2019版高考物理大第十二章波粒二象性原子结构与原子核第33讲原子结构与原子核学案.docx

第33讲原子结构与原子核考纲要求考情分析命题趋势1.氢原子光谱2氢原子的能级结构、能级公式3原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期4放射性同位素5核力、核反应方程6结合能、质量亏损7裂变反应和聚变反应、裂变反应堆8射线的危害与防护2017全国卷，172017全国卷，152016全国卷，35(1)2016全国卷，35(1)2016天津卷，62016江苏卷，12C(1)高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现高考试题往往综合考查氢原子能级的跃迁、放射性元素的衰变、半衰期、核反应，以及质能方程、核反应方程的有关计算学习中要注意对质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒的理解和应用1原子核式结构(1)电子的发现：英国物理学家_汤姆孙_发现了电子(2)粒子散射实验：19091911年，英国物理学家_卢瑟福_和他的助手进行了用粒子轰击金箔的实验，实验发现_绝大多数_粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有_少数_粒子发生了大角度偏转，_极少数_粒子偏转的角度甚至大于90，也就是说它们几乎被“撞”了回来如图所示(3)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2氢原子光谱(1)光谱分析利用元素的特征谱线(线状谱)分析和确定物质的组成成分(2)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R() .(n3,4,5，R是里德伯常量，R1.10107 m1)(3)玻尔模型玻尔的三条假设a能量量子化：原子只能处于一系列_不连续_状态中，在这些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，这些状态叫做_定态_对氢原子满足：EnE1，其中E113.6 eVb轨道量子化：原子的_能量状态_跟电子不同的运行_轨道_相对应原子的能量状态是不连续的，因此电子运动的可能轨道的分布也是不连续的对氢原子满足：rnn2r1，其中r10.531010 mc能级跃迁：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它_辐射或吸收_一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hE2E1氢原子能级图：如图所示3原子核(1)天然放射现象的发现1896年，_贝可勒尔_在铀矿石中发现未知的射线，把这些射线称为射线、射线、射线，这就是天然放射现象的发现天然放射现象的发现，说明原子核_具有复杂结构_(2)三种射线的比较种类射线射线射线组成高速氦核流高速电子流光子流带电荷量2ee0质量4mp静止质量为零在电磁场中偏转与射线反向偏转不偏转穿透本领电离作用(3)原子核的衰变衰变原子核由于自发地放出某种粒子而转化为新核的变化衰变规律a衰变：XYHe，实质：2H2nHeb衰变：XYe，实质：nHe半衰期a定义：放射性元素衰变有一定的速率，我们把放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫半衰期，用表示b公式：mm0()c特点：半衰期由该元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质、化合物等)无关另外，半衰期仅是对大量原子核的统计规律比如研究200个铀的原子核经过一个半衰期后还剩多少个铀的原子核是没有意义的4核能(1)核力核子间的作用力核力是短程强力，作用范围在1.51015 m之内，只在_相邻_的核子间发生作用(2)核能_核子_结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的_结合_能，亦称核能(3)质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E_mc2_，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小，这就是质量亏损m.由质量亏损可求出释放的核能E_mc2_(4)重核的裂变与轻核的聚变裂变重核分裂成质量较小的核的反应如：UnXeSr10n.聚变轻核结合成质量较大的核的反应如：HHHen1判断正误(1)卢瑟福做粒子散射实验时发现粒子绝大多数穿过只有少数发生大角度偏转()(2)氢原子发射光谱是由一条一条亮线组成的()(3)氢原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，氢原子辐射的光子能量为hEn.()(4)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁()(5)目前核电站多数是采用核聚变反应发电()(6)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，遵循电荷数守恒()(7)爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化()(8)如某放射性元素的半衰期是5天，那么100个该元素的原子核经过10天还剩下25个()一能级图与氢原子的跃迁1能级图中相关量意义的说明相关量意义能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态横线左端的数字“1,2,3”表示量子数横线右端的数字“13.6，3.4”表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为hEmEn氢原子的能级图如图所示2两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级低能级，释放能量，发出光子光子的频率(2)受激跃迁：低能级高能级，吸收能量光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差hE；碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外E；大于电离能的光子被吸收，将原子电离谱线条数的确定方法(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法用数学中的组合知识求解：NC；利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加例1(2017江苏南京质检)已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.5281010 m，量子数为n的能级值为En eV(1)求电子在基态轨道上运动的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线？(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长(静力电常量k9109 Nm2/C2，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速c3.00108 m/s)解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则，又知Ekmv2，故电子在基态轨道的动能为Ek J2.181018 J13.6 eV(2)当n1时，能级值为E1 eV13.6 eV当n2时，能级值为E2 eV3.4 eV当n3时，能级值为E3 eV1.51 eV能发出的光谱线分别为32,21,31共3种，能级图如图所示(3)由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短hE3E1，又知，则有 m1.03107 m答案(1)13.6 eV(2)见解析(3)1.03107 m二原子核的衰变半衰期1衰变、衰变的比较衰变类型衰变衰变衰变方程XYHeXYe衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子2H2nHenHe匀强磁场中轨迹形状衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒2.确定、衰变次数的两种方法方法1：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素X经过n次衰变和m次衰变后，变成稳定的新元素Y，则表示该核反应的方程为：XYnHeme根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程AA4n，ZZ2nm由以上两式联立解得n，mZZ由此可见，确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组方法2：因为衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数3半衰期(1)公式：N余N原()，m余m原()(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)无关例2(2017宁夏银川质检)U经过m次衰变和n次衰变，变成Pb，则(B)Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18解析根据题意知核反应方程UPbmHene，根据电荷数守恒和质量数守恒可得2352074m,92822mn.联立解得m7，n4，选项B正确例3(2018四川宜宾模拟)碘131核不稳定，会发生衰变，其半衰期为8天(1)碘131核的衰变方程：I_54Xe_.(衰变后的元素用X表示)(2)经过_16_天有75%的碘131核发生了衰变解析(1)根据质量数和电荷数守恒可知衰变方程为IXe(2)每经1个半衰期，有半数原子核发生衰变，经2个半衰期将剩余的原子核，即有75%的碘131核发生衰变，故经过的时间为16天三核反应类型与核反应方程1核反应的四种类型类型可控性核反应方程衰变衰变自发UThHe衰变自发ThPae人工转变人工控制NHeOH(卢瑟福发现质子)HeBeCn(查德威克发现中子)AlHePnPSie(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UnBaKr3nUnXeSr10n轻核聚变很难控制HHHen2.核反应方程式的书写(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(H)、中子(n)、粒子(He)、粒子(e)、正电子(e)、氘核(H)、氚核(H)等(2)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程(4)核反应过程中质量数守恒，核电荷数守恒例4在下列四个核反应中，x表示中子的是哪些？_BCD_在以下核反应中哪些属于原子核的人工转变？_AB_ANHeOxBAlHePxCHHHexDUxSrXe10x解析不管什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒，由以上两个守恒规则，可以分别计算出A、B、C、D中x的质量数和电荷数，分别为A中x，B中x，C中x，D中x，所以x表示中子的是B、C、D；关于人工转变问题，首先应明确核反应的特点：有粒子作“炮弹”轰击作为“靶”的原子核，并且能在实验室中进行，因此人工核转变的有A、B，C叫轻核聚变，D叫重核裂变四核能的计算1质能方程的理解(1)一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即Emc2方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损m，释放的能量为Emc2(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m，吸收的能量为Emc22核能释放的两种途径的理解中等大小的原子核的比结合能最大，这些核最稳定(1)使较重的核分裂成中等大小的核(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，都可以释放能量3计算核能的几种方法(1)根据Emc2计算，计算时m的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，E的单位是“J”(2)根据Em931.5 MeV计算因1原子质量单位“u”相当于931.5 MeV的能量，所以计算时m的单位是“u”，E的单位是“MeV”(3)根据核子比结合能来计算核能原子核的结合能核子比结合能核子数例5一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.0287 u)(已知：原子质量单位1 u1.671027 kg,1 u相当于931.5 MeV)(1)写出核衰变反应方程；(2)算出该核衰变反应中释放出的核能；(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？解析(1)92U90ThHe(2)质量亏损mmUmThm0.005 9 u，Emc20.0059931.5 MeV5.496 MeV(3)系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pThp0，EkTh，Ek， EkThEkE；所以钍核获得的动能EkThEE0.095 MeV答案(1) UThHe(2)5.496 MeV(3)0.095 MeV1天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(D)A来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子解析由题图可知，根据穿透本领可判断出是射线，是射线，是射线射线是氦核流，故选项B错误射线电离作用最弱，故选项C错误射线来源于原子核内部，故选项A错误射线伴随核反应释放出来，故选项D正确2(2017天津卷)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(A)AHHHen BNHeOHCHeAlPn DUnBaKr3n解析选项A是质量小的核结合成质量较大的核，属于核聚变选项B是卢瑟福发现质子的人工转变方程选项C是约里奥居里夫妇发现人工放射性同位素的人工转变方程选项D是铀核在中子轰击下分裂为中等质量的核的过程，属于核裂变选项A正确3(2018江西九江模拟)用频率为0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1、2、3的三条谱线，且321，则！B#.(填入正确选项前的字母)A013.6eV，因此可以使处于基态的氢原子电离，选项E正确3(2017全国卷)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe.下列说法正确的是(B)A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析静止的原子核在衰变前后动量守恒，由动量守恒定律得0m1v1m2v2，可知m1v1m2v2，故衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小，选项B正确；而动能Ek，由于钍核的质量(m1)大于粒子的质量(m2)，故其动能不等，选项A错误；铀核的半衰期是大量的铀核半数发生衰变所用的时间，而不是放出一个粒子所经历的时间，选项C错误；原子核衰变前后质量数守恒，衰变时放出核能，质量亏损，选项D错误4(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是(ABC)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B一重原子核衰变成粒子和另一原子核，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(Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定E自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大衰变前后核子数不变，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子柱的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误5(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，并产生_3_个中子要使链式反应发生，裂变物质的体积要_大于_(选填“大于”或“小于”)它的临界体积(2)取质子的质量mp1.672 61027 kg，中子的质量mn1.674 91027 kg，粒子的质量m6.646 71027 kg，光速c3.0108 m/s.请计算粒子的结合能(计算结果保留两位有效数字)解析(1)根据质量数守恒可得，产生中子的数目为2351144893；只有裂变物质的体积大于它的临界体积时才能发生裂变反应(2)组成粒子的核子与粒子的质量差m2mp2mnm，结合能Emc2，代入数据得E4.31012 J答案(2)4.31012 J1(多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si.下列说法正确的是(ABE)A核反应方程为pAlSiB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E硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致解析核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，选项A正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，选项B正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，选项C错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，选项D错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v028m0v，所以硅原子核速度数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致，选项E正确2图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里以下判断可能正确的是(D)Aa、b为粒子的径迹 Ba、b为粒子的径迹Cc、d为粒子的径迹 Dc、d为粒子的径迹解析粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确3碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有(C)A B C D解析经过n个半衰期剩余碘131的含量mm()n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131的含量mm()4，选项C正确4(多选)氢原子能级如图所示，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是_CD_(选填正确答案标号)A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级C一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级解析能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，选项A错误；由EmEnh可知，选项B错误，D正确；根据C3可知，辐射的光子频率最多有3种，选项C正确5下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是_B_.(选填正确答案标号)A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DBi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克解析射线是高速电子流，而射线是一种电磁波，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变，选项C错误；10天为两个半衰期，剩余的Bi为100()g100()2 g25 g，选项D错误6在下列描述核变化过程的方程中，属于衰变的是_C_，属于衰变的是_AB_，属于裂变的是_E_，属于聚变的是_F_.(选填正确答案标号)ACNe BPSeCUThHe DNHeOHEUnXeSr2n FHHHen解析一个原子核自发地放出一个粒子，生成一个新核的过程是衰变，因此选项C是衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此选项E是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此选项F是轻核的聚变；另外，选项A、B是衰变，选项D是原子核的人工转变7(2017江苏卷)(1)原子核的比结合能曲线如图所示根据该曲线，下列判断正确的有！BC#AHe核的结合能约为14 MeVBHe核比Li核更稳定C两个H核结合成He核时释放能量DU核中核子的平均结合能比Kr核中的大(2)质子(H)和粒子(He)被加速到相同动能时，质子的动量_小于_(选填“大于”“小于”或“等于”)粒子的动量，质子和粒子的德布罗意波波长之比为_21_解析(1)由图象可知，He的比结合能约为7 MeV，其结合能应为28 MeV，故选项A错误比结合能较大的核较稳定，故选项B正确比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量，故选项C正确比结合能就是平均结合能，故由图可知选项D错误(2)由动量与动能的关系p可知，Ek相同时，质量小的动量也较小，故质子的动量小于粒子的动量德布罗意波长，而p，故，则H218(2017北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变放射出的粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示粒子的质量和电荷量(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程；(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m解析(1)XYHe(2)设粒子的速度大小为v，由qvBm，T，得粒子在磁场中运动周期T，环形电流大小I，(3)由qvBm，得v设衰变后新核Y的速度大小为v，系统动量守恒，Mvmv0，v，由mc2Mv2mv2，得m答案见解析课时达标第33讲解密考纲综合考查氢原子能级的跃迁、放射性元素的衰变、半衰期、核反应，以及质能方程、核反应方程的有关计算1在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略这是因为与粒子相比，电子的(D)A电量太小 B速度太小C体积太小 D质量太小解析粒子是氦核，是电子电量的2倍，质量是电子的7 600倍，当粒子碰到电子时，就像子弹碰到尘埃一样，故电子对粒子运动的影响可以忽略是因为电子的质量相比粒子太小，选项D项正确2氢原子能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310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)A红、蓝靛 B黄、绿C红、紫 D蓝靛、紫解析如果激发态的氢原子处于第2能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第3能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第4能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的6种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝靛，故选项A正确3(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约为5 700年已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是(AC)A该古木的年代距今约5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子数C14C衰变为14N的过程中放出射线D增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析由古木中的14C是现代植物中的二分之一知，14C经过了一个半衰期，距今5 700年，选项A正确；C的同位素质子数相同，中子数不同，选项B错误；14C衰变成14N是衰变，选项C正确；改变环境的压强不会改变14C的半衰期，选项D错误4(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n.下列说法正确的有(AC)A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析根据裂变反应的规律和影响半衰期的因素解决问题裂变反应式中的n为中子，铀块体积大于临界体积，才能产生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度的影响，选项D错误5某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1、HNCXQ2，Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核HHeHeCNN质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是(B)AX是He，Q2Q1BX是He，Q2Q1CX是He，Q2Q1DX是He，Q2Q1解析由核反应中质量数、电荷数守恒可确定X是粒子两个核反应中的质量亏损分别为m1(1.007 812.000 013.005 7) u0.002 1 u，m2(1.007 815.000 112.000 04.002 6) u0.005 3 u，结合爱因斯坦质能方程Qmc2知Q1Q2，故选项B正确6放射性元素氡(Rn)经衰变成为钋(Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 Rn的矿石，其原因是(A)A目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高C当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程DRn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析放射性元素Rn可以衰变成Po，有的元素也可以衰变成Rn，所以尽管Rn的半衰期很短，自然界中仍然存在Rn，选项A正确；半衰期的大小与外界环境无关，选项C、D错；如果没有其他元素衰变成Rn，地球形成初期Rn的含量无论多么高，现在Rn也几乎不存在了，选项B错误7(多选)U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示可知图中(BCE)Aa82，b206Ba84，b206C是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子和电子而生成的D是衰变，放出的是正电子，正电子是由质子转变成中子和一个正电子而生成的E.U经过8次衰变和6次衰变后可生成新核Pb解析衰变的方程式为：83Bi84Xe，为衰变，放出电子，选项C正确；衰变的方程式为：83Bi81TiHe，为衰变，选项A、D错误，B正确；238 92U需经过8次衰变和6次衰变后可生成新核82Pb，选项E正确8(2017珠海一模)典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子：UnBaKrxn，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89的质量为m4.下列说法正确的是(C)A该核反应类型属于人工转变B该反应放出能量(m1xm2m3m4)c2Cx的值是3D该核反应比聚变反应对环境的污染较少解析该核反应是核裂变，可以自发进行，不是人工控制的，选项A错误；核反应方程92UnBaKrxn中根据质量数守恒，有235114489x解得x3，选项C正确；根据爱因斯坦质能方程，该反应放出能量为Emc2(m1m2m3m43m2)c2(m1m3m42m2)c2，选项B错误；该核反应生成两种放射性元素，核污染较大，故选项D错误9如图所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察粒子在各个角度的散射情况下列说法正确的是(C)A在图中A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金箔原子后产生的反弹解析粒子散射实验现象：绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子有大角度散射所以A处观察到的粒子多，B处观察到的粒子少，所以选项A、B错误；粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，所以选项D错误、C正确10关于巴耳末公式R 的理解，下列说法正确的是(C)A所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C公式中n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子光谱的分析解析巴耳末公式是经验公式，只适用于氢原子光谱，公式中n只能取n3的整数，故选项C正确11太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于(C)A太阳表面大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应的元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素解析吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的，太阳光的吸收光谱是太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时，某些波长的光被太阳大气层中的元素吸收而产生的故选项C正确12一个原子核X进行一次衰变后成为原子核Y，然后