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中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
專題35 原子結(jié)構(gòu)與原子核
課標(biāo)要求 知識要點(diǎn) 命題推斷
1.知道兩種原子結(jié)構(gòu)模型，會用玻爾理論解釋氫原子光譜. 2.掌握氫原子的能級公式并能結(jié)合能級圖求解原子的躍遷問題. 3.掌握原子核的衰變、半衰期等知識. 4.會書寫核反應(yīng)方程，并能根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問題． 考點(diǎn)一　原子結(jié)構(gòu)與α粒子散射實(shí)驗(yàn) 考點(diǎn)二　玻爾理論的理解與計(jì)算 考點(diǎn)三　原子核的衰變 考點(diǎn)四　核反應(yīng)類型及核反應(yīng)方程 考點(diǎn)五　核力與核能的計(jì)算 題型：選擇題 1譜線條數(shù)的確定 2受激躍遷和電離 3與光電效應(yīng)相結(jié)合 4α衰變、β衰變 5半衰期的理解及應(yīng)用 6核反應(yīng)方程及應(yīng)用、核能的計(jì)算
考點(diǎn)一　原子結(jié)構(gòu)與α粒子散射實(shí)驗(yàn)
1．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過了90°，有的甚至被撞了回來，如圖1所示．
2．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型
在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)．
考點(diǎn)二　玻爾理論的理解與計(jì)算
1．定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動，但并不向外輻射能量．
2．躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)
3．軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)．原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的．
4．氫原子的能級、能級公式
(1)氫原子的能級圖(如圖所示)
(2)氫原子的能級和軌道半徑
①氫原子的能級公式：En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6 eV.
②氫原子的半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10 m.
考點(diǎn)三　原子核的衰變
1．原子核的衰變
(1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變．
(2)分類
α衰變：X→Y＋He
β衰變：X→Y＋e
2．三種射線的成分和性質(zhì)
名稱 構(gòu)成 符號 電荷量 質(zhì)量 電離 能力 貫穿 本領(lǐng)
α射線 氦核 He ＋2 e 4 u 最強(qiáng) 最弱
β射線 電子 e －e u 較強(qiáng) 較強(qiáng)
γ射線 光子 γ 0 0 最弱 最強(qiáng)
3.對半衰期的理解
(1)根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式
N余＝N原，m余＝m原
式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，τ表示半衰期．
(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)．
考點(diǎn)四　核反應(yīng)類型及核反應(yīng)方程
類型 可控性 核反應(yīng)方程典例
衰變 α衰變 自發(fā) 92U→90Th＋He
β衰變 自發(fā) 90Th→91Pa＋e
人工轉(zhuǎn)變 人工控制 7N＋He→8O＋H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)
He＋Be→6C＋n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)
13Al＋He→P＋n 約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子
P→Si＋　0＋1e
重核裂變 比較容易進(jìn)行人工控制 92U＋n→56Ba＋Kr＋3n
92U＋n→54Xe＋Sr＋10n
輕核聚變 目前無法控制 H＋H→He＋n
注意：
(1)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接．
(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程．
(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒．
考點(diǎn)五　核力與核能的計(jì)算
1．應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖
書寫核反應(yīng)方程→計(jì)算質(zhì)量虧損Δm→利用ΔE＝Δmc2計(jì)算釋放的核能
(1)根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”．
(2)根據(jù)ΔE＝Δm×931.5 MeV計(jì)算．因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”．
2．利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算
（2024 江蘇模擬）1916年密立根測量金屬的遏止電壓Uc（即圖甲所示電路中電流表G的讀數(shù)減小到零時加在電極K、A之間的反向電壓）與入射光頻率ν的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)計(jì)算出普朗克常量h。圖乙為某光電管發(fā)生光電效應(yīng)時遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像，已知光電子的電荷量為e，下列說法正確的是（　　）
A．電極K的金屬材料的截止頻率為
B．普朗克常量
C．電極K的金屬材料逸出功隨入射光頻率的增大而減小
D．光電子最大初動能與入射光頻率成正比
【解答】解：AB、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)可得：Ek＝hν﹣W逸＝eUc，解得：Uc ν
根據(jù)圖象的斜率可得：k，解得：；
根據(jù)圖象的縱坐標(biāo)的截距可得：a，解得截止頻率為：ν0＝b，故A錯誤、B正確；
C、電極K的金屬材料逸出功是由金屬材料本身的性質(zhì)決定的，與入射光頻率無關(guān)，故C錯誤；
D、光電子最大初動能與入射光頻率成線性關(guān)系，不是正比例關(guān)系，故D錯誤。
故選：B。
（多選）（2024 白云區(qū)校級模擬）英國物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊厚度為微米的金箔，發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)。如圖所示，甲、乙兩個α粒子從較遠(yuǎn)處（規(guī)定電勢為零）分別以相同的初速度轟擊金箔，實(shí)線為兩個α粒子在某一金原子核附近電場中的運(yùn)動軌跡，兩軌跡的交點(diǎn)為a，虛線表示以金原子核為圓心的圓，兩軌跡與該圓的交點(diǎn)分別為b、c。忽略其他原子核及α粒子之間的作用，兩粒子從較遠(yuǎn)處運(yùn)動到b、c兩點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電場力對甲、乙兩個粒子做的功一定相同
B．兩個α粒子經(jīng)過a點(diǎn)時加速度一定不同
C．乙粒子在a點(diǎn)的電勢能一定大于在c點(diǎn)時的電勢能
D．電場力對甲粒子沖量的大小一定等于對乙粒子沖量的大小
【解答】解：A、以場源電荷為圓心的同心圓為等勢面，因此可知b、c兩點(diǎn)的電勢相同；由電勢能定義式Ep＝φq，則甲、乙粒子在b、c兩點(diǎn)的電勢能相等，結(jié)合電場力做功等電勢能的變化量可知，甲、乙兩個α粒子從較遠(yuǎn)處（規(guī)定電勢為零）運(yùn)動到b、c兩點(diǎn)的過程中電場力做的功相等，故A正確；
B、根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E，可知離場源電荷距離相等的點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，兩個α粒子經(jīng)過a點(diǎn)時所受電場力F＝qE相同，由牛頓第二定律可知，兩粒子在該點(diǎn)加速度相同，故B錯誤；
C、距離正點(diǎn)電荷越近，電勢越高，離正點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢越低，可知，a點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢，即：φa＞φc，可知正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，因此，乙粒子在a點(diǎn)的電勢能大于c點(diǎn)的電勢能，故C正確；
D、甲、乙粒子在b、c兩點(diǎn)的電勢能相等，只有電場力做功，粒子的動能和電勢能之和不變，所以甲、乙粒子在b、c兩點(diǎn)的動能相等，則兩粒子在b、c兩點(diǎn)的速度相等，即vb＝vc，甲、乙兩粒子的初速度相等，但速度是矢量，b、c兩點(diǎn)處速度大小相同，但方向不同，而根據(jù)矢量運(yùn)算可知，甲粒子速度的變化量與乙粒子速度的變化量的大小方向均不同，由I＝mΔv可知甲粒子從較遠(yuǎn)處到b點(diǎn)過程中電場力沖量的大小不等于乙粒子從較遠(yuǎn)處到c點(diǎn)過程中電場力沖量的大小，故D錯誤。
故選：AC。
（2023 南通模擬）如圖所示，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，移動顯微鏡M分別在a、b、c、d四個位置觀察，則（　　）
A．在a處觀察到的是金原子核
B．在b處觀察到的是電子
C．在c處不能觀察到任何粒子
D．在d處能觀察到α粒子
【解答】解：α粒子散射實(shí)驗(yàn)是用α粒子轟擊金屬箔，觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)的α粒子穿過金屬箔后基本上仍沿原來的方向繼續(xù)前進(jìn)，有少數(shù)的α粒子運(yùn)動軌跡發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的發(fā)生α粒子甚至被反彈，沿原路返回。實(shí)驗(yàn)中用顯微鏡觀察到的實(shí)際上是α粒子的，在c處α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，可以觀察到很少，在d處則能觀察到被反彈回來的α粒子。故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
（2024 湖北模擬）如圖所示是氫原子的能級圖，一群氫原子處于量子數(shù)n＝7的激發(fā)態(tài)，這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射多種頻率的光，用輻射出的光照射圖乙光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為5.32eV，則（　　）
A．陰極K逸出的光電子的最大初動能為8eV
B．這些氫原子最多向外輻射6種頻率的光
C．向右移動滑片P時，電流計(jì)的示數(shù)一定增大
D．波長最短的光是原子從n＝2激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的
【解答】解：A．一群氫原子處于量子數(shù)n＝7的激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)輻射的光子的能量最大
﹣0.28eV﹣（﹣13.60eV）＝13.32eV
根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有
Ekmax＝hν﹣W0
解得
Ekmax＝8eV
故A正確；
B．根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知這些氫原子最多向外輻射光的頻率數(shù)目為
故B錯誤；
C．向右移動滑片P時，電流達(dá)到飽和電流之前，電流增大，達(dá)到飽和電流之后，電流保持不變，故C錯誤；
D．波長最短的光頻率最大，根據(jù)光子能量公式可知光子能量最大，結(jié)合上述可知，波長最短的光是原子從n＝7激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的，故D錯誤。
故選：A。
（2024 河南二模）如圖為氫原子的能級圖。大量氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，在向低能級躍遷時放出光子，用這些光子照射逸出功為4.54eV的金屬鎢，下列說法正確的是（　　）
A．n＝4躍遷到n＝1放出的光子動量最大
B．有6種頻率的光子能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．逸出光電子的最大初動能為12.75eV
D．用0.86eV的光子照射處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子不能被其吸收
【解答】解：A．從n＝4躍遷到n＝1放出的光子能量最大，根據(jù)光子能量和德布羅意波長公式有
E＝hν，
可知動量也最大，故A正確；
B．大量氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)能放出種頻率的光子，但其中只有從n＝4、3、2能級躍遷到n＝1放出的三種光子超過金屬鎢的逸出功能夠使其發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；
C．從能級4躍遷到能級1放出的光子能量最大為12.75 eV，照射金屬鎢后，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程
Ekm＝hν﹣W0
光電子的最大初動能為
Ekm＝8.21eV
故C錯誤；
D．由于從n＝4躍遷到n＝∞需要吸收的光子能量為
ΔE＝0.85eV
所以只要入射光子的能量大于等于0.85eV都能被氫原子吸收從而使其電離，則0.86eV的光子能夠被吸收，故D錯誤。
故選：A。
（2024 延邊州一模）如圖為氫原子能級示意圖，下列說法正確的是（　　）
A．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以發(fā)出6種頻率的光
B．當(dāng)處于基態(tài)的氫原子受到動能為13.6eV的粒子轟擊時，氫原子一定會電離
C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為12.1eV的光子并發(fā)生躍遷
D．處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，電子的動能增大，原子的電勢能減小，原子的能量減小
【解答】解：B．當(dāng)處于基態(tài)的氫原子受到動能為13.6eV的粒子撞擊時，若為光子，則氫原子一定會電離，若為其它實(shí)物粒子，氫原子不會電離，故B錯誤；
A．一個處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多可發(fā)出3種不同頻率的光，故A錯誤；
C．處于基態(tài)的氫原子若吸收一個12.1eV的光子后的能量為﹣13.6eV+12.1eV＝﹣1.5eV，由于不存在該能級，所以用12.1eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時，電子不可能躍遷，故C錯誤；
D．氫原子中的電子從高能級向低能級躍遷時軌道半徑減小，該過程中電場力做正功，電勢能減小，根據(jù)可得，所以動能增大，原子的能量減小，故D正確。
故選：D。
（2024 聊城二模）如圖所示，甲圖為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，丙圖為氫原子的能級圖，表格給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率。下列說法正確的是（　　）
幾種金屬的逸出功和極限頻率
金屬 W/eV ν/1014Hz
鈉 2.29 5.33
鉀 2.25 5.44
銣 2.13 5.15
A．若b光為綠光，c光不可能是紫光
B．圖甲所示的電路中，滑動變阻器滑片右移時，電流表示數(shù)一定增大
C．若用能量為0.66eV的光子照射某一個處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，最多可以產(chǎn)生6種不同頻率的光
D．若用能使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)的光直接照射處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以使該氫原子電離
【解答】解：A．根據(jù)光電效應(yīng)方程
Ek＝hν﹣W0
根據(jù)動能定理，遏止電壓方程滿足
聯(lián)立可得
eUc＝hν﹣W0
可知頻率越大，遏止電壓越大，由圖可知
Uc1＞Uc2
故若b光為綠光，c光可能是紫光，故A錯誤；
B．圖甲所示的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置所加的是正向電壓，滑動變阻器滑片右移時，極板間電壓增大，電流可能增大，當(dāng)電流達(dá)到飽和電流時，電流不發(fā)生改變，電流表示數(shù)不變，故B錯誤；
C．若光子能量為0.66eV，照射某一個處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子時，氫原子能量滿足
﹣1.51eV+0.66eV＝﹣0.85eV
故氫原子躍遷至n＝4激發(fā)態(tài)，根據(jù)氫原子躍遷的特點(diǎn)，大量氫原子從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷，最多可以產(chǎn)生6種不同頻率的光，但是某一個處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子最多只能向外輻射3種不同頻率的光，故C錯誤；
D．若用能使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)的光，根據(jù)光電效應(yīng)方程有
Ek＝hν﹣W0＝hν﹣2.13eV＞0
則光子的能量能量大于2.13eV，處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，該氫原子發(fā)生電離的能量為1.51eV，故用能使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)的光直接照射處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以直接使該氫原子電離，故D正確。
故選：D。
（2024 渾南區(qū)校級模擬）2021年12月20日，我國宣布：全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站——山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程送電成功。標(biāo)志著我國成為世界少數(shù)幾個掌握第四代核能技術(shù)的國家之一。目前核電站獲取核能的基本核反應(yīng)方程：Un→Ba+Xn，其中Ba不穩(wěn)定，衰變的半衰期為T，下列說法正確的是（　　）
A．反應(yīng)產(chǎn)物X的中子數(shù)為50
B．上述核反應(yīng)也稱熱核反應(yīng)，由于質(zhì)量虧損而釋放出能量
C．反應(yīng)產(chǎn)物X的比結(jié)合能比U的比結(jié)合能小
D．0.5kg的Ba原子核，經(jīng)過3T后剩余的質(zhì)量是開始時的
【解答】解：A．根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可寫出該核反應(yīng)方程為
可知反應(yīng)產(chǎn)物X的中子數(shù)為
89﹣36＝53，故A錯誤；
B．該核反應(yīng)為重核裂變反應(yīng)，由于質(zhì)量虧損而釋放出能量，故B錯誤；
C．核反應(yīng)中生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，反應(yīng)產(chǎn)物X的比結(jié)合能比U的比結(jié)合能大，故C錯誤；
D．根據(jù)半衰期公式
可知t＝3T時
所以0.5kg的原子核，經(jīng)過3T后剩余的質(zhì)量是開始時的，故D正確。
故選：D。
（2024 茂名一模）放射性同位素溫差電池又稱核電池技術(shù)比較成熟的核電池是利用Pu衰變工作的，其半衰期大約88年，衰變方程為PuU+Y，下列說法正確的是（　　）
A．經(jīng)過88年，核電池的質(zhì)量會減小一半
B．隨著電池的不斷消耗，Pu的半衰期會逐漸減小
C．Pu衰變放出的射線Y是α射線，其電離能力強(qiáng)于γ射線
D．Pu衰變放出的射線Y是β射線，其本質(zhì)上是帶負(fù)電荷的電子流
【解答】解：CD．根據(jù)核反應(yīng)過程遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變放出的射線Y，質(zhì)子數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，是α射線，其本質(zhì)是He原子核，電離能力最強(qiáng)，故C正確，D錯誤；
A．經(jīng)過一個半衰期，一半質(zhì)量的放射性元素會衰變?yōu)槠渌镔|(zhì)，核電池的質(zhì)量不會減小一半，故A錯誤；
B．半衰期是統(tǒng)計(jì)概念，只要是大量原子核衰變。半衰期是不變的，故B錯誤。
故選：C。
（2024 江蘇模擬）2023年4月12日，中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又邁出了重要的一步，以下反應(yīng)中屬于核聚變的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、該反應(yīng)屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變，故A錯誤；
B、該反應(yīng)屬于α衰變，故B錯誤；
C、該反應(yīng)是核聚變，故C正確；
D、該反應(yīng)是核裂變，故D錯誤。
故選：C。
題型1譜線條數(shù)的確定
（2024 濰坊三模）如圖所示為氫原子能級圖，用頻率為ν的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，氫原子輻射出頻率分別為的ν1、ν2、ν3三種光子，且ν1＜ν2＜ν3。用該單色光照射到某新型材料上，逸出光電子的最大初動能與頻率為ν2光子的能量相等。下列說法正確的是（　　）
A．ν3＞ν1+ν2
B．ν＝ν1+ν2+ν3
C．該單色光光子的能量為12.75ev
D．該新型材料的逸出功為1.89ev
【解答】解：AB、用頻率為ν的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，氫原子輻射出三種光子，根據(jù)3可知?dú)湓游展庾雍筌S遷到n＝3的能級，由于輻射出的光子的頻率大小關(guān)系為ν1＜ν2＜ν3，從n＝3躍遷到n＝2輻射出的能量最小，從n＝3躍遷到n＝2輻射出的能量最大，結(jié)合玻爾理論可知ν＝ν3＝ν1+ν2，故AB錯誤；
C、該單色光光子的能量等于氫原子由n＝3躍遷到n＝1產(chǎn)生的光的能量，為E＝E31＝E3﹣E1＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6）eV＝12.09eV，故C錯誤；
D、由以上的方向可知，頻率為ν2光子為氫原子由n＝2向n＝1能級躍遷時輻射的光子能量，為E21＝13.6eV﹣3.4eV＝10.2eV，由題意，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hv3﹣W0
其中Ekm＝hν2
聯(lián)立可得W0＝1.89eV，故D正確。
故選：D。
（2024 沙坪壩區(qū)校級模擬）某種金屬的逸出功為W0＝2.29eV，氫原子能級圖如圖所示，一群處于激發(fā)態(tài)n＝5的氫原子向低能級躍遷輻射的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的光有（　　）
A．4種 B．5種 C．6種 D．10種
【解答】解：一群處在n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，共發(fā)出種不同的光子；
用這10種頻率的光照射逸出功為2.29eV的金屬，能發(fā)生光電效應(yīng)的光子有：
E51＝E5﹣E1＝﹣0.54eV﹣（﹣13.6eV）＝13.06eV
E41＝E4﹣E1＝﹣0.85eV﹣（﹣13.6eV）＝12.75eV
E31＝E3﹣E1＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6eV）＝12.09eV
E21＝E2﹣E1＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV
E52＝E5﹣E2＝﹣0.54eV﹣（﹣3.4eV）＝2.86eV
E42＝E4﹣E2＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4）＝2.55eV
共6種，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
（2024 瓊山區(qū)校級模擬）如圖所示為氫原子的發(fā)射光譜和氫原子能級圖，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四條光譜線及其波長，分別對應(yīng)能級圖中從量子數(shù)為n＝3、4、5、6的能級向量子數(shù)為n＝2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。已知可見光波長在400nm～700nm之間，下列說法正確的是（　　）
A．Hα譜線對應(yīng)的光是可見光中的紫光
B．四條光譜線中，Hδ譜線對應(yīng)的光子能量最大
C．Hβ譜線對應(yīng)的是從n＝5的能級向n＝2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線
D．Hγ譜線對應(yīng)的光，照射逸出功為3.20eV的金屬，可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
【解答】解：A．四條光譜線中，Hα譜線對應(yīng)的光子波長最大，根據(jù)頻率跟波長成反比可得：Hα譜線對應(yīng)的光子頻率最小，而紫光頻率最大，故A錯誤；
B．同理四條光譜線中，Hδ譜線對應(yīng)的光子波長最小，頻率最大，能量最大，故B正確；
C．根據(jù)光子能量表達(dá)式，則Hβ譜線對應(yīng)的光子能量滿足
從n＝5的能級向n＝2的能級躍遷時的能量
E′＝3.40eV﹣0.54eV＝2.86eV≠E
故C錯誤；
D．同理，Hγ譜線對應(yīng)的光子能量滿足
由此可知，光子能量小于金屬的逸出功，所以該金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。
故選：B。
題型2受激躍遷和電離
（2024 泰安一模）氫原子能級分布如圖所示。可見光的能量范圍為1.62eV～3.11eV，兩個處于n＝4能級的氫原子自發(fā)躍遷到低能級的過程中（　　）
A．最多能輻射出6種頻率不同的光，其中最多有3種頻率不同的可見光
B．最多能輻射出6種頻率不同的光，其中最多有2種頻率不同的可見光
C．最多能輻射出4種頻率不同的光，其中最多有3種頻率不同的可見光
D．最多能輻射出4種頻率不同的光，其中最多有2種頻率不同的可見光
【解答】解：處于n＝4能級的單個氫原子最多可以產(chǎn)生3種不同頻率的光，分別是能級4到3（0.66eV）、3到2（1.89eV）、2到1（10.2eV），另外一個可以產(chǎn)生4到2 （2.55eV），2到1（10.2eV），或者產(chǎn)生4到3（0.66eV），3到1（12.09eV），所以兩個處于n＝4能級的氫原子最多能輻射出4種頻率不同的光，其中3到2、4到2產(chǎn)生的光屬于可見光，即最多有2種頻率不同的可見光，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
（多選）（2013 百色模擬）氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV～3.11eV，下列說法中正確的是（　　）
A．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的可見光
B．大量氫原子從高能級向n＝3能級躍遷時，產(chǎn)生的光具有顯著的熱效應(yīng)
C．處于n＝3能級的氫原子吸收任意頻率的紫外線，一定能夠發(fā)生電離
D．處于n＝2能級的氫原子向n＝4能級躍遷時，核外電子的動能增大
【解答】解：A、一個處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目最多為3種，故A錯誤；
B、氫原子從高能級向n＝3能級躍遷時發(fā)出的光子能量小于1.51eV，小于可見光的頻率，有可能是紅外線，紅外線有顯著的熱效應(yīng)。故B正確；
C、紫外線的能量大于3.11eV，n＝3能級的氫原子可以吸收紫外線后，能量大于0，所以氫原子發(fā)生電離。故C確；
D、氫原子的電子由n＝2能級的氫原子向n＝4能級躍遷時，軌道半徑增大，原子能量增大，吸收光子。根據(jù)
知軌道半徑越大，動能越小，知電子的動能減小，故D錯誤。
故選：BC。
（2020 湖北模擬）氫原子的能級圖如圖所示，若大量氫原子處于n＝4能級要向低能級躍遷，則下列說法正確的是（　　）
A．大量氫原子躍遷時可能發(fā)出3種不同頻率的光
B．氫原子由n＝4能級躍遷到n＝3能級時，氫原子能量減小，電子動能減小
C．用能量為0.70eV和0.80eV的兩種光子同時照射大量氫原子，有可能使處于n＝4能級的氫原子電離
D．從n＝4能級躍遷到n＝2能級釋放的光子照射逸出功為2.25eV的金屬時，產(chǎn)生的光電子最大初動能是0.30eV
【解答】解：A、大量的氫原子從n＝4的能級向低能級躍遷時，可能發(fā)出的光子頻率的種類n種，故A錯誤；
B、氫原子由n＝4能級躍遷到n＝3能級時，電子運(yùn)動半徑減小，
根據(jù)可得動能，故電子的動能增大，故B錯誤；
C、處于n＝4能級的氫原子的能量為﹣0.85eV，要使其電離光子的能量至少為0.85eV，能量為0.70eV和0.80eV的兩種光子同時照射大量的氫原子都不能使氫原子電離，故C錯誤；
D、根據(jù)光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動能 Ek＝hv﹣W0＝E4﹣E2﹣W0＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4eV）﹣2.25eV＝0.30eV，故D正確。
故選：D。
題型3與光電效應(yīng)相結(jié)合
（2024 江蘇模擬）氫原子能級如圖甲所示，一群處于高能級的氫原子，向低能級躍遷時發(fā)出多種可見光，分別用這些可見光照射圖乙電路的陰極K，其中3條光電流I隨電壓U變化的圖線如圖丙所示，已知可見光波長范圍約為400nm到760nm之間，a光的光子能量為2.86eV。則（　　）
A．氫原子從n＝4能級向低能級躍遷時能輻射出6種頻率的可見光
B．當(dāng)滑片P向a端移動時，光電流I將增大
C．a(chǎn)光照射得到的光電流最弱，所以a光光子動量最小
D．圖丙中3條圖線對應(yīng)的遏止電壓，一定有|Ub﹣Uc|≤0.97V
【解答】解：A．根據(jù)玻爾理論結(jié)合排列組合可知，氫原子從n＝4能級向低能級躍遷時能輻射出6種頻率的光，根據(jù)氫光譜的特點(diǎn)可知其中只有2條可見光，故A錯誤；
B．由圖可知，當(dāng)滑片P向a端移動時，施加反向電壓，光電流I將減小，故B錯誤；
C．根據(jù)hν﹣W0＝eU
可知頻率越大，遏止電壓越大，故a光的頻率最大，根據(jù)
可知頻率越大，波長越短，故a光的波長最短，根據(jù)
可知a光光子動量最大，故C錯誤；
D．可見光波長范圍約為400nm到760nm之間，根據(jù)氫原子能級圖可知?dú)涔庾V可見光只有4條，而a光的能量最大，根據(jù)玻爾理論En＝E2+Ea＝﹣3.4eV+2.86eV＝﹣0.54eV，故a光是氫原子從n＝5能級向n＝2能級躍遷發(fā)出的光，b光是氫原子從n＝4能級向n＝2能級躍遷發(fā)出的光，能量為Eb＝E4﹣E2＝﹣0.85eV+3.4eV＝2.55eV，c光是氫原子從n＝3能級向n＝2能級躍遷發(fā)出的光，能量為Ec＝E3﹣E2＝﹣1.51eV+3.4eV＝1.89eV，故圖丙中3條圖線對應(yīng)的遏止電壓，一定有|Ub﹣Uc|2.55V﹣1.89V＝0.66eV≤0.97V，故D正確。
故選：D。
（2024 南明區(qū)校級二模）如圖所示，甲是氫原子的能級圖，一群處于n＝7能級的氫原子能自發(fā)地躍遷到較低的能級，躍遷時向外輻射的多種頻率的光照射到圖乙所示光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為5.06eV，則（　　）
A．由n＝7能級直接躍遷到n＝1能級時輻射的光波長最長
B．陰極K逸出光電子的最大初動能為8.26eV
C．氫原子能級理論是由盧瑟福提出的
D．輻射出的光中只有1種能使陰極K逸出光電子
【解答】解：A、根據(jù)玻爾理論，這些氫原子向外輻射的光子中，從n＝7激發(fā)態(tài)躍遷到n＝1激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生光子的能量最大，根據(jù)E＝hν知，其波長最短，故A錯誤；
B、從n＝7激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生光子的能量最大，為E＝E7﹣E1＝﹣0.28eV﹣（﹣13.6eV）＝13.32eV
光電子的最大初動能為Ekm＝E﹣W0＝13.32eV﹣5.06eV＝8.26eV，故B正確；
C、氫原子能級理論是玻爾提出的，故C錯誤；
D、根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知，輻射出的光子的能量大于金屬的逸出功8.06eV即可。根據(jù)玻爾理論hν＝Em﹣En，可知從高能級躍遷到基態(tài)的6種光子的能量都大于8.06eV，而其余的光子的能量都小于8.06eV，所以能使陰極K逸出光電子的光有6種，故D錯誤。
故選：B。
（2024 沙市區(qū)校級模擬）圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，發(fā)出頻率不同的光子，其中只有三種頻率的光可使圖乙中的光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)。現(xiàn)分別用其中頻率相對較大的兩種頻率的光a、b照射該光電管陰極K，測得光電流隨電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，陰極K金屬材料的逸出功為4.75eV。下列說法正確的是（　　）
A．這些氫原子躍遷時共發(fā)出5種頻率的光
B．氫原子躍遷時發(fā)出a光的頻率大于b光的頻率
C．用b光照射光電管陰極K時，遏止電壓Ucb為8V
D．用頻率越大的光照射光電管陰極K時，產(chǎn)生的光電流越大
【解答】解：A．大量處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中，能發(fā)出種不同頻率的光，故A錯誤；
B．由圖可知b光的遏止電壓較大，由動能定理﹣eUc＝0﹣Ek
由光電效應(yīng)方程Ek＝hν﹣W0
聯(lián)立可知b光的頻率大于a光的頻率，故B錯誤；
C．圖丙中的圖線b所表示的光的遏止電壓較大，則光電子最大初動能較大，所對應(yīng)的光子能量較大，原子躍遷對應(yīng)的能級差較大，即對應(yīng)于從n＝4到n＝1的躍遷，則光子能量為Eb＝E4﹣E1＝（﹣0.85eV）﹣（﹣13.6eV）＝12.75eV
則遏止電壓為
故C正確；
D．光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，當(dāng)光越強(qiáng)時，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目會增多，光電流才會增大，與光的頻率無關(guān)，故D錯誤。
故選：C。
題型4α衰變、β衰變
（2024 邗江區(qū)模擬）在醫(yī)療診斷中，常用半衰期為20min的作為示蹤原子，獲得的核反應(yīng)方程為：，的衰變方程為：，則（　　）
A．Y為中子
B．衰變放出α射線
C．X比Y電離作用強(qiáng)
D．經(jīng)40min，會全部發(fā)生衰變
【解答】解：根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，可得核反應(yīng)方程式為：，衰變方程為：。
ABC、由核反應(yīng)方程以及衰變方程可知：X為α粒子，Y為正電子。α粒子的電離能力強(qiáng)于正電子，故AB錯誤，C正確；
D、的半衰期為20min，40min為2個半衰期，故剩余的原子數(shù)目為原來的，即，故D錯誤。
故選：C。
（2024 湖北模擬）2023年8月24日，日本啟動核污染水排海，排放的核污染水里含64種放射性元素，將對全人類和海洋生命產(chǎn)生長久的重大威脅。核污染水中Po發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過程中釋放的能量為Q，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（　　）
A．利用海水稀釋可以使的半衰期縮短
B．該核反應(yīng)中發(fā)生了β衰變
C．衰變后Pb與X粒子的結(jié)合能之和小于衰變前的結(jié)合能
D．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為
【解答】解：A.放射性元素的半衰期是由元素自身決定的，與外界條件無關(guān)，故A錯誤；
B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，X的質(zhì)量數(shù)是4，電荷數(shù)為2，故X是氦核，即發(fā)生了α衰變，故B錯誤；
C.衰變后Pb與X粒子的結(jié)合能之和大于衰變前的結(jié)合能，故C錯誤；
D.根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程有ΔE＝Δmc2，即Q＝Δmc2得Δm，故D正確。
故選：D。
（2024 歷下區(qū)校級模擬）2024年1月天津大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)攻克了長期以來阻礙石墨烯電子學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題，打開了石墨烯帶隙，開啟了石墨烯芯片制造領(lǐng)域“大門”。石墨烯是C的同素異形體，目前已知C的同位素共有15種，其中14C是一種放射性的元素，可衰變?yōu)?4N，圖中包含14C衰變相關(guān)信息，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)環(huán)境溫度變化時，14C的半衰期會發(fā)生改變
B．14C轉(zhuǎn)變?yōu)?4N，衰變方式為α衰變
C．32個14C原子核在經(jīng)過22920年后還剩2個
D．當(dāng)14N數(shù)量是14C數(shù)量的3倍時，14C衰變經(jīng)歷的時間為11460年
【解答】解：A.放射性元素的半衰期是由原子核自身的因素決定，與外部影響無關(guān)，故A錯誤；
B.根據(jù)核反應(yīng)方程的書寫規(guī)則，該反應(yīng)為→，發(fā)生的是β衰變，故B錯誤；
C.半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，是針對數(shù)量足夠多的原子核的一個規(guī)律，32各碳原子數(shù)量太少，不符合該規(guī)律，故C錯誤；
D.由圖中數(shù)據(jù)可知，14C的半衰期是5730年，經(jīng)過11460年，沒有發(fā)生衰變的數(shù)量是原總數(shù)的，發(fā)生衰變是數(shù)量是，故14N數(shù)量是14C數(shù)量的3倍，故D正確。
故選：D。
題型5半衰期的理解及應(yīng)用
（2023 菏澤二模）鋁26是天體物理研究中最為重要的放射性核索之一，銀河系中存在大量鋁26，它可以通過放射性衰變提供足夠的能量，以產(chǎn)生具有內(nèi)部分層的行星體，其衰變方程為Al→Xe以下說法正確的是（　　）
A．X中的中子個數(shù)為12
B．衰變前Al的質(zhì)量與衰變后X和e的總質(zhì)量相等
C．10個Al原子經(jīng)過一個半衰期可能還剩6個沒衰變
D．Al在高溫環(huán)境中的衰變會加快
【解答】解：A．核反應(yīng)過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由此可知X的質(zhì)量數(shù)為26，電荷數(shù)為12，則X中的中子個數(shù)為26﹣12＝14，故A錯誤；
B．衰變過程存在質(zhì)量虧損，所以衰變前Al的質(zhì)量大于衰變后X和e的總質(zhì)量相等，故B錯誤；
C．半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對大量原子核適用，對少數(shù)原子核不適用，即少數(shù)原子核衰變時具有不確定性，則10個Al經(jīng)過一個半衰期可能還剩6個沒衰變，故C正確；
D．半衰期只由原子核內(nèi)部決定，無外界環(huán)境無關(guān)，故D錯誤。
故選：C。
（2023 鼓樓區(qū)校級一模）中國原子能科學(xué)研究院作為我國最早研制和生產(chǎn)放射性同位素的單位，曾陸續(xù)研制開發(fā)出裂變鉬99、氟18、碘125等多種主要醫(yī)用同位素，以及锝99m發(fā)生器、碘131口服液、碘125粒子源等。其中鉬99發(fā)生β衰變產(chǎn)生锝99m，碘125能發(fā)出γ射線，半衰期約為60天。下列說法正確的是（　　）
A．醫(yī)用同位素的周期越短越好
B．γ射線的穿透本領(lǐng)比α射線和β射線的強(qiáng)
C．β射線的本質(zhì)是核外電子脫離原子核形成的
D．100個碘125經(jīng)過120天剩下25個
【解答】解：A、醫(yī)用同位素的周期與醫(yī)學(xué)應(yīng)用有關(guān)，并非越短越好，故A錯誤；
B、γ射線的穿透本領(lǐng)比α射線和β射線的強(qiáng)，故B正確；
C、β射線的本質(zhì)是核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子釋放出的電子流，故C錯誤；
D、半衰期具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，對少數(shù)原子無意義，故D錯誤；
故選：B。
（2023 天津二模）原來靜止的氡核（Rn）發(fā)生一次衰變后生成新核釙（Po），并放出一個能量為E0＝0.09MeV的γ光子。下列說法正確的是（　　）
A．這次衰變?yōu)棣滤プ?br/>B．γ光子是氡核的核外電子從高能級向低能級躍遷時產(chǎn)生的
C．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)過76天后就只剩下一個氡原子核
D．釙核的比結(jié)合能大于氡核的比結(jié)合能
【解答】解：A．根據(jù)題意可得衰變方程為Rn→Po，可知這次衰變?yōu)棣了プ儯蔄錯誤；
B．衰變過程產(chǎn)生的γ光子是從不穩(wěn)定的新核中放出的，不是氡核的核外電子從高能級向低能級躍遷時產(chǎn)生的，故B錯誤；
C．半衰期是對大量原子核衰變時的一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對單個或少數(shù)原子核的衰變沒有意義，故C錯誤；
D．比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定，原子核的衰變是因?yàn)樵雍瞬环€(wěn)定，所以衰變后的新原子核比衰變前的原子核更穩(wěn)定，則釙核要比氡核更穩(wěn)定，即釙核的比結(jié)合能大于氡核的比結(jié)合能，故D正確。
故選：D。
題型6核反應(yīng)方程及應(yīng)用、核能的計(jì)算
（2024 金東區(qū)校級模擬）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（　　）
A．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235
B．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損
C．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為
D．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能少
【解答】解：A、鈾235是核裂變的反應(yīng)燃料，核聚變的核反應(yīng)燃料主要是氘核和氚核，故A錯誤；
B、核聚變反應(yīng)過程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，故B錯誤；
C、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為
，故C正確；
D、相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多，故D錯誤；
故選：C。
（2024 鼓樓區(qū)校級二模）2023年6月7日，世界首臺第四代核電技術(shù)釷基熔鹽堆在我國甘肅并網(wǎng)發(fā)電。釷基熔鹽堆用我國儲量豐富的釷Th作為燃料，并使用熔鹽冷卻劑，避免了核污水排放，減少了核污染。如圖所示是不易裂變的Th轉(zhuǎn)化為易發(fā)生裂變的U并裂變的過程示意圖。下列說法正確的是（　　）
A．中子轟擊Th生成Th的核反應(yīng)是核聚變
B．Th釋放的電子是由原子核內(nèi)部核反應(yīng)產(chǎn)生的
C．Pa的比結(jié)合能大于U的比結(jié)合能
D．可以通過升溫、加壓的方式減小核廢料的半衰期，從而減少核污染
【解答】解：A、聚變是質(zhì)量數(shù)較小的核聚變生成質(zhì)量數(shù)較大的核，中子轟擊生成的核反應(yīng)不是核聚變，故A錯誤；
B、釋放電子的過程是β衰變，實(shí)質(zhì)是原子核中一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子和一個電子，故B正確；
C、整個過程中釋放能量，的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，故C錯誤；
D、放射性元素的半衰期由原子核決定，與外界的溫度、壓強(qiáng)無關(guān)，與化學(xué)狀態(tài)也無關(guān)，故D錯誤。
故選：B。
（2024 錦江區(qū)校級模擬）2023年12月，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”面向全球開放。“人造太陽”內(nèi)部發(fā)生的一種核反應(yīng)方程為HHHe+X，已知的比結(jié)合能為E1，H的比結(jié)合能為E2，He的比結(jié)合能為E3，光在真空中的傳播速度為c。下列說法正確的是（　　）
A．核反應(yīng)方程中X為電子
B．He的比結(jié)合能小于H的比結(jié)合能
C．核反應(yīng)吸收的能量為E3﹣（E1+E2）
D．核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為
【解答】解：A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)A＝2+3﹣4＝1，電荷數(shù)z＝1+1﹣2＝0，所以X為，故A錯誤；
B．反應(yīng)過程中釋放大量熱量，則總結(jié)合能增大，的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故B錯誤；
CD．核反應(yīng)放出的能量為ΔE＝4E3﹣（2E1+3E2）
由能量守恒可得
解得
故C錯誤，D正確。
故選：D。中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
專題35 原子結(jié)構(gòu)與原子核
課標(biāo)要求 知識要點(diǎn) 命題推斷
1.知道兩種原子結(jié)構(gòu)模型，會用玻爾理論解釋氫原子光譜. 2.掌握氫原子的能級公式并能結(jié)合能級圖求解原子的躍遷問題. 3.掌握原子核的衰變、半衰期等知識. 4.會書寫核反應(yīng)方程，并能根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問題． 考點(diǎn)一　原子結(jié)構(gòu)與α粒子散射實(shí)驗(yàn) 考點(diǎn)二　玻爾理論的理解與計(jì)算 考點(diǎn)三　原子核的衰變 考點(diǎn)四　核反應(yīng)類型及核反應(yīng)方程 考點(diǎn)五　核力與核能的計(jì)算 題型：選擇題 1譜線條數(shù)的確定 2受激躍遷和電離 3與光電效應(yīng)相結(jié)合 4α衰變、β衰變 5半衰期的理解及應(yīng)用 6核反應(yīng)方程及應(yīng)用、核能的計(jì)算
考點(diǎn)一　原子結(jié)構(gòu)與α粒子散射實(shí)驗(yàn)
1．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過了90°，有的甚至被撞了回來，如圖1所示．
2．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型
在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)．
考點(diǎn)二　玻爾理論的理解與計(jì)算
1．定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動，但并不向外輻射能量．
2．躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)
3．軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)．原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的．
4．氫原子的能級、能級公式
(1)氫原子的能級圖(如圖所示)
(2)氫原子的能級和軌道半徑
①氫原子的能級公式：En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6 eV.
②氫原子的半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10 m.
考點(diǎn)三　原子核的衰變
1．原子核的衰變
(1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變．
(2)分類
α衰變：X→Y＋He
β衰變：X→Y＋e
2．三種射線的成分和性質(zhì)
名稱 構(gòu)成 符號 電荷量 質(zhì)量 電離 能力 貫穿 本領(lǐng)
α射線 氦核 He ＋2 e 4 u 最強(qiáng) 最弱
β射線 電子 e －e u 較強(qiáng) 較強(qiáng)
γ射線 光子 γ 0 0 最弱 最強(qiáng)
3.對半衰期的理解
(1)根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式
N余＝N原，m余＝m原
式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，τ表示半衰期．
(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān)．
考點(diǎn)四　核反應(yīng)類型及核反應(yīng)方程
類型 可控性 核反應(yīng)方程典例
衰變 α衰變 自發(fā) 92U→90Th＋He
β衰變 自發(fā) 90Th→91Pa＋e
人工轉(zhuǎn)變 人工控制 7N＋He→8O＋H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)
He＋Be→6C＋n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)
13Al＋He→P＋n 約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時發(fā)現(xiàn)正電子
P→Si＋　0＋1e
重核裂變 比較容易進(jìn)行人工控制 92U＋n→56Ba＋Kr＋3n
92U＋n→54Xe＋Sr＋10n
輕核聚變 目前無法控制 H＋H→He＋n
注意：
(1)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號連接．
(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程．
(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒．
考點(diǎn)五　核力與核能的計(jì)算
1．應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖
書寫核反應(yīng)方程→計(jì)算質(zhì)量虧損Δm→利用ΔE＝Δmc2計(jì)算釋放的核能
(1)根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”．
(2)根據(jù)ΔE＝Δm×931.5 MeV計(jì)算．因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”．
2．利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算
（2024 江蘇模擬）1916年密立根測量金屬的遏止電壓Uc（即圖甲所示電路中電流表G的讀數(shù)減小到零時加在電極K、A之間的反向電壓）與入射光頻率ν的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)計(jì)算出普朗克常量h。圖乙為某光電管發(fā)生光電效應(yīng)時遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像，已知光電子的電荷量為e，下列說法正確的是（　　）
A．電極K的金屬材料的截止頻率為
B．普朗克常量
C．電極K的金屬材料逸出功隨入射光頻率的增大而減小
D．光電子最大初動能與入射光頻率成正比
（多選）（2024 白云區(qū)校級模擬）英國物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊厚度為微米的金箔，發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)。如圖所示，甲、乙兩個α粒子從較遠(yuǎn)處（規(guī)定電勢為零）分別以相同的初速度轟擊金箔，實(shí)線為兩個α粒子在某一金原子核附近電場中的運(yùn)動軌跡，兩軌跡的交點(diǎn)為a，虛線表示以金原子核為圓心的圓，兩軌跡與該圓的交點(diǎn)分別為b、c。忽略其他原子核及α粒子之間的作用，兩粒子從較遠(yuǎn)處運(yùn)動到b、c兩點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電場力對甲、乙兩個粒子做的功一定相同
B．兩個α粒子經(jīng)過a點(diǎn)時加速度一定不同
C．乙粒子在a點(diǎn)的電勢能一定大于在c點(diǎn)時的電勢能
D．電場力對甲粒子沖量的大小一定等于對乙粒子沖量的大小
（2023 南通模擬）如圖所示，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，移動顯微鏡M分別在a、b、c、d四個位置觀察，則（　　）
A．在a處觀察到的是金原子核
B．在b處觀察到的是電子
C．在c處不能觀察到任何粒子
D．在d處能觀察到α粒子
（2024 湖北模擬）如圖所示是氫原子的能級圖，一群氫原子處于量子數(shù)n＝7的激發(fā)態(tài)，這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射多種頻率的光，用輻射出的光照射圖乙光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為5.32eV，則（　　）
A．陰極K逸出的光電子的最大初動能為8eV
B．這些氫原子最多向外輻射6種頻率的光
C．向右移動滑片P時，電流計(jì)的示數(shù)一定增大
D．波長最短的光是原子從n＝2激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的
（2024 河南二模）如圖為氫原子的能級圖。大量氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，在向低能級躍遷時放出光子，用這些光子照射逸出功為4.54eV的金屬鎢，下列說法正確的是（　　）
A．n＝4躍遷到n＝1放出的光子動量最大
B．有6種頻率的光子能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．逸出光電子的最大初動能為12.75eV
D．用0.86eV的光子照射處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子不能被其吸收
（2024 延邊州一模）如圖為氫原子能級示意圖，下列說法正確的是（　　）
A．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以發(fā)出6種頻率的光
B．當(dāng)處于基態(tài)的氫原子受到動能為13.6eV的粒子轟擊時，氫原子一定會電離
C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為12.1eV的光子并發(fā)生躍遷
D．處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，電子的動能增大，原子的電勢能減小，原子的能量減小
（2024 聊城二模）如圖所示，甲圖為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，丙圖為氫原子的能級圖，表格給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率。下列說法正確的是（　　）
幾種金屬的逸出功和極限頻率
金屬 W/eV ν/1014Hz
鈉 2.29 5.33
鉀 2.25 5.44
銣 2.13 5.15
A．若b光為綠光，c光不可能是紫光
B．圖甲所示的電路中，滑動變阻器滑片右移時，電流表示數(shù)一定增大
C．若用能量為0.66eV的光子照射某一個處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，最多可以產(chǎn)生6種不同頻率的光
D．若用能使金屬銣發(fā)生光電效應(yīng)的光直接照射處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以使該氫原子電離
（2024 渾南區(qū)校級模擬）2021年12月20日，我國宣布：全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站——山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程送電成功。標(biāo)志著我國成為世界少數(shù)幾個掌握第四代核能技術(shù)的國家之一。目前核電站獲取核能的基本核反應(yīng)方程：Un→Ba+Xn，其中Ba不穩(wěn)定，衰變的半衰期為T，下列說法正確的是（　　）
A．反應(yīng)產(chǎn)物X的中子數(shù)為50
B．上述核反應(yīng)也稱熱核反應(yīng)，由于質(zhì)量虧損而釋放出能量
C．反應(yīng)產(chǎn)物X的比結(jié)合能比U的比結(jié)合能小
D．0.5kg的Ba原子核，經(jīng)過3T后剩余的質(zhì)量是開始時的
（2024 茂名一模）放射性同位素溫差電池又稱核電池技術(shù)比較成熟的核電池是利用Pu衰變工作的，其半衰期大約88年，衰變方程為PuU+Y，下列說法正確的是（　　）
A．經(jīng)過88年，核電池的質(zhì)量會減小一半
B．隨著電池的不斷消耗，Pu的半衰期會逐漸減小
C．Pu衰變放出的射線Y是α射線，其電離能力強(qiáng)于γ射線
D．Pu衰變放出的射線Y是β射線，其本質(zhì)上是帶負(fù)電荷的電子流
（2024 江蘇模擬）2023年4月12日，中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又邁出了重要的一步，以下反應(yīng)中屬于核聚變的是（　　）
A．
B．
C．
D．
題型1譜線條數(shù)的確定
（2024 濰坊三模）如圖所示為氫原子能級圖，用頻率為ν的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，氫原子輻射出頻率分別為的ν1、ν2、ν3三種光子，且ν1＜ν2＜ν3。用該單色光照射到某新型材料上，逸出光電子的最大初動能與頻率為ν2光子的能量相等。下列說法正確的是（　　）
A．ν3＞ν1+ν2
B．ν＝ν1+ν2+ν3
C．該單色光光子的能量為12.75ev
D．該新型材料的逸出功為1.89ev
（2024 沙坪壩區(qū)校級模擬）某種金屬的逸出功為W0＝2.29eV，氫原子能級圖如圖所示，一群處于激發(fā)態(tài)n＝5的氫原子向低能級躍遷輻射的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的光有（　　）
A．4種 B．5種 C．6種 D．10種
（2024 瓊山區(qū)校級模擬）如圖所示為氫原子的發(fā)射光譜和氫原子能級圖，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四條光譜線及其波長，分別對應(yīng)能級圖中從量子數(shù)為n＝3、4、5、6的能級向量子數(shù)為n＝2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。已知可見光波長在400nm～700nm之間，下列說法正確的是（　　）
A．Hα譜線對應(yīng)的光是可見光中的紫光
B．四條光譜線中，Hδ譜線對應(yīng)的光子能量最大
C．Hβ譜線對應(yīng)的是從n＝5的能級向n＝2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線
D．Hγ譜線對應(yīng)的光，照射逸出功為3.20eV的金屬，可使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
題型2受激躍遷和電離
（2024 泰安一模）氫原子能級分布如圖所示。可見光的能量范圍為1.62eV～3.11eV，兩個處于n＝4能級的氫原子自發(fā)躍遷到低能級的過程中（　　）
A．最多能輻射出6種頻率不同的光，其中最多有3種頻率不同的可見光
B．最多能輻射出6種頻率不同的光，其中最多有2種頻率不同的可見光
C．最多能輻射出4種頻率不同的光，其中最多有3種頻率不同的可見光
D．最多能輻射出4種頻率不同的光，其中最多有2種頻率不同的可見光
（多選）（2013 百色模擬）氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV～3.11eV，下列說法中正確的是（　　）
A．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的可見光
B．大量氫原子從高能級向n＝3能級躍遷時，產(chǎn)生的光具有顯著的熱效應(yīng)
C．處于n＝3能級的氫原子吸收任意頻率的紫外線，一定能夠發(fā)生電離
D．處于n＝2能級的氫原子向n＝4能級躍遷時，核外電子的動能增大
（2020 湖北模擬）氫原子的能級圖如圖所示，若大量氫原子處于n＝4能級要向低能級躍遷，則下列說法正確的是（　　）
A．大量氫原子躍遷時可能發(fā)出3種不同頻率的光
B．氫原子由n＝4能級躍遷到n＝3能級時，氫原子能量減小，電子動能減小
C．用能量為0.70eV和0.80eV的兩種光子同時照射大量氫原子，有可能使處于n＝4能級的氫原子電離
D．從n＝4能級躍遷到n＝2能級釋放的光子照射逸出功為2.25eV的金屬時，產(chǎn)生的光電子最大初動能是0.30eV
題型3與光電效應(yīng)相結(jié)合
（2024 江蘇模擬）氫原子能級如圖甲所示，一群處于高能級的氫原子，向低能級躍遷時發(fā)出多種可見光，分別用這些可見光照射圖乙電路的陰極K，其中3條光電流I隨電壓U變化的圖線如圖丙所示，已知可見光波長范圍約為400nm到760nm之間，a光的光子能量為2.86eV。則（　　）
A．氫原子從n＝4能級向低能級躍遷時能輻射出6種頻率的可見光
B．當(dāng)滑片P向a端移動時，光電流I將增大
C．a(chǎn)光照射得到的光電流最弱，所以a光光子動量最小
D．圖丙中3條圖線對應(yīng)的遏止電壓，一定有|Ub﹣Uc|≤0.97V
（2024 南明區(qū)校級二模）如圖所示，甲是氫原子的能級圖，一群處于n＝7能級的氫原子能自發(fā)地躍遷到較低的能級，躍遷時向外輻射的多種頻率的光照射到圖乙所示光電管的陰極K，已知陰極K的逸出功為5.06eV，則（　　）
A．由n＝7能級直接躍遷到n＝1能級時輻射的光波長最長
B．陰極K逸出光電子的最大初動能為8.26eV
C．氫原子能級理論是由盧瑟福提出的
D．輻射出的光中只有1種能使陰極K逸出光電子
（2024 沙市區(qū)校級模擬）圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，發(fā)出頻率不同的光子，其中只有三種頻率的光可使圖乙中的光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)。現(xiàn)分別用其中頻率相對較大的兩種頻率的光a、b照射該光電管陰極K，測得光電流隨電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，陰極K金屬材料的逸出功為4.75eV。下列說法正確的是（　　）
A．這些氫原子躍遷時共發(fā)出5種頻率的光
B．氫原子躍遷時發(fā)出a光的頻率大于b光的頻率
C．用b光照射光電管陰極K時，遏止電壓Ucb為8V
D．用頻率越大的光照射光電管陰極K時，產(chǎn)生的光電流越大
題型4α衰變、β衰變
（2024 邗江區(qū)模擬）在醫(yī)療診斷中，常用半衰期為20min的作為示蹤原子，獲得的核反應(yīng)方程為：，的衰變方程為：，則（　　）
A．Y為中子
B．衰變放出α射線
C．X比Y電離作用強(qiáng)
D．經(jīng)40min，會全部發(fā)生衰變
（2024 湖北模擬）2023年8月24日，日本啟動核污染水排海，排放的核污染水里含64種放射性元素，將對全人類和海洋生命產(chǎn)生長久的重大威脅。核污染水中Po發(fā)生衰變時的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過程中釋放的能量為Q，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（　　）
A．利用海水稀釋可以使的半衰期縮短
B．該核反應(yīng)中發(fā)生了β衰變
C．衰變后Pb與X粒子的結(jié)合能之和小于衰變前的結(jié)合能
D．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為
（2024 歷下區(qū)校級模擬）2024年1月天津大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)攻克了長期以來阻礙石墨烯電子學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題，打開了石墨烯帶隙，開啟了石墨烯芯片制造領(lǐng)域“大門”。石墨烯是C的同素異形體，目前已知C的同位素共有15種，其中14C是一種放射性的元素，可衰變?yōu)?4N，圖中包含14C衰變相關(guān)信息，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)環(huán)境溫度變化時，14C的半衰期會發(fā)生改變
B．14C轉(zhuǎn)變?yōu)?4N，衰變方式為α衰變
C．32個14C原子核在經(jīng)過22920年后還剩2個
D．當(dāng)14N數(shù)量是14C數(shù)量的3倍時，14C衰變經(jīng)歷的時間為11460年
題型5半衰期的理解及應(yīng)用
（2023 菏澤二模）鋁26是天體物理研究中最為重要的放射性核索之一，銀河系中存在大量鋁26，它可以通過放射性衰變提供足夠的能量，以產(chǎn)生具有內(nèi)部分層的行星體，其衰變方程為Al→Xe以下說法正確的是（　　）
A．X中的中子個數(shù)為12
B．衰變前Al的質(zhì)量與衰變后X和e的總質(zhì)量相等
C．10個Al原子經(jīng)過一個半衰期可能還剩6個沒衰變
D．Al在高溫環(huán)境中的衰變會加快
（2023 鼓樓區(qū)校級一模）中國原子能科學(xué)研究院作為我國最早研制和生產(chǎn)放射性同位素的單位，曾陸續(xù)研制開發(fā)出裂變鉬99、氟18、碘125等多種主要醫(yī)用同位素，以及锝99m發(fā)生器、碘131口服液、碘125粒子源等。其中鉬99發(fā)生β衰變產(chǎn)生锝99m，碘125能發(fā)出γ射線，半衰期約為60天。下列說法正確的是（　　）
A．醫(yī)用同位素的周期越短越好
B．γ射線的穿透本領(lǐng)比α射線和β射線的強(qiáng)
C．β射線的本質(zhì)是核外電子脫離原子核形成的
D．100個碘125經(jīng)過120天剩下25個
（2023 天津二模）原來靜止的氡核（Rn）發(fā)生一次衰變后生成新核釙（Po），并放出一個能量為E0＝0.09MeV的γ光子。下列說法正確的是（　　）
A．這次衰變?yōu)棣滤プ?br/>B．γ光子是氡核的核外電子從高能級向低能級躍遷時產(chǎn)生的
C．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)過76天后就只剩下一個氡原子核
D．釙核的比結(jié)合能大于氡核的比結(jié)合能
題型6核反應(yīng)方程及應(yīng)用、核能的計(jì)算
（2024 金東區(qū)校級模擬）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（　　）
A．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235
B．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損
C．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為
D．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能少
（2024 鼓樓區(qū)校級二模）2023年6月7日，世界首臺第四代核電技術(shù)釷基熔鹽堆在我國甘肅并網(wǎng)發(fā)電。釷基熔鹽堆用我國儲量豐富的釷Th作為燃料，并使用熔鹽冷卻劑，避免了核污水排放，減少了核污染。如圖所示是不易裂變的Th轉(zhuǎn)化為易發(fā)生裂變的U并裂變的過程示意圖。下列說法正確的是（　　）
A．中子轟擊Th生成Th的核反應(yīng)是核聚變
B．Th釋放的電子是由原子核內(nèi)部核反應(yīng)產(chǎn)生的
C．Pa的比結(jié)合能大于U的比結(jié)合能
D．可以通過升溫、加壓的方式減小核廢料的半衰期，從而減少核污染
（2024 錦江區(qū)校級模擬）2023年12月，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”面向全球開放。“人造太陽”內(nèi)部發(fā)生的一種核反應(yīng)方程為HHHe+X，已知的比結(jié)合能為E1，H的比結(jié)合能為E2，He的比結(jié)合能為E3，光在真空中的傳播速度為c。下列說法正確的是（　　）
A．核反應(yīng)方程中X為電子
B．He的比結(jié)合能小于H的比結(jié)合能
C．核反應(yīng)吸收的能量為E3﹣（E1+E2）
D．核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為

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