第30讲原子结构、原子核1.(2017浙江11月选考,15,2分)(多选)a、b是两种单色光,其光子能量分别为εa和εb,且εaεb=k,()A.则a、b的光子动量之比papb=1∶kB.若a、b入射到同一双缝干涉装置上,则相邻亮条纹的间距之比ΔxaΔxb=1∶kC.若a、b都能使某种金属发生光电效应,则光电子最大初动能之差Eka-Ekb=εb(k-1)D.若a、b是由处在同一激发态的原子跃迁到a态和b态时产生的,则a、b两态能级之差Ea-Eb=εb(k-1)答案BC根据德布罗意方程λ=hp以及光子的能量ε=hcλ,联立得p=εc,所以papb=εaεb,选项A错误。Δx=Lλd,联立以上各式可得Δx=Lhcdε,因此选项B正确。光电子最大初动能Ek=hν-W0,因此Eka-Ekb=(k-1)εb,选项C正确。由题意可知,Ea+εa=Eb+εb,所以Ea-Eb=εb-εa=εb(1-k),选项D错误。2.(2018天津理综,1,6分)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.714N俘获一个α粒子,产生817O并放出一个粒子B.1327Al俘获一个α粒子,产生1530P并放出一个粒子C.511B俘获一个质子,产生48Be并放出一个粒子D.36Li俘获一个质子,产生23He并放出一个粒子答案B本题考查核反应方程。由核反应过程中遵循质量数、电荷数均守恒的原则,可写出选项中的四个核反应方程。714N+24He→817O+¿11¿H,选项A错误。1327Al+¿24¿He→1530P+¿01¿n,选项B正确。511B+¿11H→48¿Be+¿24¿He,选项C错误。36Li+¿11¿H→23He+¿24¿He,选项D错误。3.(多选)下列说法正确的是()A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B.原子核放出β粒子后,转变成新核所对应的元素是原来的同位素C.能级处于n=4的一个氢原子,自发辐射时最多可以辐射出3种不同的光子D.用频率为ν0的光照射逸出功为W0的金属时,逸出光电子的动能均为hν0-W0答案AC同位素是同一元素的不同原子,特点是质子数相同中子数不同。β衰变是一种核反应,并不是放出核外电子,实质是原子核中的一个中子转变为一个质子及一个电子,因此反应后新核对应的元素不是原来的同位素。在计算辐射光子种类时,若对象为“一群原子”,算法为Cn2;若对象为“一个原子”,则只能走一条跃迁路径。根据题意,辐射光子种类最多的跃迁路径为4→3→2→1,最多有三种,通用算法为n-1。光电效应中,只有入射光频率大于截止频率,才能逸出光电子。故选A、C。4.(多选)在家居装饰中常用到花岗石、大理石等天然石材,这些岩石都含有不同程度的放射性元素。下列说法中正确的是()A.放射性元素92238U发生α衰变的方程是:92238U→90234Th+¿24¿HeB.α衰变中,α粒子获得的能量越大,其德布罗意波波长越短C.β衰变中产生的电子来源于原子核的内部,故半衰期会受元素化学状态的影响D.若某一原子核衰变辐射出一个频率为ν的γ光子,该过程质量亏损为Δm,则hν>Δmc2答案AB粒子能量越大,动量也越大,根据λ=hp可知波长越小。半衰期不受物理、化学状态的影响。物质的能量对应质量,根据爱因斯坦质能方程可知hν=Δmc2。5.(多选)如图所示为卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C三个位置时,关于观察到的现象,下列说法中正确的是()A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少C.相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数最少D.放在C位置时观察不到屏上有闪光答案AC卢瑟福α粒子散射实验的结论是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,几乎被弹回,A、C正确。6.(2018浙江11月选考,14,2分)(多选)处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a、b两种可见光,a光照射某金属表面时有光电子逸出,b光照射该金属表面时没有光电子逸出,则()A.以相同的入射角射向一平行玻璃砖,a光的侧移量小于b光的B.垂直入射到同一单缝衍射装置,a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的C.a光和b光的频率之比可能是20∶27D.a光子的动量大于b光子的答案BD根据光电效应可知,a光能发生光电效应,b光不能发生光电效应,E=hν,说明频率νa>νb,故C...