Question

（2011?泰州一模）選修模塊3-5
（1）下列說法中正確的是

AD

A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明了原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的
B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
C．可以通過加熱的方法改變原子核的半衰期
D．B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中字轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的
（2）現(xiàn)有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷，能輻射出

6

 種的不同頻率的光子．
（3）自由的中子的質(zhì)量為m₁，自由的質(zhì)子的質(zhì)量為m₂，¹²₆C原 子核的質(zhì)量為m₃，真空中的光速為c，則¹²₆C原子核的比結(jié)合能為

6(m1+m2)-m3

12

c2

．

Answer 1

分析：（1）天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明了原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，電子是湯姆生發(fā)現(xiàn)的，不能說明原子具有核式結(jié)構(gòu)；放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)無關(guān)．β衰變的實質(zhì)是放射性原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子．
（2）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式

C

n 2

求出氫原子在這些能級之間躍遷所輻射的光子的頻率最多的種數(shù)．
（3）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出6個質(zhì)子和6個中子結(jié)合在一起時釋放的，進而求出比結(jié)合能．

解答：解：（1）A、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明了原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的，故A正確；
B、α粒子散射實驗說明原子的核式結(jié)構(gòu)，電子是湯姆生發(fā)現(xiàn)，但是不能說明原子的核式結(jié)構(gòu)，故B錯誤；
C、放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與原子所處的溫度無關(guān)．故C錯誤；
D、β衰變的實質(zhì)是放射性原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子，故D正確．
故選AD
（2）根據(jù)

C

4 2

=6，知氫原子向低能級躍遷，能輻射出6種不同頻率的光子．
（3）6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個¹²₆C原子核，發(fā)生反應(yīng)的質(zhì)量虧損為：△m=6（m₁+m₂）-m₃，釋放的能量為：E=△mc²
所以¹²₆C原子核的比結(jié)合能為

E

12

=

6(m1+m2)-m3

12

c2
故答案為：（1）AD；（2）6；（3）

6(m1+m2)-m3

12

c2

點評：解決本題的關(guān)鍵知道激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，會向基態(tài)發(fā)生躍遷，不同的能級間有不同的能極差，輻射的光子頻率不同．愛因斯坦質(zhì)能方程為人類利用核能打開了大門，要正確理解質(zhì)能方程中各個物理量是含義．