題型1 原子結(jié)構(gòu) 能級(jí)躍遷
題型2 原子核 核反應(yīng)
【關(guān)鍵能力】緊扣課本，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)概念和規(guī)律的理解和記憶.重點(diǎn)掌握原子核式結(jié)構(gòu)的建立過(guò)程、原子能級(jí)躍遷、核反應(yīng)、半衰期與質(zhì)量虧損;也要加強(qiáng)原子物理涉及的物理學(xué)史和物理學(xué)方法.對(duì)結(jié)合能和比結(jié)合能的理解、半衰期、核能的相關(guān)計(jì)算是近些年的熱點(diǎn)問(wèn)題.
A.1種B.2種C.3種D.4種
[技法點(diǎn)撥]本題考查原子核的衰變，衰變過(guò)程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，衰變后的原子核更穩(wěn)定、比結(jié)合能更大，放射性元素的半衰期與外部環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān).
[技法點(diǎn)撥]本題考查核聚變，參與聚變過(guò)程的原子核其核子數(shù)較少，但核能釋放較多，利用愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程計(jì)算核能或者質(zhì)量虧損時(shí)要注意質(zhì)量單位和能量單位的換算方法.
1.如圖所示是α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖.從α粒子源發(fā)射的α粒子射向金箔,利用觀測(cè)裝置觀測(cè)發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)α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)α粒子(約占八千分之一)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°.下列說(shuō)法正確的是(　　)A.α粒子是從放射性物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的快速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子流B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明原子中的正電荷彌漫性地均勻分布在原子內(nèi)C.α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)是金箔中的電子對(duì)α粒子的作用引起的D.α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)是帶正電的原子核對(duì)α粒子的斥力引起的
題型1　原子結(jié)構(gòu) 能級(jí)躍遷
[解析] α粒子是從放射性物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的氦核,A錯(cuò)誤;若原子中的正電荷彌漫性地均勻分布在原子內(nèi),α粒子穿過(guò)原子時(shí)受到各方向的正電荷的斥力基本上會(huì)相互平衡,對(duì)α粒子運(yùn)動(dòng)的影響不會(huì)很大,不會(huì)出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn),B錯(cuò)誤;電子對(duì)α粒子速度的大小和方向的影響可以忽略,C錯(cuò)誤;原子核帶正電,體積很小,但幾乎占有原子的全部質(zhì)量,電子在核外運(yùn)動(dòng),當(dāng)α粒子進(jìn)入原子區(qū)域后,大部分離原子核很遠(yuǎn),受到的庫(kù)侖斥力很小,運(yùn)動(dòng)方向幾乎不變,只有極少數(shù)α粒子在穿過(guò)原子時(shí)離原子核很近,因此受到很強(qiáng)的庫(kù)侖斥力,發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),D正確.
2. (多選)圖甲為氫原子巴耳末線系的光譜圖,圖乙是根據(jù)玻爾原子模型求得的氫原子能級(jí)圖,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,下列說(shuō)法正確的是(　)A.圖甲中波長(zhǎng)為656.3 nm的亮線為氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的B.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),可能輻射出γ射線C.能量為5 eV的光子可使處于n=2能級(jí)的氫原子發(fā)生電離D.氫原子從n=4能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)釋放的光子,可使逸出功為4.54 eV的金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能為8.21 eV
3.氫原子的能級(jí)圖如圖所示.關(guān)于玻爾理論與氫原子光譜,下列說(shuō)法正確的是　　(　　)A.氫原子能級(jí)越高越穩(wěn)定B.氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)只能在相鄰能級(jí)間躍遷C.如果處于激發(fā)態(tài)的氫原子足夠多,則發(fā)出的光就是連續(xù)光譜D.氫原子由n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)大于由n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)
4.如圖所示是激光產(chǎn)生的原理示意圖,當(dāng)外來(lái)光子的能量等于原子相應(yīng)的能級(jí)差時(shí),就會(huì)把原子從低能態(tài)激發(fā)到高能態(tài),處在激發(fā)態(tài)的原子會(huì)自發(fā)躍遷到低能態(tài),同時(shí)發(fā)出光輻射,1916年,愛(ài)因斯坦在研究光輻射與原子相互作用時(shí)發(fā)現(xiàn),除了上述兩種過(guò)程之外,還存在第三種過(guò)程——受激輻射躍遷,即在外來(lái)光子的作用下,處在高能態(tài)的原子向低能態(tài)躍遷,并同時(shí)輻射出能量相同的光子,發(fā)出的光就是激光.已知普朗克常量為h,光速為c,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.原子吸收外來(lái)光子,從低能態(tài)激發(fā)到高能態(tài)的過(guò)程叫自發(fā)輻射躍遷B.處于激發(fā)態(tài)的原子自發(fā)躍遷到低能態(tài)的過(guò)程叫受激吸收躍遷C.受激輻射躍遷與受激吸收躍遷的區(qū)別是,一個(gè)是吸收光子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài),一個(gè)是吸收光子從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)D.若某束激光的動(dòng)量為p,則光子的能量為0.5pc
5. [2023·遼寧卷] 原子處于磁場(chǎng)中,某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂.某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示,相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④.若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,則(　　)A. ①和③的能量相等B. ②的頻率大于④的頻率C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D. ④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek
[解析]由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同,可知①和③的能量相等,選項(xiàng)A正確;因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知②的能量小于④的能量,根據(jù)ε=hν可知②的頻率小于④的頻率,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知②的能量小于①,②的頻率小于①,則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知④的能量大于①,即④的頻率大于①,用①照射某金屬表面時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,根據(jù)Ekm=hν-W,則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
6.氦元素對(duì)地球來(lái)說(shuō)是一種非常稀少和寶貴的資源.如圖所示為氦離子(He+)的能級(jí)圖,根據(jù)玻爾原子理論,關(guān)于氦離子能級(jí)躍遷,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.大量處于n=3能級(jí)的氦離子向低能級(jí)躍遷,最多可輻射2種不同頻率的光子B.從n=4向n=3能級(jí)躍遷,要向外輻射光子的能量為2.64 eVC.處于n=1能級(jí)的氦離子,可以吸收54.0 eV的能量而發(fā)生電離D.從n=3躍遷到n=2能級(jí)比從n=2躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子波長(zhǎng)短
題型2　原子核 核反應(yīng)
[解析]由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得7+3=Z+8,14+7=A+17,解得Z=2,A=4,故D正確.?

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