原子结构与原子核
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
选择题(1～7题为单项选择题，8～14题为多项选择题)
1．(2018·天津卷·1)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. 7N俘获一个α粒子，产生 8O并放出一个粒子 B.13Al俘获一个α粒子，产生15P并放出一个粒子 C. 5B俘获一个质子，产生4Be并放出一个粒子 D.3Li俘获一个质子，产生2He并放出一个粒子
解析： 根据质量数守恒、电荷数守恒，各选项核反应方程如下： A错： 7N＋2He→ 8O＋1H B对：13Al＋2He→15P＋0n C错： 5B＋1H→4Be＋2He D错：3Li＋1H→2He＋2He 答案： B
2．下列说法正确的是( )
A. 88Ra衰变为 86Rn要经过1次α衰变和1次β衰变 B. 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n此方程是核裂变方程 C.2He＋4Be→ 6C＋X此方程中X是质子 D.1H＋1H→0n＋Y此方程中Y是质子
解析： 设经过x次α衰变、y次β衰变，则由226－222＝4x,88－2x＋y＝86，解得
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x＝1，y＝0，故A错误；裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，则235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr
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＋30n是核裂变方程，故B正确；根据质量数和电荷数守恒知：X为0n，即为中子，故C错误；根据质量数和电荷数守恒知：Y为2He，即为氦核，故D错误。
答案： B
3．(2018·湖北黄冈二模)关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( ) A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子
B．光子与光电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波 C．光的波长越短，其波动性越显著；波长越长，其粒子性越显著
4
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D．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性
解析： 光既有波动性，又有粒于性，个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，不能说有的光是波，有的光是粒子，故A错误；光子是电磁波，而光电子的本质是电子，它们不是同样的一种粒子，光波与机械波也不是同样的一种波，故B错误；光的波长越长，光的波动性越显著，波长越短，光的粒子性越显著，故C错误；干涉与衍射是波特有的现象，所以光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，而光电效应说明光具有粒子性，故D正确。
答案： D
4．下列说法中正确的是( )
A．无论入射光的频率多么低，只要该入射光照射金属的时间足够长，也能产生光电效应
B．一群处于n＝4能级的氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，最多放出4种不同频率的光子
C．铀原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用
D．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c
解析： 根据光电效应方程：Ekm＝hν－W0，可知只有当入射光的频率大于极限频率时，才能发生光电效应，与入射的时间无关，选项A错误；一群处于n＝4能级的氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，最多可释放6种不同频率的光子，选项B错误；核力只存在于相邻的核子之间，所以核内的某一核子与其他核子间不一定有核力作用，选项C错误；质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c，选项D正确。
答案： D
5．下列说法中正确的是( )
A．电子的衍射现象说明实物粒子也具有粒子性 B．裂变物质体积小于临界体积时，链式反应不能进行
C．原子核内部一个质子转化成一个中子时，会同时释放出一个电子 D. 92U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
解析： 电子是实物粒子，其衍射现象说明实物粒子具有波动性，故A错误；要发生链式反应要求反应物的体积达到临界体积，故B正确；原子核内部的一个中子转化成一个质子时，同时释放一个电子，故C错误；半衰期与物理性质、化学性质无关，故D错误。
答案： B
6.1H的质量是3.016 050 u，质子的质量是1.007 277 u，中子的质量是1.008 665 u。1 u相当于931.5 MeV的能量，则下列说法正确的是( )
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A．一个质子和两个中子结合为氚核时，吸收的能量为7.97 MeV B．一个质子和两个中子结合为氚核时，释放的能量为7.97 MeV C．氚核的结合能为2.66 MeV D．氚核的比结合能为7.97 MeV
解析： 一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程式是1H＋20n→1H，反应前反应物的总质量为mP＋2mn＝1.007 277 u＋2×1.008 665 u＝3.024 607 u ，反应后氚核的质量为
1
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m1＝3.016 050 u，则此核反应过程中质量亏损为Δm＝3.024 607 u－3.016 050 u＝0.008 557
u，因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应为释放能量的反应，释放的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝0.008 557×931.5 MeV＝7.97 MeV，选项A错误，B正确；氚核的ΔE结合能为ΔE＝7.97 MeV，它的比结合能为＝2.66 MeV，选项C、D错误。
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答案： B 7.
如图所示为氢原子的能级图，现有一群处于n＝3能级的激发态的氢原子，则下列说法正确的是( )
A．能发出6种不同频率的光子
B．波长最长的光是氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的 C．发出的光子的最小能量为12.09 eV
D．处于该能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能电离
解析： 一群处于n＝3能级的激发态的氢原子能发出C3＝3种不同频率的光子，A错误；由辐射条件知氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子频率最大，波长最小，B错误；发出的光子的最小能量为E3－E2＝1.89 eV，C错误；n＝3能级对应的氢原子能量是－1.51 eV，所以处于该能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能电离，故D正确。
答案： D 8.
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如图所示为卢瑟福的α粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的α粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，关于该实验的实验目的及实验装置的设计