内容发布更新时间 : 2025/1/5 20:05:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

课时跟踪检测（三十九） 原子结构与原子核

对点训练：原子的核式结构

1.如图所示为卢瑟福的粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，根据实验现象，下列分析正确的是( )

A．在荧光屏上形成的亮点是由α粒子在金箔上打出的电子产生的 B．原子核应该带负电

C．在荧光屏上观测到极少数的α粒子发生了大角度的偏转 D．该实验中α粒子由于和电子发生碰撞而发生了大角度的偏转

解析：选C 在荧光屏上形成的亮点是由α粒子打在荧光屏上产生的，故A错误；原子核带正电，故B错误；当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核较远时，α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变量较小。只有当α粒子与原子核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近原子核的机会就很少，所以只有极少数α粒子发生大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故C正确，D错误。

2.如图为卢瑟福的α粒子散射实验，①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为( )

A．轨迹a C．轨迹c

B．轨迹b D．轨迹d

解析：选A 卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，所以沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为a，因离原子核越近，受到的库仑斥力越强，则偏转程度越强，故A正确，B、C、D错误。

3．[多选](2016·天津高考)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是( )

A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论

17B．查德威克用α粒子轰击 147N获得反冲核 8O，发现了中子

C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型

解析：选AC 麦克斯韦曾提出光是电磁波，赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，

12

选项A正确；查德威克用α粒子轰击94Be，获得反冲核 6C，发现了中子，选项B错误；贝克勒尔发

现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，选项D错误。

对点训练：原子能级跃迁规律

4．[多选](2019·南通一模)已知氢原子基态能量为－13.6 eV，下列说法正确的是( ) A．使n＝2能级的氢原子电离至少需要吸收3.4 eV的能量

B．氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级，放出光子，能量增加 C．处于基态的氢原子吸收能量为10.2 eV的光子跃迁到n＝4激发态 D．大量处于n＝3激发态的氢原子会辐射出3种不同频率的光

解析：选AD 氢原子基态能量为－13.6 eV，则n＝2能级的能量为E2＝－

13.6

eV＝－3.4 eV，22因此要使处于n＝2能级的氢原子电离至少需要吸收3.4 eV的能量，故A正确；氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级，放出光子，能量减少，故B错误；处于基态的氢原子吸收能量为10.2 eV的光子，能量变为ΔE＝－13.6 eV＋10.2 eV＝－3.4 eV，因此会从n＝1能级跃迁到n＝2能级，故C错误；根据C23＝3，可知，大量处于n＝3能级的氢原子跃迁时能辐射出3种不同频率的光子，故D正确。

5.(2019·苏北一模)如图所示为氢原子的能级图，莱曼线系是氢原子从n＝2,3,4,5，…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系，辐射出光子的最小频率为______，该光子被某种金属吸收后，逸出的光电子最大初动能为Ek，则该金属的逸出功为________。(已知普朗克常量为h，氢原子处于基态时的能级为E1)

解析：由激发态跃迁到基态的能级差越小，辐射出的光子能量越小，则从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子频率最小，E2－E1＝ΔEmin＝hνmin，而E2＝3

坦的光电效应方程Ek＝hνmin－W0，可得W0＝－E1－Ek。

4

3E13E1答案：－ －－Ek

4h4

6.(2018·南京、盐城二模)如图是氢原子的能级示意图，已知基态氢原子能量为E1，普朗克常量为h，则氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时辐射出的光子的频率为______；若此光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为________。

E1解析：根据玻尔理论，处于n＝2能级的能量为，当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1能级时，

4E13E1E1放出光子的频率为－E1＝hν，ν＝－；根据玻尔理论，处于n＝3能级的能量为，当氢原子从44h9E18E1能级n＝3跃迁到n＝1时，放出光子的能量为－E1＝－，照射到该金属表面时，逸出的光电子993E1?8E15E1－的最大初动能为Ek＝－－?＝－。 ?4?936

3E15E1答案：－ －

4h36

7．(2018·泰州二模)氢原子能级图如图所示，大量处于n＝2能级的氢原子跃迁到基态，发射出的光照射光电管阴极K，测得遏止电压为7.91 V，则阴极K的逸出功W＝______eV；在氢原子巴尔末系(氢原子从n≥3能级直接跃迁到n

E1E13E1，可得νmin＝－；根据爱因斯2＝244h

＝2能级形成的谱线)中有________种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。

解析：由题意知，遏止电压为7.91 V，光电子的最大初动能为7.91 eV，光子的能量是(－3.4 eV)－(－13.6 eV)＝10.2 eV，故阴极K的逸出功W0＝10.2 eV－7.91 eV＝2.29 eV；在氢原子巴尔末系中，从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量为(－1.51 eV)－(－3.4 eV)＝1.89 eV，小于2.29 eV，从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放光子的能量为(－0.85 eV)－(－3.4 eV)＝2.55 eV，大于2.29 eV，故氢原子巴尔末系中只有1种频率的光照射该光电管不能发生光电效应。

答案：2.29 1

对点训练：原子核的衰变规律

8．[多选]目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素。下列有关放射性元素的说法中正确的是( )

A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱

B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核

206

C.238 92U衰变成 82Pb要经过8次α衰变和6次β衰变

D．放射性元素发生β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

解析：选CD β射线的实质是电子流，γ射线的实质是电磁波，γ射线的穿透本领比较强，故A项错误；半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B项错误；经过一次β衰变，原子核的质量数不变，核电荷数增加1，经过一次α衰变，原子核的质量数减少4，核电荷数减少2，则92－82＝2n1－n2,238－206＝4n1，α衰变的次数n1＝8，β衰变的次数n2＝6，故C项正确；发生β衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D项正确。

9．[多选](2019·徐州模拟)下列说法正确的是( ) A．质量数越小的原子核，比结合能越大 B．粒子被加速后，其物质波的波长将变短

C．玻尔的能级和电子轨道不连续的观点，成功地解释了氢原子的光谱 D．某放射性元素的400个原子核中有200个发生衰变的时间为它的一个半衰期

解析：选BC 组成原子核的核子越多，它的结合能就越高，它的结合能与核子数之比，称做比hh结合能，所以质量数越小的原子核，比结合能不一定越大，故A错误；根据物质波的波长λ＝＝，

pmv则粒子被加速后，其物质波的波长将变短，故B正确；玻尔的能级和电子轨道不连续的观点，成功地解释了氢原子的光谱，故C正确；放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫半衰期，这是一个统计规律，对于大量的原子核才适用，对于少量原子核是不成立的，故D错误。

2104

10．[多选]放射性元素钋(210 84Po)发生α衰变，其半衰期是138天，衰变方程为 84Po→X＋2He＋γ，

则下列说法中正确的是( )

A．X原子核含有124个中子 B．X原子核含有206个核子