2022届高考物理一轮复习第2讲 原子结构 原子核

第2讲原子结构原子核

知识点一原子结构

1.电子的发现：英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了,提出了原子的

“枣糕模型”.

2.原子的核式结构：

(1)1909〜1911年，英籍物理学家进行了a粒子散射实验，1911年提出了核式

结构模型.

(2)a粒子散射实验的结果：绝大多数a粒子穿过金箔后，根本上仍沿原来的方向前进,

但有a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”，如下列图.

(3)原子的核式结构模型：原子中带正电局部的体积很小，但几乎占有全部,电

子在正电体的外面运动.

知识点二氢原子光谱

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(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：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线系，其波长公式」=

用(一()(片3,4,5…，A是里德伯常量，^=1.10X107m-1).

4.光谱分析：由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以用光谱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.

知识点三氢原子的能级结构、能级公式

1.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

的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量.

(2)跃迁：当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hv

的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即h■=.。是普朗克常量,

人=6.63X10-34j.$)

(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

的，因此电子的可能轨道也是.

2.几个概念

(1)能级：在玻尔理论中，原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫作能级.

(2)基态：原子能量一的状态.

(3)激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他状态.

(4)量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的.

3.氢原子的能量和能级变迁

(1)能级和半径公式：

①能级公式：£,=二五(〃=1,2,3,…)，其中6为基态能量，其数值为笈=eV.

②半径公式：r„=(〃=1,2,3,…)，其中八为基态轨道半径，又称玻尔半径，其

数值为n=0.53X为

(2)氢原子的能级图，如以下列图所示.

知识点四天然放射现象和原子核

1.天然放射现象

(D天然放射现象

元素地放出射线的现象，首先由________发现，天然放射现象的发现，说明原

子核具有一的结构.

(2)放射性同位素的应用与防护

①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

素的化学性质相同，

②应用：消除静电、工业探伤、做等.

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.质子带正电，中子不带电.

(2)根本关系

①核电荷数(力=质子数=元素的原子序数=原子的.

②质量数。)==质子数+中子数.

(3)X元素的原子核的符号为，其中4表示_________,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a粒子或B粒子，变成另一种的变化称为原子核的衰变.

②分类

a衰变：一二，+

B衰变：~+/+

当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生a衰变，有的发生B衰变，同时伴

随着y辐射.

③两个典型的衰变方程

a衰变：嚼-2嚣如e

P衰变：23Thf2*a+_?e.

（2）半衰期

①定义：放射性元素的原子核有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________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.

⑶公式："余=八"•（9，m余=拼麻,包.

4.核能

（1）结合能：核子结合为原子核时的能量或原子核分解为核子时吸收的

,叫做原子核的结合能，也称核能.

（2）比结合能

①定义：原子核的结合能与之比，称作比结合能，也叫平均结合能.

②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越,表示原子核中核

子结合得越牢固，原子核越稳定.

（3）质能方程、质量亏损：爱因斯坦质能方程E=,原子核的质量必然比组成它

的核子的质量和要小△加，这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能△£=.

思考辨析

（1）原子中绝大局部是空的，原子核很小.（）

（2）核式结构模型是卢瑟福在a粒子散射实验的根底上提出的.（）

（3）氢原子光谱是由一条一条的亮线组成的.（）

（4）玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氢原子光谱.（）

（5）按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上.（）

（6）1903年，居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而共同获得诺贝尔物理学奖.

①B衰变中的电子来源于原子核外电子.（）

②由放射性元素放出的氧核流被称为a射线.（）

③半衰期是一个统计规律，对少数原子核不适用.（）

④三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是Y射线、B射线、a射线.（）

⑤目前核电站多数是采用核聚变反响发电.（）

⑥轻核聚变比重核裂变的产能效率更高.（）

（7）爱因斯坦从狭义相对论中推导出的最著名方程一一质能方程.

①爱因斯坦质能方程反映了物质的质量就是能量，它们之间可以相互转化.（）

②质量亏损说明在核反响过程中质量数不守恒.（）

③质能方程说明在一定条件下，质量可以转化为能量.（）

5.获得核能的途径

（1）重核裂变

①定义：铀核在被中子轰击后分裂成两块_______差不多的碎块的这类核反响.

②特点：裂变过程中能够放出巨力的能量；同时放出2〜3（或更多）个中子；裂变的产物

不是唯一的.典型的裂变方程崎U+加一缴款a+.

（2）轻核聚变

①定义：两个轻核结合成质量________的核的核反响.

②优点：a.产能效率高：b.聚变材料的储量丰富；c.更为平安、清洁.典型的聚变方程:

加+和一为e++17.6MeV.,

教材改编

1.［人教版选修3—5改编］卢瑟福进行的。粒子散射实验现象说明（）

A.在原子的中心有一个很小的核

反原子核具有复杂结构

C.原子核集中了原子所有的质量

D.核外电子在绕核旋转

2.（多项选择）杯（R/）是一种具有放射性的超铀元素.杯的一种同位素%&的半衰期为24

100年，其衰变方程为第*叶；他+人以下有关说法正确的选项是（）

A.X原子核中含有143个中子

B.80个嗡出经过24100年后一定还剩余40个

C.衰变发出的7射线是频率很高的电磁波，具有很强的穿透能力

D.由于衰变时释放出巨大能量，根据E=mc?可知，衰变过程总质量增加

3.（多项选择）能源是社会开展的根底，开展核能是解决能源问题的途径之一，以下释放

核能的反响方程，表述正确的有（）

A.是核聚变反响

8.是£衰变

C.之初+；/?-嘿咫+圜心+3；"是核裂变反响

〃「初+；〃一喟n+黑分+2；〃是a衰变

4.大科学工程“人造太阳”主要是将笊核聚变反响释放的能量用来发电，笊核聚变反响

方程是/+：仆：%+品,汾的质量为2.0136u,/e的质量为3.0150u,

；〃的质量为1.0087u,1u=931.5Me勿c,.笊核聚变反响中释放的核能约为（）

A.3.7MeVB.3.3MeV

C.2.7MeVI）.0.93MeV

考点一玻尔理论和氢原子能级结构

师生共研

1.定态间的跃迁一一满足能级差

(1)从低能级(〃)一高能级(④一吸收能量.hv=E-E„

(2)从高能级(卬)警低能级(〃)一放出能量.hv—E—E„.

2.电离

电离态与电离能

电离态：〃=8,E=Q

基态-*电离态：F«>0—(-13.6eV)=13.6eV.

激发态f电离态：E^-E„=\E„\

假设吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能.

3.谱线条数确实定方法：

(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(〃一1).

(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.

①用数学中的组合知识求解：42=_3.

②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.

题型1|能级和跃迁问题

例1[2021•潍坊模拟](多项选择)氢原子能级如下列图，当氢原子从〃=3能级跃迁到

〃=2能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的选项是()

A.氢原子从〃=2能级跃迁到〃=1能级时，辐射光的波长大于656nm

B.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从〃=1能级跃迁到n=2能级

C.一群处于〃=3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633nm的光照射，不能使氢原子从〃=2跃迁到〃=3的能级

题型21跃迁与能量问题

例2[2021•全国卷I,14]氢原子能级示意图如下列图.光子能量在1.63eV-3.10eV

的光为可见光.要使处于基态(〃=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原

子提供的能量为()

A.12.09eVB.10.20eV

C.1.89eVD.1.51eV

题型31谱线条数问题

例3(多项选择)氢原子能级图如下列图，当氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级时，辐

射光的波长为656nm，以下判断正确的选项是()

A.当氢原子从〃=2能级跃迁到〃=1能级时，辐射光的波长大于656nm

B.当氢原子从n=4能级跃迁到"=2能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25eV的

钾发生光电效应

C.一个处于77=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种光谱线

D.用能量为1.0eV的光子照射处于〃=4能级的氢原子，可以使该氢原子电离

练1如图甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱图.谱线。是氢原子从〃=5

能级直接跃迁到〃=2能级时发出的光谱线，那么谱线a可能是氢原子（）

A.从〃=2的能级跃迁到n=\的能级时发出的光谱线

B.从〃=3的能级直接跃迁到〃=1的能级时发出的光谱线

C.从〃=4的能级直接跃迁到n=l的能级时发出的光谱线

D.从/7=4的能级直接跃迁到n=2的能级时发出的光谱线

练2[2021•东北三省三校模拟]（多项选择）如下列图，甲图为演示光电效应的实验装

置；乙图为a、b,c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为

氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率.以下说法正确的选项是（）

几种金属的逸出功和极限频率

金属%/eVre/(X10"Hz)

钠2.295.53

钾2.255.44

锄2.135.15

J

A.假设6光为绿光，c光可能是紫光

B.假设a光为绿光，c光可能是紫光

C.假设人光光子能量为2.81eV,用它照射由金属锄构成的阴极，产生的大量具有最大

初动能的光电子去轰击大量处于〃=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光

D.假设方光光子能量为2.81eV,用它直接照射大量处于〃=2激发态的氢原子，可以产

生6种不同频率的光

考点二原子核的衰变、半衰期

多维探究

题型11三种射线的比较

例4天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如下列图，由此可推知（）

A.②来自于原子核外的电子

B.①的电离作用最强，是一种电磁波

C.③的电离作用较强，是一种电磁波

D.③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子

题型2对半衰期的理解和应用

（1）半衰期表示放射性元素衰变的快慢，不同的放射性元素其半衰期不同.

（2）半衰期描述的对象是大量的原子核，不是单个原子核，这是一个统计规律.

（3）一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在无关，且加压、增

温均不会改变.

例5[2021•北京西城区一模]氮222的半衰期为3.8天.那么4g放射性物质氮222经

过7.6天，还剩下没有发生衰变的质量为（）

A.2gB.1gC.0.5gD.0g

题型31衰变次数的计算

设放射性元素级经过〃次a衰变和次次B衰变后，变成稳定的新元素;Y。

⑴反响方程以f“+>He+加辛.

（2）根据电荷数和质量数守恒列方程力=4+4/7,Z=Z'+2〃一双两式联立解得：〃=

,勿==一+7—/

例6（多项选择）天然放射性元素嗡件（牡）经过一系列a衰变和B衰变之后，变成缰Pb

（铅）.以下判断中正确的选项是（）

A.衰变过程共有6次a衰变和4次£衰变

B.铅核比批核少8个质子

C.B衰变所放出的电子来自原子核外

D.社核比铅核多24个中子

题型4|与磁场结合的问题

a衰变、B衰变的比较

衰变类型a衰变B衰变

衰变方程以f^Y+^He^X-z+?Y+_?e

2个质子和2个中子结合成一1个中子转化为1个质子和1

衰变实质个整体射出个电子

2；H+2HHejn-]H+_fe

匀强磁场中轨迹形状°Ga

衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒

例7（多项选择）如图，静止的2贫U核发生a衰变后生成反冲Th核，两个产物都在垂直于

它们速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，以下说法正确的选项是（）

A.衰变方程可表示为嚼Uf2和h+aHe

B.Th核和a粒子的圆周轨道半径之比为1：45

C.Th核和a粒子的动能之比为1：45

D.Th核和a粒子在匀强磁场中旋转的方向相反

练3（多项选择）日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131,碘131是放射性同位

素，衰变时会发出B射线与Y射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全

世界的关注.下面关于核辐射的相关知识，说法正确的选项是（）

A.人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢

B.碘131的半衰期为8.3天，那么4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核

C.B射线与y射线都是电磁波，但Y射线穿透本领比B射线强

D.碘131发生B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

练4（多项选择）静止在匀强磁场中的2贫U核发生a衰变，产生一个未知粒子X,它们

在磁场中的运动轨迹如下列图，以下说法正确的选项是（）

A.该核反响方程为嗡U-2瑞*+如

B.a粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同

C.轨迹1、2分别是a粒子、X粒子的运动轨迹

D.a粒子、X粒子运动轨迹半径之比45:1

考点三核反响类型及核能计算

多维探究

题型1I核反响方程

例1[2021•全国卷I,19]（多项选择）以下核反响方程中，Xi、%、X3、X,代表a粒子的

有（）

A.：H+；H—>]n+Xi

B.和+和一1n+Xz

C.2缴1+版一嚼Ba+黑Kr+3X3

D.]n+[i-；H+X.i

题型21核反响类型

解答有关核反响方程问题的技巧

（1）熟记常见根本粒子的符号一一是正确书写核反响方程的根底，如质子（制）、中子（卜）、

a粒子⑶e）、B粒子（_?e）、正电子（盟）、笊核（糊、今核（汨）等.

（2）熟悉核反响的四种根本类型一一衰变、人工转变、裂变和聚变.

（3）掌握核反响方程遵守的规律一一是正确书写核反响方程或判断某个核反响方程是否

正确的依据，所以要理解并应用好质量数守恒和核电荷数守恒的规律.

（4）明白核反响过程是不可逆的一一核反响方程只能用箭头连接并表示反响方向，不能用

等号连接.

类型可控性核反响方程典例

衰变a衰变自发2跳一嗡行+如

B衰变自发部h-2*a+心

号N+£HeT0+；H

（卢瑟福发现质子）

匿He+组e-%+标

人工转变人工控制（查德威克发现中子）

XAI+JHL得P+N（约里奥一居里夫妇发现

放射性同位素，同时发现

猾pf鬻Si+_?e

正电子）

比较容易进2跳+吐嚼Ba+新+3]n

重核裂变

行人工控制2捌+-Xe+装r+咻

轻核聚变很难控制御+祖卯e+§n

例9（多项选择）关于核衰变和核反响的类型，以下表述正确的选项是（）

A.2跳f2^h+gHe是a衰变

B.号N+为e-初+2是B衰变

C.彳H+；Hf*e+[n是轻核聚变

D.*Se-冰r+2_?e是重核裂变

题型31利用质能方程计算核能

（D根据核反响方程，计算出核反响前与核反响后的质量亏损△加

（2）根据爱因斯坦质能方程△£=△0/计算核能.

质能方程AC△遍中A必的单位用“kg”,c的单位用“m/s”,那么的单位为

“J”.

（3）△£1=△必/中，假设△勿的单位用"u”,那么可直接利用A£=A/X93L5MeV/u

计算XE,此时△£t的单位为"MeV",即1u=1.6606X10-27kg,相当于931.5MeV,这个

结论可在计算中直接应用.

例10[2021•全国卷II,15]太阳内部核反响的主要模式之一是质子一质子循环，循环的

结果可表示为4；Hf；He+2?e+2v,；H和彳He的质量分别为恤=1.0078u和届=4.0026u,lu

=931MeV/c2,c为光速.在4个;II转变成1个加e的过程中，释放的能量约为（）

A.8MeVB.16MeV

C.26MeVD.52MeV

题型41利用能量和动量守恒计算核能

例11如下列图，有界的匀强磁场磁感应强度为6=0.05T,磁场方向垂直于纸面向里，

网，是磁场的左边界.在磁场中｛处放一个放射源，内装缭Ra,2需Ra放出某种射线后衰变成

黎加

（1）试写出嗡Ra衰变成嗡Rn的方程;

（2）假设A距磁场边界WV的距离的=1.0m时，放在助V左侧的粒子接收器收到垂直于边

界以V方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过0、/的直线1.0m.据此可推算出一个静

止镭核衰变过程中释放的核能有多少？（取1u=l.6X10-"kg,e=1.6X10-19C,结果保存

三位有效数字）

练5[2021•全国卷II,18]气核斛可通过一系列聚变反响释放能量，其总效果可用反响

式6和-2为e+2；H+2]n+43.15MeV表示.海水中富含笊，1kg海水中含有的笊核约为

10X1（）22个，假设全都发生聚变反响，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量

相等；11^标准煤燃烧释放的热量约为2.9乂10」,11，圆=1.6乂1073，那么,"约为（）

A.40kgB.100kg

C.400kgD.1000kg

练6[2021•全国卷川，19]（多项选择）1934年，约里奥一居里夫妇用a粒子轰击铝箔，

首次产生了人工放射性同位素X,反响方程为第e+[Al-X+jn.X会衰变成原子核Y,衰变方

程为X-Y+fe.那么（）

A.X的质量数与Y的质量数相等

B.X的电荷数比Y的电荷数少1

C.X的电荷数比制1的电荷数多2

D.x的质量数与WAI的质量数相等

练7（多项选择）新冠病毒是•种传染病毒，传染病的传播过程十分复杂，但是可以构建

最简单的传播模型来描述，这个最简模型可称为链式模型，类似于核裂变链式反响模型.铀

裂变核反响方程为崎U+如f嚼Ba+器Kr+感n,其中n表示中子.裂变后产生的中子能继续发

生反响的次数称为链式反响的“传染系数”.以下说法正确的有（）

A.从铀裂变核反响方程看，“传染系数"R=2

B.核反响堆中通过镉板吸收中子降低“传染系数”

C.链式反响的临界值对应的实际“传染系数"为1

D.核反响堆中的实际“传染系数”与铀浓度无关

第2讲原子结构原子核

根底落实

知识点一

1.电子

2.（1）卢瑟福（2）少数（3）质量

知识点二

1.波长

知识点三

1.(1)稳定(2)及一反(3)不连续不连续的

2.(2)最低(4)正整数

3.—13.6nn

知识点四

1.(1)自发贝可勒尔复杂

(2)①天然人工②示踪原子

2.(1)核子(2)①核外电子数②核子数(3)质量数

3.⑴①原子核②史e_；e(2)①半数②内部

4.(1)释放能量(2)①核子数②大(3)mc2△温

5.(1)①质量②(2)①较大人

思考辨析

(1)V⑵J(3)V(4)X(5)X(6)①X②J③J④J⑤X⑥J

⑺①X②X③X

教材改编

1.解析：汤姆孙发现了电子，标志着原子结构研究的开始，卢瑟福的a粒子散射实验

揭示了原子的核式结构，而天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，故B错误，为了解释

a粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型：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，故A正确，C错误，实验现象不

能说明电子的运动规律，故D错误.

答案：A

2.解析：此题考查元素的衰变和质能方程.根据核反响前后电荷数守恒和质量数守恒得

X的电荷数为94—2=92,质量数为239—4=235,那么中子数为235—92=143,故A正确；

半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故B错误；衰变发出的Y射线是频率很高的电

磁波，具有很强的穿透能力，故C正确；在衰变的过程中，根据质能方程知，有能量放出，

那么一定有质量亏损，故D错误.

答案：AC

3.解析：A、B所列反响是核聚变，不是B衰变，B衰变要放出电子，故A对，B错；C、

D两种反响都是核裂变，故C对，D错.

答案：AC

4.解析：此题考查质能方程的计算.笊核聚变反响的质量亏损Am=2m兄一m旗一队=0.Q03

5u,那么该反响释放的核能Af=AWX931.5MeV^3.3MeV,应选B.

答案：B

考点突破

例1解析：根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n=2能级跃迁到〃=1能

级时，辐射光的波长一定小于656nm,因此选项A错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定

频率的光子，可知选项B错误，D正确；一群处于〃=3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以

产生3种频率的光子，所以选项C正确.

答案：CD

例2解析：此题考查原子的能级跃迁问题，表达了模型建构的核心素养.

由题图数据分析可知，只有氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级辐射出的光子能量在可

见光光子能量范围内，所以处于基态（"=D的氢原子最少也要跃迁到〃=3能级，氢原子吸收

的能量最小为△£=氏一笈=12.09eV,应选A.

答案：A

例3解析：由图象可知，氢原子从〃=2能级跃迁到〃=1能级时，辐射光的能量大于

氢原子从〃=3能级跃迁到n=2能级时辐射光的能量，根据£=?可知，氢原子从〃=2能级跃

迁到〃=1能级时，辐射光的波长一定小于656nm,故A项错误；从〃=4能级跃迁到〃=2能

级时辐射出的光子能量为2.55eV,大于金属钾的逸出功，能使钾发生光电效应，故B项错误;

一个（注意不是一群）处于〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种光谱线，故C项正

确；当处于〃=4能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85eV时，将会被电离，故D项正确.

答案：CD

练1解析：由谱线a的光子的波长大于谱线b的光子的波长，可知谱线a的光子频率小

于谱线8的光子频率，所以谱线a的光子能量小于〃=5和〃=2间的能级差，选项D正确，

选项A、B、C错误.

答案：D

练2解析：此题考查能级跃迁理论及根据/一〃图象分析光电效应现象.由光电效应方

程笈=力y一牖和e〃=笈联立有。以=力卜一展，即光子照射同一金属时，只要遏止电压一样，

说明光子的频率一样，遏止电压越大，光子的频率越大，因此可知5光和C光的频率相同且

大于a光的频率，故A错误，B正确；6光照射金属锄，产生光电子的最大初动能为区=2.81

eV-2.13eV=O.68eV,用光电子轰击氢原子，氢原子可以只吸收电子的局部能量而发生跃

迁，因此处于〃=3能级的氢原子吸收的能量为△氏=-0.85eV-(—1.51eV)=0.66eV,

这时氢原子处在〃=4的能级，向低能级跃迁可辐射弓=6种不同频率的光，故C正确；假设

用。光照射氢原子，氢原子只能吸收能量恰好为能级之差的光子，2.81eV不满足该条件，因

此此光子不被吸收，故D错误.

答案：BC

例4解析：三种射线均来自于原子核内，A错误；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，

那么①射线一定是。射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子

流，B错误；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是Y射线，其电离能力最弱，贯穿

本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，(：错

误，D正确.

答案：D

例5解析：此题考查的是放射性元素的半衰期.根据衰变的半衰期公式加=m(3"，其

2

中派=4g,〃为经历的半衰期的个数，/7=T；=2,联立可得力=4X(；)g=lg,应选B.

o.o\2z

答案：B

例6解析：由于B衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定a衰变

的次数，言=6,再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定B衰变的次数，2x—y

=90-82=8,y=2x-8=4,社232核中的中子数为232—90=142,铅208核中的中子数为

208-82=126,所以针核比铅核多16个中子，铅核比钻核少8个质子，由于物质的衰变与元

素的化学状态无关，所以P衰变所放出的电子来自原子核内，所以A、B正确.

答案：AB

例7解析：。粒子为加e,那么由电荷数守恒及质量数守恒可知，衰变方程为：嚼一

2%+如e,故A正确；Th核和a粒子都带正电荷，那么在题图匀强磁场中都是逆时针旋

19

转，故D错误；由动量守恒可得衰变后”=%=白，那么Th核和。粒子的动能之比J——

vamTh23462

2

A,故c错误；粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，所以有

如9=苧，那么"=手，所以Th核和a粒子的圆周轨道半径之比鲁=*:产2X。

RBqR°BqThBqa423490

=』,故B正确.

45

答案：AB

练3解析：衰变的快慢由放射性元素本身决定，与外部环境无关，A正确；半衰期是大

量原子核衰变的统计规律，对少数几个原子核无意义，B错误：3射线是高速电子流，Y射

线是电磁波，C错误；P衰变的实质是原子核内的1个中子转化为1个质子和1个电子，D正

确.

答案：AD

练4解析：该核反响方程为例一篇+史e,A正确；2%核静止，根据动量守恒

可知。粒子和X粒子速度方向相反，又都带正电，那么转动方向相同，B正确；根据动量守

恒可知a粒子和X粒子的动量大小。相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式可知轨迹

qB

半径”与其所带电荷量成反比，半径之比为45：1,C错误，D正确.

答案：ABD

例8解析：根据核反响方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项B中的X2质量数是

4,电荷数是2,代表a粒子，B项正确；选项D中的X”质量数是4,电荷数是2,代表。粒

子，D项正确；根