?第31講 原子物理
知識(shí)圖譜


原子物理


知識(shí)精講
一．波粒二象性
1．光電效應(yīng)
（1）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫做光電子。光通過小窗照到陰極K上，在光的作用下，電子從電極K逸出，并受電場加速而形成電流，這種電流稱為光電流。

（2）光電效應(yīng)規(guī)律
任何一種金屬都對(duì)應(yīng)一個(gè)極限（截止）頻率，入射光頻率必須大于極限頻率才會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。
（3）光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大。
（4）當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時(shí)，保持頻率不變，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。
（5）入射光照到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10－9 s。
（6）愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0，W0表示金屬的逸出功，若νc表示金屬的極限頻率，則W0＝hνc。
為了解釋光電效應(yīng)的所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1905年愛因斯坦推廣了普朗克關(guān)于能量子的概念，提出了光子說，光子說能夠很好地解釋光電效應(yīng)。把光子的概念應(yīng)用于光電效應(yīng)時(shí)，愛因斯坦認(rèn)為一個(gè)光子的能量是傳遞給金屬中的單個(gè)電子的。電子吸收一個(gè)光子后，把能量的一部分用來掙脫金屬對(duì)它的束縛，余下的一部分就變成電子離開金屬表面后的動(dòng)能。
（7）康普頓效應(yīng)
光子與石墨中的電子發(fā)生碰撞后，成分中出現(xiàn)波長變長的光子的現(xiàn)象。康普頓因此獲得1927年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也具有動(dòng)量，入射光和電子的作用可以看成彈性碰撞，則當(dāng)光子與電子碰撞時(shí)，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子，光子與靜止電子碰撞后，電子的運(yùn)動(dòng)方向，則碰撞過程中動(dòng)量守恒，能量守恒，碰后光子可能沿1方向運(yùn)動(dòng)，并且波長變長。
康普頓效應(yīng)的意義：康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外，還具有動(dòng)量，深入揭示了光的粒子性的一面，也再次證明了愛因斯坦光子說的正確性。光電效應(yīng)應(yīng)用于電子吸收光子的問題，而康普頓效應(yīng)討論光子與電子碰撞且沒有被電子吸收的問題。


3．用圖象表示光電效應(yīng)的規(guī)律
（1）圖象

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，光電子的最大初動(dòng)能Ek是入射光頻率ν的一次函數(shù)，圖象如圖所示，其橫軸截距為金屬的極限頻率νc，縱軸截距是金屬的逸出功的負(fù)值，斜率為普朗克常量h。
（2）IU圖象

光電流強(qiáng)度I隨光電管兩極間電壓U的變化圖象，如圖所示，圖中Im為飽和光電流，Uc為遏止電壓。在一定的光照條件下，單位時(shí)間內(nèi)陰極發(fā)射的光電子的數(shù)目是一定的，光電流隨著電壓的增加而增加，但是當(dāng)電流增加到一定值之后，即使電壓再增大，因此存在飽和電流。當(dāng)電壓減小為零時(shí)，電流并不為零，說明，只有施加反向電壓，在光電管的兩極形成減速的電場，電流才有可能為零。遏止電壓Uc的存在說明，光電子具有一定的初速度。利用可得光電子的最大初動(dòng)能。
（3）存在截止頻率
任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率低于 “極限頻率”時(shí)，無論入射光多強(qiáng)，都不能發(fā)生光電效應(yīng)，這個(gè)極限頻率稱為截止頻率。實(shí)驗(yàn)表明，不同的金屬的截止頻率不同。
4．實(shí)物粒子的波粒二象性——實(shí)物粒子的波動(dòng)性
（1）德布羅意波（物質(zhì)波）：任何運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子都有一種波長與之對(duì)應(yīng)：；任何粒子都有一種頻率與之對(duì)應(yīng)：。
科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里，用晶體做了電子束衍射（波的特性）實(shí)驗(yàn)，得到了電子束的衍射圖樣，從而證明了實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，如圖所示。


二．原子的結(jié)構(gòu)
1．電子的發(fā)現(xiàn)
（1）電子的發(fā)現(xiàn)

湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極和不同的方法做實(shí)驗(yàn)，所得比荷的數(shù)值是相等的。這說明，這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。湯姆生把新發(fā)現(xiàn)的這種粒子稱之為電子。

2．原子的核式結(jié)構(gòu)模型
（1）α粒子散射實(shí)驗(yàn)的原理

（2）原子的核式結(jié)構(gòu)模型的提出：
絕大多數(shù)α粒子不偏移，說明原子內(nèi)部絕大部分是“空”的。
少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，說明原子內(nèi)部有“核”存在。
極少數(shù)α粒子被彈回表明，作用力很大；質(zhì)量很大；電量集中。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來，表明這些α粒子在原子中某個(gè)地方受到了質(zhì)量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見原子中的正電荷、質(zhì)量應(yīng)都集中在一個(gè)中心上。
（3）原子核的電荷和大小
原子半徑的數(shù)量級(jí)是m，而原子核半徑的數(shù)量級(jí)是m，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)。原子核的半徑只相當(dāng)于原子半徑的萬分之一。

3．氫原子光譜
（1）氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
實(shí)驗(yàn)裝置：玻璃管中稀薄氣體的分子在強(qiáng)電場的作用下會(huì)電離，成為自由移動(dòng)的正負(fù)電荷，于是氣體變成導(dǎo)體，導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)光。當(dāng)玻璃管中充入氫氣時(shí)，就可以獲得氫原子光譜圖。

（2）氫原子光譜的理解
特征：只有幾種特定頻率的光；光譜是一些分立的亮線；
1885年，瑞士物理學(xué)家巴爾末提出氫原子光譜線的波長公式：


4．玻爾理論
（1）軌道量子化與玻爾定態(tài)假設(shè)

以氫原子為例，下圖為氫原子的能級(jí)圖，基態(tài)：E1=-13.6eV代表電子在最靠近原子核的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)整個(gè)原子的能量，此時(shí)原子是最穩(wěn)定的。

（2）頻率條件
躍遷：原子由一個(gè)能量態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)能量態(tài)，稱為躍遷。從高能級(jí)到低能解的躍遷，放出光子（自發(fā)的）；從低能級(jí)到高能解的躍遷，吸收光子。
躍遷的頻率條件：（m>n）
原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷的過程是吸收能量的過程。原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程，是輻射能量的過程。吸收或輻射光子的能量恰等于發(fā)生躍遷的兩能級(jí)之差。躍遷的頻率條件，解釋了原子光譜的分立特征。
（3）玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋
玻爾理論很好解釋甚至預(yù)言氫原子的其他譜線。能級(jí)公式：En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6 eV；半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10 m。
氫原子的能級(jí)圖：

（4）玻爾模型的局限性
保留了經(jīng)典粒子的觀念，仍然把電子的運(yùn)動(dòng)看作經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)。
對(duì)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的原子，例如氦原子，無法解釋其光譜現(xiàn)象。



三．原子核
1．天然放射現(xiàn)象

放射性現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)：把放射源放入由鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加磁場（左圖為磁場，右圖為電場），發(fā)現(xiàn)射線如圖所示。


三種射線：
名稱
構(gòu)成
符號(hào)
電離能力
貫穿本領(lǐng)
α射線
氦核
He
最強(qiáng)
最弱
β射線
電子
e
較強(qiáng)
較強(qiáng)
γ射線
光子
γ
最弱
最強(qiáng)


2．原子核的組成
（1）質(zhì)子：盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。
（2）中子：查德威克發(fā)現(xiàn)中子。原因是，如果原子核中只有質(zhì)子，那么原子核的質(zhì)量與電荷量之比應(yīng)等于質(zhì)子的質(zhì)量與電荷量之比，但實(shí)際卻是，絕大多數(shù)情況是前者的比值大些，盧瑟福猜想核內(nèi)還有另一種粒子。
（3）原子核的組成：質(zhì)子帶正電荷，電荷量與一個(gè)電子所帶電荷量相等；中子不帶電，質(zhì)子和中子的質(zhì)量十分接近，統(tǒng)稱為核子，組成原子核。
（4）原子核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)：原子核所帶的電荷量總是質(zhì)子電荷的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)就叫做原子核的電荷數(shù)。原子核的質(zhì)量幾乎等于單個(gè)核子質(zhì)量的整數(shù)倍，這個(gè)倍數(shù)叫做原子核的質(zhì)量數(shù)。
原子核的電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)；原子核的質(zhì)量數(shù)=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)。
（5）原子核的符號(hào)表示
符號(hào)表示原子核，X：元素符號(hào)；A：核的質(zhì)量數(shù)；Z：核電荷數(shù)。例如，一種鈾原子核的質(zhì)量數(shù)是235，其核子數(shù)是235，質(zhì)子數(shù)是92，中子數(shù)是143。
（6）同位素
定義：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。
性質(zhì)：原子核的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子數(shù)目，也決定了電子在核外的分布情況，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)，因而同種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。
氫有三種同位素：氕（通常所說的氫），氘（也叫重氫），氚（也叫超重氫），符號(hào)分別是：，和。碳有兩種同位素，符號(hào)分別是和。
3．放射性元素的衰變
（1）原子核的衰變
定義：原子核放出α或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。
舉例說明：
α衰變：鈾238核放出一個(gè)α粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，變成新核，釷234核。這種放出α粒子的衰變叫做α衰變。這個(gè)過程用衰變方程式表示為：23892U→23490Th+42He。
α衰變規(guī)律：AZX→A-4Z-2Y+42He。
β衰變：釷234核也具有放射性，它能放出一個(gè)β粒子而變成23491Pa（鏷），這種放出β粒子的衰變叫做β衰變。釷234核的衰變方程式：23490Th→23491Pa+0-1e。
β衰變規(guī)律：AZX→AZ+1Y+0-1e。
γ射線是由于原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時(shí)原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的光（能量）輻射，通常是伴隨α射線和β射線而產(chǎn)生。γ射線的本質(zhì)是能量。
（2）衰變方程式遵守的規(guī)律：書寫衰變方程時(shí)，質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒。例如：盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：N＋He→O＋H；查德威克發(fā)現(xiàn)中子：Be＋He→C＋n。

4．半衰期
（1）半衰期的定義：放射性元素的原子核，有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。半衰期表示放射性元素的衰變的快慢。半衰期描述的對(duì)象是大量的原子核，不是個(gè)別原子核，這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。一種元素的半衰期與這種元素是以單質(zhì)形式還是以化合物形式存在，或者增加壓力不會(huì)改變。
（2）公式：用T表示半衰期，與表示衰變前的質(zhì)量和原子核數(shù)，與表示衰變前的質(zhì)量和原子核數(shù)，n表示半衰期數(shù)，則，（）。
（3）氡的衰變

氡222（α衰變）→釙218的半衰期是3.8天，即大約每隔3.8天，就有一半的氡發(fā)生了衰變，再經(jīng)過第二個(gè)半衰期，就剩有1/4的氡。

三點(diǎn)剖析
課程目標(biāo)：
1． 光電效應(yīng)的理解及圖像；
2． 原子結(jié)構(gòu)的理解，氫原子能譜的理解；
3． 原子核理解：核衰變、核反應(yīng)方程、核能、重核裂變、輕核聚變。

光電效應(yīng)
例題1、[多選題] 用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么(　　)

A.a光的頻率一定大于b光的頻率
B.增大b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.用a光照射光電管陰極K時(shí)通過電流計(jì)G的電流是由d到c
D.只增大a光的強(qiáng)度可使通過電流計(jì)G的電流增大
例題2、[多選題] 圖（甲）是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，光電流與電壓的關(guān)系可用圖（乙）所示的曲線表示，圖中橫軸U表示光電管陽極和陰極間的所加電壓，縱軸I表示光電流的強(qiáng)度，下面關(guān)于曲線a、b、c對(duì)應(yīng)色光的相關(guān)說法中正確的是（ ）

A.b的遏止電壓低，a和c的遏止電壓高
B.遏止電壓與入射光的強(qiáng)度無關(guān)
C.a和c是同種色光，且a比c光的強(qiáng)度要強(qiáng)
D.b和c是同種色光，且b比c光的強(qiáng)度要強(qiáng)
例題3、 如圖所示是做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置簡圖。在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV），A為陽極。在a、b間不接任何電源，用頻率為ν（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)。這時(shí)，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負(fù)極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2.1V時(shí)，電流表的示數(shù)剛好減小到零。（普朗克恒量h＝6.63×10－34J?s）

求：（1）a、b間未接直流電源時(shí)，通過電流表的電流方向________________
（2）從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能EK＝________焦。
（3）入射單色光的頻率是________。
例題4、[多選題] 某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示，E、v0為已知量。由圖線信息可知（ ）

A.逸出功W0＝E
B.圖像的斜率表示普朗克常量的倒數(shù)
C.圖中E與v0的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均無關(guān)
D.若入射光頻率為3v0，則光電子的最大初動(dòng)能為3E
例題5、 美國物理學(xué)家密立根用精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，這項(xiàng)工作成了愛因斯坦方程式在很小誤差范圍內(nèi)的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。密立根的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y量金屬的遏止電壓Uc．與入射光頻率ν，由此計(jì)算普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程式的正確性。如圖所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)作出的Uc－ν圖象，電子的電荷量為1.6×10－19C．試根據(jù)圖象求：這種金屬的截止頻率νc和普朗克常量h。

隨練1、 小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示。已知普朗克常量h＝6.63×10－34J?s。

（1）圖甲中電極A為光電管的________（填“陰極”或“陽極”）；
（2）實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓UC與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νC＝________Hz，逸出功W0＝________J；
（3）如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________J。
隨練2、 利用如圖1所示的電路研究光電效應(yīng)，以確定光電管中電子的發(fā)射情況與光照的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。K、A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，K受到光照時(shí)能夠發(fā)射電子。K與A之間的電壓大小可以調(diào)整，電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。
（1）a．電源按圖1所示的方式連接，且將滑動(dòng)變阻器中的滑片置于中央位置附近。試判斷：光電管中從K發(fā)射出的電子由K向A的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)？
b．現(xiàn)有一電子從K極板逸出，初動(dòng)能忽略不計(jì)，已知電子的電量為e，電子經(jīng)電壓U加速后到達(dá)A極板。求電子到達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能Ek。

（2）在圖1裝置中，通過改變電源的正、負(fù)極，以及移動(dòng)變阻器的滑片，可以獲得電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系，如圖2所示，圖中Uc叫遏止電壓。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于一定頻率的光，無論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的。請(qǐng)寫出光電效應(yīng)方程，并對(duì)“一定頻率的光，無論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的”做出解釋。

（3）美國物理學(xué)家密立根為了檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并測量了某金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν。根據(jù)他的方法獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成如圖3所示的圖線。已知電子的電量e＝1.6×10－19C，求普朗克常量h。（將運(yùn)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字。）


原子結(jié)構(gòu)理論
例題1、 盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。能大致反映α粒子散射特點(diǎn)的是圖(　　)
A.
B.
C.
D.
例題2、 根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A.動(dòng)能先增大，后減小
B.電勢(shì)能先減小，后增大
C.電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零
D.加速度先變小，后變大
例題3、[多選題] 關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程，下列說法正確的有（ ）
A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)
B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)
C.對(duì)原子光譜的研究開辟了深入探索原子結(jié)構(gòu)的道路
D.玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，說明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯(cuò)誤的
例題4、 如圖是玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級(jí)示意圖．一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級(jí)時(shí)，以下說法符合玻爾理論的有（ ）

A.電子軌道半徑減小，動(dòng)能也要減小
B.氫原子躍遷時(shí)，可發(fā)出連續(xù)不斷的光譜線
C.由n＝4躍遷到n＝1時(shí)發(fā)出光子的頻率最小
D.金屬鉀的逸出功為2.21eV，能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的光譜線有4條
例題5、 氫原子的能級(jí)圖如圖所示，普朗克常量h＝6.63×10－34J?s，一群氫原子在n＝4的激發(fā)態(tài)時(shí)，問：

（1）要使氫原子電離，入射光子的最小能量是多少？
（2）能放出的光子幾種頻率的光子？最大能量是多少？
（3）所放出光子的最小波長？
隨練1、 關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論和α粒子散射實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）
A.盧瑟福做α粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證湯姆孫的“棗糕”模型是錯(cuò)誤的
B.盧瑟福認(rèn)識(shí)到湯姆孫“棗糕”模型的錯(cuò)誤后提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論
C.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證核式結(jié)構(gòu)理論的正確性
D.盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論
隨練2、 關(guān)于玻爾原子理論的基本假設(shè)，下列說法中正確的是(　　)
A.原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，庫侖力提供向心力
B.電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是任意的
C.原子的能量包括電子的動(dòng)能和勢(shì)能，電子動(dòng)能可取任意值，勢(shì)能只能取某些分立值
D.電子由一條軌道躍遷到另一條軌道上時(shí)，輻射(或吸收)的光子頻率等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率

原子核反應(yīng)及核能
例題1、 如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中，下列說法正確的是(　　)


A.①④表示α射線，其射出速度最慢但電離能力最弱
B.②⑤表示γ射線，其穿透能力和電離能力都很強(qiáng)
C.②⑤表示γ射線，是由原子核內(nèi)釋放出來的高頻電磁波
D.③⑥表示β射線，是高速電子流，可以穿透幾毫米厚的鋁板
例題2、 原來靜止的原子核，發(fā)生α衰變后放出一個(gè)動(dòng)能為E0的α粒子，求：
（1）生成的新核動(dòng)能是多少？
（2）如果衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子及新核的動(dòng)能，釋放的核能△E是多少？
（3）虧損的質(zhì)量△m是多少？
例題3、 是人類首先制造出的放射性同位素，其半衰期為2.5min，能衰變?yōu)楹鸵粋€(gè)未知粒子．
①寫出該衰變的方程；
②已知容器中原有純的質(zhì)量為m，求5min后容器中剩余的質(zhì)量．
例題4、[多選題] 下列核反應(yīng)方程屬于衰變的是（ ）
A.12H+13H→24He+01n
B.90234Th→91234Pa+﹣10e
C.2966Cu→2762Co+24He
D.92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n
隨練1、 用中子打擊得到一種新的生成物。
（1）寫出這一反應(yīng)的核反應(yīng)方程。
（2）設(shè)入射的中子速度大小為v，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，求生成物的速度大小。
（3）生成物具有放射性，半衰期為15天，經(jīng)過45天后，剩下的生成物是原來的多少？（直接寫答案）
隨練2、 下列核反應(yīng)方程中，屬于原子核衰變的是（ ）
A.
B.
C.
D.
隨練3、 在方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)原來靜止的原子核衰變后變成一個(gè)核并放出一個(gè)粒子，該粒子動(dòng)能為EK，速度方向恰好垂直磁場。Rn核和粒子的徑跡如圖所示，若衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能的形式釋放，真空中的光速為c，求：

（1）寫出這個(gè)核反應(yīng)方程；
（2）Rn核與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)半徑之比；
（3）衰變過程中的質(zhì)量虧損。
隨練4、 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R．用m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。
（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫出該放射性原子核α衰變的核反應(yīng)方程。
（2）設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為α粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損△m

拓展
1、 如圖所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)用某種可見光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過：

（1）當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向________滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會(huì)減小，當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則陰極K的逸出功為________（已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，可見光的頻率為v）．
（2）如果保持變阻器的滑動(dòng)端P的位置不變，也不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增大入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將________（填“增大”、“減小”或“不變”），通過電流表的電流將會(huì)________（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）如果將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，將變阻器的滑動(dòng)端P從A端逐漸向B端移動(dòng)的過程中，通過電流表的電流先________后________（填“增大”、“減小”或“不變”）（電源電壓足夠大）
2、 某金屬在光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示，試求：

①普朗克常量h（用圖中字母表示）；
②入射光的頻率為3Vc時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大處動(dòng)能Ek′。
3、[多選題] 下面對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探索過程中說法正確的是（　?。?br /> A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子且測出了電子的電荷量
B.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說
C.電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核也具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)α粒子穿過金箔發(fā)生大角度散射的過程中其動(dòng)能先減小后增大
4、[多選題] 人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程，盧瑟福、湯姆孫、玻爾、查德威克等科學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)．關(guān)于他們的主要成就，下列正確的是（ ）
A.查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子
B.盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型并認(rèn)為氫原子的能級(jí)是分立的
C.玻爾第一次把微觀世界中物理量取分立值的觀念應(yīng)用到原子系統(tǒng)
D.湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
5、 已知En=，基態(tài)氫原子能量E1=﹣13.6eV，欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離，下列措施不可行的是（　?。?br /> A.用10.2eV的光子照射
B.用14eV的電子碰撞
C.用11eV的光子照射
D.用11eV的電子碰撞
6、 如圖是三種射線在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)情況的示意圖，下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A.a是射線，它的速度接近光速
B.b是射線，它能穿過幾厘米厚的鉛板
C.c是一種頻率很高的電磁波，它的電離本領(lǐng)很強(qiáng)
D.a和c是從原子核放射出來的，b是核外電子輻射出來的
7、 下列核反應(yīng)方程中，屬于β衰變的是（ ）
A.
B.
C.
D.
8、 核電池又叫“放射性同位素電池”，這是利用入微性同位素在衰變過程中連續(xù)釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苤圃於傻模澈穗姵赜煞派湫酝凰豍u制成，已知Pu衰變?yōu)殁櫤耍ǚ?hào)U）和α粒子，其半衰期為88年，若該電池在第一個(gè)88年內(nèi)的平均功率為10W，其發(fā)電效率為10%，光速c=3×108m/s，一年約為3.2×107s，不考慮其他衰變．
（1）寫出衰變方程；
（2）求該電池在第一個(gè)88年內(nèi)釋放的核能和虧損的質(zhì)量（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

答案解析

原子物理


光電效應(yīng)
例題1、[多選題]
【答案】 A D
【解析】 A、用一定頻率的a單色照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知γa＞γ0，a光的頻率一定大于b光的頻率，所以A正確。
B、發(fā)生光電效應(yīng)的條件：γ＞γ0，增加b光的強(qiáng)度不能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；
C、發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電子從光電管左端運(yùn)動(dòng)到右端，而電流的方向與電子定向移動(dòng)的方向相反，所以流過電流表G的電流方向是c流向d，故C錯(cuò)誤；
D、增加a光的強(qiáng)度可使通過電流計(jì)G的電流增大。故D正確。
例題2、[多選題]
【答案】 B C
【解析】 暫無解析
例題3、
【答案】 （1）通過電流表的電流從下向上
（2）3.36×10－19
（3）9.65×1014Hz
【解析】 （1）單色光照射陰極K，K發(fā)射出光電子，光電子由K向A定向移動(dòng)，光電流由A向K．所以通過電流表的電流從下向上。
（2）根據(jù)動(dòng)能定理得：光電子的最大初動(dòng)能EK＝eUc＝2.1eV＝3.36×10－19J。
（3）由光電效應(yīng)方程：EK＝hν－W0，得ν＝9.65×1014Hz。
例題4、[多選題]
【答案】 A C
【解析】 A、根據(jù)光電效應(yīng)方程：EK＝hγ－W0，EK＝0時(shí)有hγ0－W0＝0，所以逸出功W0＝hγ0，
由圖，當(dāng)γ＝0時(shí)可得：－E＝0－W0
所以：W0＝E．故A正確；
B、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK＝hγ－W0，任何一種金屬的逸出功W0一定，說明EK隨頻率f的變化而變化，且是線性關(guān)系（與y＝ax＋b類似），直線的斜率等于普朗克恒量，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)A的分析可知，E等于金屬的逸出功，所以圖中E與v0的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均無關(guān)，故C正確；
D、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK＝hγ－W0，若入射光頻率為3v0，則光電子的最大初動(dòng)能為2E．故D錯(cuò)誤．
例題5、
【答案】 4.27×1014Hz；6.30×10－34J?s
【解析】 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程：hγ＝W＋Ek
得：hγ＝hγc＋eUc
變形得：Uc＝（γ－γc）；
由題圖可知，Uc＝0對(duì)應(yīng)的頻率即為截止頻率γc，
得：γc＝4.27×1014Hz
圖線的斜率為：＝3.93×10－15V?s
代入電子電量計(jì)算得：h＝6.30×10－34J?s
答：這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz，普朗克常量為6.30×10－34J?s。
隨練1、
【答案】 （1）陽極
（2）5.15×1014；3.41×10－19
（3）1.23×10－19
【解析】 （1）電子從金屬板上射出后被電場加速，由此可知A板為正極即為陽極，故A錯(cuò)誤；
由Ekm＝hv－W0和eUC＝EKm得：eUC＝hv－W0，因此當(dāng)遏制電壓為零時(shí)，hvC＝W0，
根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率νC＝5.15×1014Hz，
（2）根據(jù)hvC＝W0，則可求出該金屬的逸出功大小W0＝6.63×10－34×5.15×1014＝3.41×10－19J。
（3）根據(jù)圖象求出頻率ν＝7.00×1014Hz時(shí)的遏制電壓，然后根據(jù)eUC＝EKm可求出光電子的最大初動(dòng)能；
由Ekm＝hv－W0；
解得：Ekm＝6.63×10－34×7.0×1014－3.41×10－19J＝1.23×10－19J。
隨練2、
【答案】 （1）a．加速運(yùn)動(dòng)
b．eU
（2）Ek＝hν－W；見解析
（3）6×10－34J·s
【解析】 （1）b．由動(dòng)能定理得Ek＝eU
（2）愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W
遏止電壓對(duì)應(yīng)為具有最大初動(dòng)能的光電子由K極板運(yùn)動(dòng)到A極板動(dòng)能減為0，根據(jù)動(dòng)能定理有：
Ek＝eUc
聯(lián)立以上各式得。
可見，對(duì)于確定的金屬來說，一定頻率的光，無論光
的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的。
（3）斜率為普朗克常量與元電荷常量之比
由圖像求得斜率k＝4×10－15V·s
得普朗克常量：h＝ke
代入數(shù)據(jù)得：h＝6×10－34J·s

原子結(jié)構(gòu)理論
例題1、
【答案】 B
【解析】 根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福在1911年提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；他認(rèn)為：原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，原子中的大部分空間都是空的，所以大多數(shù)的α粒子都能穿過原子的空間，只有少數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡靠近原子核的α粒子，才出現(xiàn)較大角度的偏轉(zhuǎn)。由此，結(jié)合α粒子散射實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)可知，只有B選項(xiàng)正確，ACD都錯(cuò)誤。
例題2、
【答案】 C
【解析】 α粒子受到斥力作用，根據(jù)電場力做功特點(diǎn)可知：從a運(yùn)動(dòng)到b過程中電場力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，從b運(yùn)動(dòng)到c過程中，電場力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，整個(gè)過程中由于a與c在同一等勢(shì)線上，故電場力不做功，AB錯(cuò)誤，C正確；
根據(jù)點(diǎn)電荷周圍電場可知，距離原子核近的地方電場強(qiáng)度大，故越靠近原子核加速度越大，因此α粒子加速度先增大后減小，故D錯(cuò)誤。
例題3、[多選題]
【答案】 B C
【解析】 A、湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，猜想出原子內(nèi)的正電荷均勻分布在原子內(nèi)，提出了棗糕式原子模型。故A錯(cuò)誤。
B、盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。故B正確。
C、原子光譜是線狀譜，與原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。故對(duì)原子光譜的研究開辟了深入探索原子結(jié)構(gòu)的道路。故C正確。
D、玻爾原子理論無法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，由于原子是穩(wěn)定的，故玻爾提出的原子定態(tài)概念是正確的。故D錯(cuò)誤。
例題4、
【答案】 D
【解析】 A、當(dāng)原子從第4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，原子的能量減小，軌道半徑減小，電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；
B、能級(jí)間躍遷輻射或吸收的光子能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，氫原子躍遷時(shí)，可發(fā)出不連續(xù)的光譜線，故B錯(cuò)誤；
C、由n＝4躍遷到n＝1時(shí)輻射的光子能量最大，發(fā)出光子的頻率最大，故C錯(cuò)誤；
D、第四能級(jí)的氫原子可以放出6條光譜線，其放出的光子能量分別為：
E1＝－0.85－（－1.51）＝0.66eV；
E2＝－0.85－（－3.40）＝2.55eV；
E3＝－0.85－（－13.6）＝12.75eV；
E4＝－1.51－（－3.40）＝1.89eV；
E5＝－1.51－（－13.6eV）＝12.09eV；
E6＝－3.40－（－13.6）＝10.20eV；
故大于2.21eV的光譜線有4條；故D正確。
例題5、
【答案】 （1）13.6eV
（2）6種；12.75eV
（3）9.75×10－8m
【解析】 （1）要使氫原子電離，入射光子的最小能量是13.6eV；
（2）因?yàn)?，知?dú)湓涌赡馨l(fā)射6種頻率的光子。其中能量最大的情況是氫原子由量子數(shù)n＝4的能級(jí)躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)輻射光子的能量，等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，
即Emax＝E4－E1＝－0.85＋13.6eV＝12.75eV。
（3）根據(jù)：可得：
可知能量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的波長最小，則最小波長：
＝9.75×10－8m．
隨練1、
【答案】 D
【解析】 A、盧瑟福做α粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證湯姆孫的“棗糕”模型是否正確的，故A錯(cuò)誤；
B、盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)到湯姆孫“棗糕”模型的錯(cuò)誤后提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，故B錯(cuò)誤；
CD、盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，故C錯(cuò)誤，D正確；
隨練2、
【答案】 A
【解析】 A．根據(jù)玻爾理論的基本假設(shè)知，原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，庫侖力提供向心力，故A正確；
B．電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是一些特定的值，故B錯(cuò)誤；
C．原子的能量包括電子的動(dòng)能和勢(shì)能，由于軌道是量子化的，則電子動(dòng)能也是特定的值，故C錯(cuò)誤；
D．電子由一條軌道躍遷到另一條軌道上時(shí)，輻射(或吸收)的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，故D錯(cuò)誤．
故選：A．

原子核反應(yīng)及核能
例題1、
【答案】 C
【解析】 α射線是高速He流，一個(gè)α粒子帶兩個(gè)正電荷．根據(jù)左手定則，α射線受到的洛倫茲力向右，故③是α射線；射出速度最慢但電離能力最強(qiáng)；
β射線是高速電子流，帶負(fù)電荷．根據(jù)左手定則，β射線受到的洛倫茲力向左，故①是β射線，其為高速粒子流，能穿透幾毫米厚的鋁板；
γ射線是γ光子，是中性的，故在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．故②是γ射線；其為高頻電磁波；
α射線實(shí)質(zhì)為氦核，帶正電，β射線為電子流，帶負(fù)電，γ射線為高頻電磁波，根據(jù)電荷所受電場力特點(diǎn)可知：④為β射線，⑤為γ射線，⑥為α射線，
綜上所述可知，C正確ABD錯(cuò)誤．
故選：C．
例題2、
【答案】 （1）
（2）
（3）
【解析】 （1）衰變方程為：
在衰變過程中動(dòng)量守恒：mαvα＝mYvY，
α和生成核的動(dòng)量P相等，
所以，
解得：
（2）由能量守恒，釋放的核能：
△E＝E0＋EKY


（3）由質(zhì)能關(guān)系△E＝△mc2，解得
例題3、
【答案】
①
②
【解析】 ①衰變的方程為：
②半衰期為2.5min，則經(jīng)過5min后發(fā)生2次衰變，
則容器中剩余的質(zhì)量為：．
例題4、[多選題]
【答案】 B C
【解析】 根據(jù)個(gè)核反應(yīng)得特點(diǎn)可知，A是輕核得聚變，B是β衰變，C是α衰變，D是重核的裂變，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確
隨練1、
【答案】 （1）
（2）
（3）
【解析】 （1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知生成物的質(zhì)量數(shù)為：m＝23＋1＝24，電荷數(shù)：z＝11，所以核反應(yīng)方程為：；
（2）設(shè)中子的質(zhì)量為m，則生成物的質(zhì)量為24m。取中子的初速度的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律有：mv＝24mv′
解得：
（3）經(jīng)過45天為3個(gè)半衰期，所以剩下的生成物是原來的。
隨練2、
【答案】 A
【解析】 A、根據(jù)衰變的特點(diǎn)，該方程中有電子產(chǎn)生，屬于β衰變。故A正確；
BCD、根據(jù)核反應(yīng)的特點(diǎn)可知，B為重核的裂變，C為輕核的聚變，D為人工核反應(yīng)方程。故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤
隨練3、
【答案】 （1）
（2）1︰43
（3）
【解析】 （1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為：
（2）由動(dòng)量守恒定律可知，新核與粒子動(dòng)量相等，P1＝P2，
洛倫茲力提供向心力：
解得，
可知： ，
代入數(shù)據(jù)解得： 。
（3）由動(dòng)能與動(dòng)量關(guān)系有： ，
解得Rn核獲得的動(dòng)能為： ，
核反應(yīng)中釋放的核能為：△E＝Ek＋Ek′，
由質(zhì)能方程有：△E＝△mc2，
解得： 。
隨練4、
【答案】 （1）
（2）
【解析】 （1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，反應(yīng)方程為：；
（2）原子核在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，
由牛頓第二定律得：，解得：，
設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v′，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，
以α粒子的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv′－mv＝0，
解得：，
由愛因斯坦質(zhì)能方程得：，
解得：；

拓展
1、
【答案】 （1）右；hv－eU
（2）不變；增大
（3）增大；不變
【解析】 （1）當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向右移動(dòng)，反向電壓增大，光電子到達(dá)右端的速度減小，到達(dá)右端的光電子的個(gè)數(shù)也減小，則通過電流表的電流減?。?br /> 當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)動(dòng)能定理得，eU＝mvm2，則光電子的最大初動(dòng)能為eU．
根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm＝hv－W0，所以：W0＝hv－eU
（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm＝hv－W0，知入射光的頻率不變，則光電子的最大初動(dòng)能不變．
增大入射光的強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的數(shù)目增加，所以通過電流表的電流將會(huì)增大．
（3）如果將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，則該電路為正向電壓，將變阻器的滑動(dòng)端P從A端逐漸向B端移動(dòng)的過程中，正向電壓由0開始逐漸增大，通過電流表的電流先增大，增大到最大電流，即達(dá)到飽和光電流后，電流不再變化．
2、
【答案】 ①
②2E
【解析】 ①由光電效應(yīng)方程EK＝hv－W0，
結(jié)合圖象可知金屬的逸出功W0＝E，而
極限頻率為νc，所以hvc－W0＝0，
解得：h
②由光電效應(yīng)方程：．
3、[多選題]
【答案】 B D
【解析】 暫無解析
4、[多選題]
【答案】 A C
【解析】 A、查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了中子，故A正確
B、盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，沒有認(rèn)為氫原子的能級(jí)是分立的，故B錯(cuò)誤
C、玻爾第一次把微觀世界中物理量取分立值的觀念應(yīng)用到原子系統(tǒng)，提出了著名的玻爾原子理論，故C正確
D、湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D錯(cuò)誤
5、
【答案】 C
【解析】 A、用10.2eV的光子照射，即﹣13.6+10.2eV=﹣3.4eV，躍遷到第二能級(jí)．故A不符合題意．
B、用14eV的光子照射，即﹣13.6+14eV＞0，氫原子被電離．故B不符合題意．
C、因?yàn)椹?3.6+11eV=﹣2.6eV，不能被吸收．故C符合題意．
D、用11eV的動(dòng)能的電子碰撞，可能吸收10.2eV能量，故D不符合題意
本題選擇不能使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離，故選：C
6、
【答案】 B
【解析】 在磁場中根據(jù)左手定則判定偏轉(zhuǎn)的方向：射線帶正電荷，射線帶負(fù)電荷，射線不帶電，不偏轉(zhuǎn)；射線是氦原子核，射線是電子流，射線是電阻躍遷產(chǎn)生的光子流；、和三種射線，射線的穿透力最強(qiáng)，電離能力最弱．
由于磁場的方向向里，帶正電的粒子向上運(yùn)動(dòng)，所以電流的方向就是向上的，根據(jù)左手定則可知，受到的洛倫茲力的方向是向左的，所以向左偏轉(zhuǎn)的a帶正電為射線；b沒有偏轉(zhuǎn)，所以b不帶電，為射線；c偏轉(zhuǎn)的方向與a相反，說明與a的電性相反，所以帶負(fù)電，為射線，射線是氦原子核，射線是電子流，射線是電子躍遷產(chǎn)生的光子流，、和三種射線，射線的穿透力最強(qiáng)，電離能力最弱，ACD錯(cuò)誤，B正確．
故選：B．
7、
【答案】 A
【解析】 暫無解析
8、
【答案】 （1）衰變方程為Pu→+He；
（2）該電池在第一個(gè)88年內(nèi)釋放的核能是3×1011J，虧損的質(zhì)量3×10﹣6kg．
【解析】 （1）質(zhì)量數(shù)守恒與核電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程得： Pu→+He…①
（2）在第一個(gè)88年內(nèi)PU釋放的能量為： …②
代入數(shù)據(jù)解得：△E=3×1011J
由愛因斯坦質(zhì)能方程得： …③
代入數(shù)據(jù)得：△m=3×10﹣6kg
答：（1）衰變方程為Pu→+He；
（2）該電池在第一個(gè)88年內(nèi)釋放的核能是3×1011J，虧損的質(zhì)量3×10﹣6kg．

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