示核的数，Z表示核的数(即原子序数)。
[典例1]在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入的研究。
如图所示,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )A.①表示γ射线，③表示α射线B.②表示β射线，③表示α射线C.④表示α射线，⑤表示γ射线D.⑤表示β射线，⑥表示α射线【考点二】放射性元素的衰变1.原子核的衰变（1）定义:原子核放出粒子或粒子，会变成新的原子核，我们把一种元素经放射过程变成另一种元素的现象，称为原子核的衰变。
高考物理知识点之原子结构与原子核
高考物理知识点之原子结构与原子核考试要点基本概念一、原子模型1．J ．J 汤姆生模型（枣糕模型）——1897年发现电子，认识到原子有复杂结构。
2．卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，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，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。
3．玻尔模型（引入量子理论） （1）玻尔的三条假设（量子化）①轨道量子化：原子只能处于不连续的可能轨道中，即原子的可能轨道是不连续的②能量量子化：一个轨道对应一个能级，轨道不连续，所以能量值也是不连续的，这些不连续的能量值叫做能级。
在这些能量状态是稳定的，并不向外界辐射能量，叫定态③原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。
原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子，在吸收一个光子或通过其他途径获得能量时，则由低能级向高能级12E E h -=γ（量子跃迁。
原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量化就是不连续性，n 叫量子数。
）（2）从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热α粒子散射实验卢瑟福玻尔结构α粒子氢原子的能级图n E /eV∞ 0 1 -13.62 -3.43 4 -0.853 E 1E 2E 3的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。
原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。
2025年高考物理一轮复习(新人教版) 第16章 第3课时 原子核
1 2
)
t T
，式中t为衰变时间，T为半衰期。
(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，
跟原子所处的外部条件(如温度、压强)和化学状态(如单质、化合物)_无__关_
(选填“有关”或“无关”)。
考点一 原子核的衰变 半衰期
6.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：放射治疗、培优、保鲜、做_示__踪__原__子__等。 (3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。
√D.若测得一古木样品的146C 含量为活体植物的41，则该古木距今约为 11 460 年
考点一 原子核的衰变 半衰期
根据146C→147N＋－01e，即146C 发生 β 衰变的产物是147N，选项 A 错误； β衰变辐射出的电子来自原子核内的中子转化为质子时放出的电子， 选项B错误； 半衰期是放射性物质的固有属性，由原子核本身决定，与外界环境无 关，选项C错误； 若测得一古木样品的146C 含量为活体植物的14，可知经过了 2 个半衰 期，则该古木距今约为 5 730×2 年＝11 460 年，选项 D 正确。
考点二 核反应 核反应类型
引
考点三 质量亏损及核能的计算
< 考点一 >
原子核的衰变 半衰期
考点一 原子核的衰变 半衰期
1.原子核的组成：原子核是由_质__子__和中子组成的，原子核的电荷数等于 核内的_质__子__数__。 2.天然放射现象 放射性元素_自__发__地发出射线的现象，首先由_贝__克__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。原子序数大于83的元素都 能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的，有的也能发出射线。
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专题61 原子与原子核（测）【满分：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。
填入正确选项前的字母。
选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。
每错1个扣3分，最低得分为0分。
)1．下列说法正确的是。
A 、α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B 、根据波尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子电势能减小，核外电子运动的加速度增大C 、一块纯净的放射性元素的矿石经过一个半衰期以后它的总质量仅剩下一半D 、23892U 经过多次α、β衰变形成稳定的20682Pb 的过程中，有6个中子转变成质子E 、质子、中子、α粒子的质量分别是1m 、2m 、3m ，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是()212322m m m c +-【答案】BDE【解析】【名师点睛】本题考查的知识点较多，难度不大，需要我们在学习选修课本时要全面掌握，多看多记。
2．某种金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压C U 与入射光频率 ν的关系图象如图所示．则由图象可知________。
A.任何频率的入射光都能产生光电效应B.该金属的逸出功等于0hvC.入射光的频率发生变化时，遏止电压不变D.若已知电子电量e ，就可以求出普朗克常量hE.入射光的频率为03v 时，产生的光电子的最大初动能为02hv【答案】BDE【解析】【名师点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系；根据光电效应方程：W hv E k -=和k C E eU =得出遏止电压Uc 与入射光频率v 的关系式，从而进行判断。
3．下列说法正确的是________。
A 、采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B 、查德威克发现了中子C 、现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致D 、质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量E 、分别用X 射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X 射线照射时光电子的最大初动能较大【答案】BDE【解析】元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关，故A 错误； 1932年，查德威克发现了中子，故B 正确；由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，若发光材料白天吸收光子外层电子跃迁到2n ＞的高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发射光的能量可能与吸收的光的能量相等，也可能小于吸收的光的能量，波长不一定跟吸收的光的波长完全一致．故C 错误；质子和中子结合成原子核一定有质量亏损，根据质能方程知，有能量放出，故D 正确；分别用x 射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应；由光电效应方程：km E h W γ=-逸出功．则用频率比较大的X 射线照射时光电子的最大初动能较大，故E 正确。
【名师点睛】本题考查了近代物理中的基本知识，对于这部分基本知识要注意加强理解和应用．该题中，一大群氢原子在吸收了光子的能量后，可能跃迁至2n ＞的能级，所以释放出的光子的种类可能有多种，这是容易被忽略和犯错误的地方。
4．下列说法正确的是________。
A ．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B ．原子核结合能越大，原子核越稳定C ．核泄漏事故污染物C S 137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为xB C a S +→1375613755可以判断x 为电子D ．β射线在云室中穿过会留下清晰的直线径迹，说明β射线也有波动性E.一个氢原子处在n =4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子【答案】ACE【解析】【名师点睛】该题考查原子物理学中的、包括物理学史在内的多个记忆性的知识点的内容，这一类的情况要多加积累。
5．如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1．62～3．11 eV ，锌板的电子逸出功为3．34 eV ，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是________。
A ．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象B ．用能量为11．0 eV 的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C ．处于n ＝2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线D ．处于n ＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离E ．用波长为60 nm 的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子【答案】BDE【解析】【名师点睛】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足m n h E E γ=-，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差。
6．下列的若干叙述中，正确的是________。
A ．黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关B．对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系C．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半D．按照玻尔理论，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，原子的能量也减小了E．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用【答案】ABE【解析】【名师点睛】考查黑体辐射的规律，掌握物理史实，知道衰变产生新核，理解光电效应方程，本题考查的知识点较多，难度不大，需要我们在学习选修课本时要全面掌握，多看多记。
7．已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0。
一群氢原子处于量子数n＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到量子数n＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子。
下列说法正确的是________。
A．这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若ν 增大，则逸出功增大C．当用频率为2ν0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0D．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍E．这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应【答案】ACE【解析】C=6知，这些氢原子向外辐射的光子频率有6种，故A正确．金属的逸出功与入射光的根据24频率无关，由金属本身性质决定，故B错误．某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0．则逸出功为hv0，根据光电效应方程得，用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能E km=h•2v0-hv0=hv0，故C正确．光电子的最大初动能与光强无关，故D错误．从量子数n=3的激发态跃迁到量子数n=2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子，可知只有n=4到n=3辐射的光子频率小于v0，即只有一种不能使这种金属发生光电效应，故E正确．故选ACE.【名师点睛】解答此题，根据数学组合知识得出辐射光子频率的种类；金属逸出功与入射光的频率无关，根据光电效应得出光电子的最大初动能，结合能级跃迁时光子能量的大小关系判断发生光电效应的光子种数。
8．下列说法中正确的是________。
A．有10个半衰期为T的某种原子，在T时间后一定还剩余5个B．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核静止质量大于衰变后Pa核与β粒子静止的总质量C．衰变中产生的β射线实际上来源于原子核D．分别用少量的紫光和较高强度绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用强绿光照射时光电子的最大初动能较大E．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动动能增大【答案】BCE【解析】【名师点睛】该题考查到的选修的内容考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢．本题的关键理解半衰期的含义以及影响半衰期的因素，注意其是统计规律，基础问题.9．下列说法正确的是。
A.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B．不仅光子具有波粒二像性，一切运动的微粒都具有波粒二像性C．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等，则它们的动能也相等D．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方E．2351140941292054380U n Xe Sr n+→++是核裂变反应【答案】ABE【解析】用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变，因为光电子的最大初动能只与光的频率有关，A 正确；不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性，B 正确；如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波相等，则它们的动量也相等，但动能不相等，C 错误；在光的干涉中，暗条纹的地方是光子到达概率小的地方，不是光子不会到达的地方，D 错误；原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应，而质量大的原子核被中子轰击分裂成质量更小的原子核称为核裂变，故2351140941292054380U n Xe Sr n +→++是核裂变反应，E 正确．故选：ABE 。
【名师点睛】本题考查光电效应方程，德布罗意波，光的干涉和核反应等基础内容，涉及知识点较多，要深刻理解每一个概念才不会出错；德布罗意波长为h pλ=，p 是动量，h 是普朗克常量，判断电子和中子的动能是否相等；波粒二象性说明一切运动的微粒都具有这个性质；从干的干涉条纹中能知道暗条纹指的是光子到达概率小的地方；根据衰变、核裂变、核聚变的区别，判断E 中什么反应．10．天然放射物质的放射线包含三种成份，下面的说法中正确的是________。
A ．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B ．某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核C ．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D ．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子E 、β粒子是电子，它就是原来绕核旋转的核外电子【答案】ACD【解析】【名师点睛】本题考查了有关衰变中三种射线的性质，关键是了解α、β、γ三种射线的性质以及产生过程；对于类似基础知识，注意加强记忆，平时注意积累。
11．下列说法正确的是________。
A ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子内部有一个体积很小的原子核B ．铀核（U 23892）衰变为铅核（Pb 20682）的过程中，要经过6次α衰变和8次β衰变C ．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv ，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E kD ．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律。