2025新課改-高中物理-選修第3冊（10講）07 C原子結構 提升版含答案

2025新課改-高中物理-選修第3冊（10講）07C原子結構提升版原子結構一、電子的發(fā)現如圖，真空玻璃管中K是金屬板制成的陰極，A是金屬環(huán)制成的陽極；把它們分別連接在感應圈的負極和正極上。管中十字狀物體是一個金屬片。接通電源時，感應圈產生的近萬伏的高電壓加在兩個電極之間，可以看到玻璃壁上淡淡的熒光及管中物體在玻璃壁上的影。1876年德國物理物理學家戈德斯坦認為管壁上的熒光是由于玻璃受到陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，并把這種射線命名為陰極射線。19世紀，對陰極射線的本質的認識有兩種觀點。一種觀點認為陰極射線是一種電磁輻射，另一種觀點認為陰極射線是帶電微粒。1．電子的發(fā)現英國物理學家湯姆孫認為陰極射線是帶電粒子流。1897年，他根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況斷定，陰極射線的本質是帶負電的粒子流并求出了這種粒子的比荷。湯姆孫發(fā)現，用不同材料的陰極做實驗，所得比荷的數值都是相同的。這說明不同物質都能發(fā)射這種帶電粒子，它是構成各種物質的共有成分。后來組成陰極射線的粒子被稱為電子。發(fā)現電子以后，湯姆孫又進一步研究了許多新現象，如光電效應、熱離子發(fā)射效應和射線等。他發(fā)現，不論陰極射線、射線、光電流還是熱離子流，它們都包含電子。由此可見，電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質單元。2．棗糕模型在湯姆孫發(fā)現電子后，對原子中正負電荷如何分布的問題，科學家們提出了許多模型，其中較有影響的是湯姆孫本人提出的“棗糕模型”。他認為：原子是一個球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個球體內，電子鑲嵌其中。二、原子的核式結構1．粒子散射實驗1909年，英籍物理學家盧瑟福指導他的學生蓋革和馬斯頓進行了粒子散射實驗的研究，下面我們來介紹這個實驗。⑴實驗裝置介紹被鉛塊包圍的粒子源形成一束射線打在金箔上，由于金原子中帶電粒子對粒子的庫侖力作用，使得一些粒子的運動方向會發(fā)生改變，即發(fā)生散射。觀測裝置是帶有熒光屏的放大鏡，被散射的粒子打在熒光屏上會有微弱的閃光產生，我們可在水平面內不同的角度對散射的粒子進行觀察。從粒子源到熒光屏這段路程處于真空中。⑵實驗現象絕大多數粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數粒子（約占）發(fā)生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至大于，也就是說它們幾乎被“撞了回來”。⑶實驗結論大角度的偏轉不可能是由電子造成的，因為它只有粒子質量的，它對粒子速度的大小和方向的影響完全可以忽略。因此，造成粒子偏轉的主要原因是它受到了原子中除電子以外的其他物質的作用，而這部分物質的質量很大，而且是帶正電的。盧瑟福分析了實驗數據后發(fā)現，事實應該是：占原子質量絕大部分的帶正電的那部分物質集中在很小的空間范圍。這樣才會使粒子經過時受到很強的斥力，從而發(fā)生大角度偏轉。典例精講【例1.1】（2020春?和平區(qū)校級期末）下列關于原子和原子核的說法正確的是（）A．氫原子光譜的發(fā)現是原子具有核式結構的實驗依據 B．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質量守恒的規(guī)律 C．核電站應用了核裂變原理并利用鎘棒控制反應進程 D．每個核子都會和其余的核子發(fā)生核力作用【分析】α粒子散射實驗是原子具有核式結構的實驗依據；原子核發(fā)生衰變時遵守電荷數守恒和質量數守恒；核電站應用了核裂變原理。結合梳子的飽和性分析?！窘獯稹拷猓篈、盧瑟福的α粒子散射實驗是原子具有核式結構的實驗依據，故A錯誤；B、原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷數守恒和質量數守恒的規(guī)律，故B錯誤；C、核電站應用了核裂變原理并利用鎘棒控制反應進程，故C正確；D、核子為短程力，每個核子只能跟鄰近的核子產生核力的作用，故D錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關鍵要掌握原子物理的基礎知識，要注意質量與質量數的區(qū)別，原子核發(fā)生衰變時遵守質量數守恒，不是質量守恒。【例1.2】（2019秋?金平縣期末）下列說法正確的是（）A．質子和中子的質量不等，但質量數相等 B．質子和中子構成原子核，原子核的質量數等于質子和中子的質量總和 C．同一種元素的原子核有相同的質量數，但中子數可以不同 D．中子不帶電，所以原子核的總電量等于質子和電子的總電量之和【分析】輕核聚變有質量虧損，向外放出能量。根據愛因斯坦質能方程判斷反應前后的質量關系；根據同位素的概念判斷；原子核的總電量等于質子的總電量?！窘獯稹拷猓篈、質子和中子的質量不等，但它們質量的差非常小，所以認為質量數都是1，是相等的。故A正確；B、質子和中子構成原子核，但當中子和質子結合成原子核時，有質量虧損，所以原子核的質量小于質子和中子的質量總和。故B錯誤；C、同一種元素的原子核有相同的質子數，但中子數可以不同，所以它們的質量數不同，被稱為同位素。故C錯誤；D、中子不帶電，所以原子核的總電量等于質子的總電量。故D錯誤。故選：A。【點評】解決本題的關鍵知道重核裂變、輕核聚變都有質量虧損，向外放出能量?！纠?.3】（2020春?廣東期末）如圖，在α粒子散射實驗中，圖中實線表示α粒子的運動軌跡，假定金原子核位置固定，a、b、c為某條軌跡上的三個點，其中a、c兩點距金原子核的距離相等（）A．盧瑟福根據α粒子散射實驗提出了能量量子化理論 B．大多數α粒子擊中金箔后幾乎沿原方向返回 C．從a經過b運動到c的過程中α粒子的電勢能先減小后增大 D．α粒子經過a、c兩點時動能相等【分析】α粒子的散射實驗說明了原子具有核式結構；α粒子在原子核形成的電場中運動時，電荷間的電場力做功，根據電場力做功情況，即可判斷α粒子動能、電勢能的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、α粒子的散射實驗說明了原子具有核式結構，而普朗克提出能量量子化理論，故A錯誤；B、根據α粒子散射現象可知，大多數α粒子穿過金箔后幾乎沿原方向前進，只有當擊中金箔時才有較大角度的偏轉，故B錯誤；C、α粒子受到斥力作用，根據電場力做功特點可知：從遠處運動到近處過程中電場力做負功，電勢能增加，所以α粒子的電勢能先增大后減小，故C錯誤；D、a、c兩點距金原子核的距離相等，則α粒子經過a、c兩點時動能相等，故D正確。故選：D。【例1.4】（2020春?遂寧期末）氫的三種同位素，分別是氕（11H）、氘（12H）和氚（A．它們的質子數和核外電子數都相等 B．它們的質子數和中子數都相等 C．它們的核子數和中子數都相等 D．它們的中子數和核外電子數都相等【分析】同位素具有相同的電荷數，中子數不同，核子數等于中子數和質子數之和，可知核子數不同?！窘獯稹拷猓篈、氕（1#/DEL/#1#/DEL/#H）、氘（B、氕（1#/DEL/#1#/DEL/#H）、氘（C、氕（1#/DEL/#1#/DEL/#H）、氘（D、由于同位素的質子數和核外電子數相同，可知氫的三種同位素的核外電子數分別為1、2、3，中子數分別為0、1、2，所以它們的中子數和核外電子數都不相等，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查同位素，側重概念的理解，把握“同”為質子數相同、核外電子數相同，但中子數不相同。2．原子的核式結構模型1911年，盧瑟福提出了自己的原子結構模型。他設想：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質量，電子在正電體的外面運動。典例精講【例2.1】（2019春?天津期末）一個原子核符號是3895A．核內有38個質子，有95個中子 B．核內有38個質子，有57個中子 C．核內有57個質子，有38個中子 D．核內有95個質子，有57個中子【分析】掌握原子核的表示方法，知道38為電荷數，即核內的質子數；而95表示質量數，即質子數和中子數之和?！窘獯稹拷猓焊鶕雍说谋硎痉椒ǖ觅|子數為38，質量數為95，故中子數為95﹣38＝57．故ACD錯誤，B正確故選：B。【例2.2】（2019春?宿遷期末）對原子的認識，錯誤的是（）A．原子由原子核和核外電子組成 B．原子核的質量就是原子的質量 C．原子核的電荷數就是核中的質子數 D．原子序數等于核電荷與電子電荷大小的比值【分析】原子由原子核與核外電子組成，原子核由質子與中子組成?！窘獯稹拷猓篈、原子由原子核和核外電子組成，故A正確B、原子核的質量與電子的質量和就是原子的質量，故B錯誤C、原子核的電荷數就是核中的質子數，故C正確D、原子序數等于核電荷與電子電荷大小的比值，故D正確。本題選錯誤的，故選：B。【例2.3】（2019?上海）原子核內部有（）A．質子 B．α粒子 C．電子 D．光電子【分析】根據原子核的微觀結構以及組成分析解答即可?！窘獯稹拷猓涸雍耸怯珊俗咏M成的，核子包括質子與中子。所以質子是原子核的組成部分，α粒子、電子光電子都表示原子核的組成部分，故A正確，BCD錯誤故選：A?！纠?.4】（2019春?離石區(qū)校級期末）氫有三種同位素，分別是氕（11H）、氘（12H）、氚（A．它們的質子數相等 B．它們的核外電子數相等 C．它們的核子數相等 D．它們的化學性質相同【分析】同位素具有相同的電荷數，中子數不同，核子數等于中子數和質子數之和，可知核子數不同?！窘獯稹拷猓篈B、具有相同的質子數，核外電子數相同，故AB正確C、質量數不同，質量數等于核子數，故C錯誤D、同位素原子的最外層電子數相同，則同一元素的各種同位素的化學性質相同，故D正確故選：ABD。三、玻爾原子模型1．氫原子光譜⑴經典理論的困難=1\*GB3①按照經典物理學，核外電子受到原子核的庫侖引力的作用，不可能是靜止的，它一定在以一定的速度繞核運動。既然電子在做周期性運動，它的電磁場就在周期性地變化，而周期性變化的電磁場會激發(fā)電磁波。也就是說，它將把自己繞核轉動的能量以電磁波的形式輻射出去。因此，電子繞核轉動這個系統是不穩(wěn)定的，電子會失去能量，最后一頭栽到原子核上。但事實不是這樣，原子是個很穩(wěn)定的系統。=2\*GB3②根據經典電磁理論，電子輻射電磁波的頻率，就是它繞核轉動的頻率。電子越轉能量越小，它離原子核就越來越近，轉的也就越來越快。這個變化是連續(xù)的，也就是說，我們應該看到原子輻射的各種頻率的光，即原子的光譜應該總是連續(xù)的，而實際上看到的是分立的線狀譜。⑵光譜用光柵和棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開，獲得光的波長（頻率）和強度分布的記錄，即光譜。用攝譜儀可以得到光譜的照片，有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜；有些光譜看起來是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。⑶氫原子光譜玻璃管中稀薄氣體的分子在強電場的作用下會電離，成為自由移動的正負電荷，于是氣體變成導體，導電時會發(fā)光。這樣的裝置叫做氣體放電管。從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜。1885年，巴耳末對當時已知的，在可見光區(qū)的四條譜線做了分析，發(fā)現這些譜線的波長能夠用一個公式表示，如果采用波長的倒數，這個公式可以寫做、、式中叫做里德伯常量，實驗測得的值為。典例精講【例1.1】（2019春?綦江區(qū)校級月考）氫原子光譜在可見光區(qū)域內有四條譜線Hα、Hβ、Hγ、Hδ，都是氫原子中電子從量子數n＞2的能級躍遷到n＝2的能級發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定（）A．Hα對應的前后能級之差最小 B．Hα的粒子性最顯著 C．Hδ的頻率最大 D．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則Hβ也一定能【分析】由波長與頻率關系，可判定四條譜線的頻率高低，從而確定其的能量大小，再結合躍遷過程中，釋放能量即為前后能級之差，并由能量大小，來判定頻率的高低；最后依據入射光的頻率不小于極限頻率時，才會發(fā)生光電效應現象?！窘獯稹拷猓篈、四條譜線Hα、Hβ、Hγ和Hδ，在真空中的波長由長到短，根據γ=cλ，可知，四條譜線Hα、Hβ、Hγ和H而△E＝Em﹣En＝hγ，則Hα對應的前后能級之差最小，故A正確；B、Hα的波長最大，則頻率最小，粒子性最弱。故B錯誤；C、Hδ的波長最小，則頻率最大，故C正確；D、若用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應，由于Hβ的能量小于Hγ，即Hβ的頻率小于Hγ，依據光電效應發(fā)生條件，其入射頻率不小于極限頻率則Hβ不一定能，故D錯誤；故選：AC?！纠?.2】（2019春?大名縣校級月考）有關氫原子光譜的說法正確的是（）A．氫原子的光譜是連續(xù)譜 B．氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光 C．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的 D．巴耳末公式反映了氫原子輻射電磁波波長的連續(xù)特性【分析】氫原子的光譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的；氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光；氫原子光譜說明氫原子能級是分立的；巴耳末公式反映了氫原子輻射電磁波波長的不連續(xù)特性?！窘獯稹拷猓篈、氫原子的光譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的，不是連續(xù)譜。故A錯誤；B、氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光，故B正確；C、氫原子光譜說明氫原子能級是分立的，故C正確；D、巴耳末公式反映了氫原子輻射電磁波波長的不連續(xù)特性，故D錯誤。故選：BC?！纠?.3】（2019春?七星區(qū)校級期中）電子的運動受波動性的支配，對于氫原子的核外電子，下列說法不正確的是（）A．氫原子的核外電子可以用確定的坐標描述它們在原子中的位置 B．電子繞核運動時，可以運用牛頓運動定律確定它的軌道 C．電子繞核運動的“軌道”其實是沒有意義的 D．電子軌道只不過是電子出現的概率比較大的位置【分析】最新的原子理論指出，原子中電子不能用確定的坐標描述，但是它們在空間各處出現的幾率是有一定規(guī)律的，是一種概率波．描述電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運動的原子模型是玻爾原子模型．【解答】解：AB、微觀粒子的波動性是一種概率波，對應微觀粒子的運動，牛頓運動定律已經不適用了，所以氫原子的核外電子不能用確定的坐標描述它們在原子中的位置，故AB不正確；CD、電子的“軌道”其實是沒有意義的，電子軌道只不過是電子出現的概率比較大的位置，故CD正確；本題選擇錯誤的，故選：AB。【例1.4】（2019春?東湖區(qū)校級月考）下列說法中正確的是（）A．氫原子吸收一個光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，在向低能級躍遷時，輻射出光子的頻率可能小于原吸收光子的頻率 B．90234Th（釷）核衰變?yōu)?1234Pa（鏷）核時，衰變前Th核質量大于衰變后Pa核與βC．α粒子散射實驗的結果證明原子核是由質子和中子組成的 D．原子核的比結合能越大，則原子核中核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）就越大，平均每個核子的質量虧損就越多，原子核越穩(wěn)定【分析】氫原子由激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時放出光子的種類可能不止一種，故放出光子的頻率不一定等于入射光子的頻率；核反應過程中質量數守恒但反應前后存在質量虧損；α粒子散射實驗的結果證明原子的核式結構；原子核的比結合能越大，則原子核中核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）越小?！窘獯稹拷猓篈、氫原子吸收一個光子躍遷到激發(fā)態(tài)后，在向低能級躍遷時放出光子的種類可能不止一種，故放出光子的頻率不一定等于入射光子的頻率。故A正確；B、核反應過程中質量數守恒但反應前后存在質量虧損。根據愛因斯坦質能方程，虧損的質量轉化為能量。故B正確；C、α粒子散射實驗的結果證明原子的核式結構，故C錯誤；D、原子核的比結合能越大，則原子核中核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）越小，故D錯誤。故選：AB。2．玻爾的原子模型⑴軌道量子化與定態(tài)首先，玻爾認為原子中的電子在庫侖引力的作用下繞原子核做圓周運動，服從經典力學的規(guī)律。但不同的是：①電子的軌道是量子化的電子的軌道半徑不是任意的，只能取某些分立的數值，電子在這些軌道上繞核的轉動是穩(wěn)定的，不產生電磁輻射。②原子的能量也是量子化的當電子處在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，在不同的狀態(tài)下原子有不同的能量。這些量子化的能量值，叫做能級。這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，叫做定態(tài)。能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。⑵頻率條件①原子由一個能量態(tài)變?yōu)榱硪粋€能量態(tài)的過程，稱為躍遷。這里的“躍”字，包含著“不連續(xù)”的意思。②當原子從高能態(tài)（能量為）躍遷到低能態(tài)（能量為）時，會放出能量為的光子。這個光子的能量由前后兩個能級的能量差決定，即。這個式子稱為頻率條件，又稱輻射條件。③當原子吸收光子時，會從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，吸收光子的能量同樣由頻率條件決定。（只有能量等于兩能級間能量差的特定光子才能被吸收）=3\*GB2⑶玻爾理論對氫光譜的解釋從玻爾的基本假設出發(fā)，運用經典電磁學和經典力學的理論，可以計算氫原子中電子的可能軌道半徑及相應的能量。按照玻爾理論可以推導出巴耳末公式，并從理論上算出里德伯常數，這樣得到的結果與實驗值符合的很好。同樣，玻爾理論也能很好地解釋甚至預言氫原子的其他譜線系。是能量單位，代表一個電子經1伏特電場加速后獲得的動能，。3．玻爾模型的局限性玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律。但對于稍微復雜一點的原子如氦原子，玻爾理論就無法解釋它的光譜現象。這說明玻爾理論還沒有完全揭示微觀粒子運動的規(guī)律。它的不足之處在于保留了經典粒子的觀念，仍然把電子的運動看做經典力學描述下的軌道運動。隨堂練習一．選擇題（共10小題）1．（2019春?沙坪壩區(qū)校級期中）下圖為α粒子散射實驗的原子核和兩個α粒子的徑跡，其中符合物理原理的是（）A． B． C． D．2．（2019?南開區(qū)一模）下列關于物質結構的敘述不正確的是（）A．質子的發(fā)現表明了原子核是由質子和中子組成的 B．天然放射性現象的發(fā)現表明了原子核內部是有復雜結構的 C．電子的發(fā)現表明了原子內部是有復雜結構的 D．α粒子散射實驗是原子核式結構模型的實驗基礎3．（2019?青浦區(qū)二模）為盧瑟福提出原子核式結構模型提供依據的實驗是（）A．α粒子散射實驗 B．光電效應實驗 C．α粒子轟擊氮核實驗 D．α粒子轟擊鈹核實驗4．（2019?新疆模擬）根據盧瑟福提出的原子核式結構模型解釋α粒子散射實驗，使少數α粒子發(fā)生大角度偏轉的作用力是金原子核對α粒子的（）A．庫倫斥力 B．庫倫引力 C．萬有引力 D．核力5．（2019?赤峰模擬）氫原子從n＝6躍遷到n＝1能級時輻射出頻率為Y1的光子，從n＝5躍遷到n＝1能級時輻射出頻率為Y2的光子，下列說法正確的是（）A．頻率為Y1與頻率為Y2的光子的能量相等 B．頻率為Y1的光子的能量較小 C．Y1光子比Y2光子的波動性更顯著 D．做光電效應實驗時，頻率為Y1的光產生的光電子的最大初動能較大6．（2019?章貢區(qū)校級模擬）以下關于近代物理內容的敘述中，正確的是（）A．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就一定失去一個電子 B．天然放射現象中發(fā)出的α、β、γ三種射線本質都是電磁波 C．對不同的金屬，若照射光頻率不變，光電子的最大初動能與金屬逸出功成線性關系 D．根據玻爾原子理論，一群氫原子從第3能級向低能級躍遷過程會發(fā)出6種不同頻率的光子7．（2019?合肥二模）下列說法正確的是（）A．中子與質子結合成氘核時吸收能量 B．盧瑟福的α粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的 C．入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應，若僅減弱該光的強度，則仍可能發(fā)生光電效應 D．根據玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加8．（2019春?羅莊區(qū)校級月考）下列說法中正確的是（）A．發(fā)生a衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數減少了4 B．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產生的光電子的初動能大 C．由玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，其電勢能減小，核外電子的動能增大，原子總能量不變 D．比結合能小的原子核結合成或分解成比結合能大的原子核時一定放出核能9．（2019春?紅塔區(qū)校級月考）圖為氫原子的能級示意圖。關于氫原子躍遷，下列說法中不正確的是（）A．一群處于量子數n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子，它向低能級躍遷時，最多可產生10種不同頻率的光子 B．處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子吸收具有1.87eV能量的光子后被電離 C．用12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，氫原子仍處于基態(tài) D．氫原子從高能級向低能級躍遷時，動能增大，電勢能增大10．（2019?浙江模擬）下列說法正確的是（）A．原子核的結合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．某些原子核能夠放射出β粒子，說明原子核內有β粒子 C．核泄漏污染物55137Cs能夠產生對人體有害的輻射，核反應方程式為55137Cs→56D．若氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時輻射出的光能可能使該金屬發(fā)生光電效應二．多選題（共3小題）11．（2019春?靈丘縣期末）下列關于四幅圖的描述正確的是（）A．圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發(fā)現了質子和中子 B．圖乙：原子的特征譜線，由于原子光譜只與原子結構有關，因此可以把某種原子的光譜當作該原子的“指紋”來進行光譜分析 C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的 D．圖?。涸又械碾娮永@原子核高速運轉時，運行軌道的半徑是任意的12．（2016春?黔南州期末）下列說法中正確的是（）A．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關 B．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時，電子的動能增加，原子的能量減小 C．在相同速率情況下，利用質子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率 D．對于同種金屬產生光電效應時，逸出光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率成正比 E．粒子散射實驗表明了原子核具有復雜的結構13．（2019春?花溪區(qū)校級月考）相對論和量子理論是現代物理學兩大支柱。量子理論的核心觀念是“不連續(xù)”。關于量子理論，以下說法正確的是；（）A．普朗克為解釋黑體輻射，首先提出“能量子”的概念，他被稱為“量子之父” B．愛因斯坦實際上是利用量子觀念和能量守恒解釋了光電效應 C．康普頓效應證明光具有動量，證明光具有波動性 D．玻爾的能量量子化和電子軌道量子化的觀點和現代量子理論是一致的三．計算題（共2小題）14．（2019春?錫山區(qū)校級期中）有大量的氫原子吸收某種頻率的光子后從基態(tài)躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)，已知氫原子的能級公式：En=E1n（1）則吸收光子的頻率v是多少？（2）當這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷發(fā)光時，可發(fā)出幾條譜線？輻射光子的能量分別為多少？15．（2019春?西區(qū)校級月考）在氫光譜中，氫原子的核電子從量子數n大于2的軌道躍遷到n＝2的軌道上，產生的光譜譜線叫巴耳末線系。試根據玻爾原子理論，求氫原子的核外電子從第3能級躍遷到第2能級時，放出的光子的能量和波長。已知氫原子第一能級的能量E1＝﹣13.6ev，普朗克常量h＝6.63×10﹣34J?s，光在真空中的傳播速度C＝3.0×108m/s。四．解答題（共2小題）16．（2013秋?望城縣校級期中）如圖1所示，熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離均為L＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖2所示．（每個電子穿過平行板的時間都極短，可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的）求：（1）電子在剛進入偏轉電場時的速度，（用電子質量m，電量q，電壓U0表示）（2）在t＝0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處；（3）熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？17．（2017春?渭濱區(qū)校級期末）設氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為r1，動能為Ek1，處于第n能級時電子的軌道半徑為rn，動能為Ekn，已知rn＝n2r1，試用庫倫定律和牛頓運動定律證明：Ekn=E

隨堂練習參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2019春?沙坪壩區(qū)校級期中）下圖為α粒子散射實驗的原子核和兩個α粒子的徑跡，其中符合物理原理的是（）A． B． C． D．【分析】在盧瑟福α粒子散射實驗中，大多數粒子沿直線前進，少數粒子輻射較大角度偏轉，極少數粒子甚至被彈回。【解答】解：α粒子在靠近金原子核時，離核越近，所受庫侖斥力越大，偏轉角度越大，故C正確，ABD錯誤；故選：C。2．（2019?南開區(qū)一模）下列關于物質結構的敘述不正確的是（）A．質子的發(fā)現表明了原子核是由質子和中子組成的 B．天然放射性現象的發(fā)現表明了原子核內部是有復雜結構的 C．電子的發(fā)現表明了原子內部是有復雜結構的 D．α粒子散射實驗是原子核式結構模型的實驗基礎【分析】天然放射現象說明原子核內部有復雜結構；α粒子散射實驗說明了原子的核式結構模型，湯姆生發(fā)現電子知原子內部有復雜結構?！窘獯稹拷猓篈、質子的發(fā)現與原子核是由質子和中子組成的沒有關聯，故A不正確；B、天然放射現象說明原子核內部有復雜結構，故B正確；C、湯姆生發(fā)現電子，知道原子還可以再分，表明了原子內部是有復雜結構的，故C正確；D、α粒子散射實驗說明原子的核式結構模型，故D正確；本題選擇不正確的，故選：A。3．（2019?青浦區(qū)二模）為盧瑟福提出原子核式結構模型提供依據的實驗是（）A．α粒子散射實驗 B．光電效應實驗 C．α粒子轟擊氮核實驗 D．α粒子轟擊鈹核實驗【分析】根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可?！窘獯稹拷猓篈、盧瑟福根據α粒子散射實驗的現象，提出了原子核式結構模型，故A正確；B、光電效應實驗說明光具有粒子性，故B錯誤；CD、都是人工轉變的核反應，故CD錯誤。故選：A。4．（2019?新疆模擬）根據盧瑟福提出的原子核式結構模型解釋α粒子散射實驗，使少數α粒子發(fā)生大角度偏轉的作用力是金原子核對α粒子的（）A．庫倫斥力 B．庫倫引力 C．萬有引力 D．核力【分析】這是因為原子核帶正電荷且質量很大，α粒子也帶正電荷，由于同種電荷相互排斥庫侖力和α粒子被質量較大的原子核彈回?！窘獯稹拷猓害亮Ｗ雍碗娮又g有相互作用力，它們接近時就有庫侖引力作用，但由于電子的質量只有α粒子質量的17300，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個灰塵碰撞一樣，α粒子質量大，其運動方向幾乎不改變，只有是原子核對α粒子的庫侖斥力，其力較大，且原子核質量較大，導致極少數α故選：A。5．（2019?赤峰模擬）氫原子從n＝6躍遷到n＝1能級時輻射出頻率為Y1的光子，從n＝5躍遷到n＝1能級時輻射出頻率為Y2的光子，下列說法正確的是（）A．頻率為Y1與頻率為Y2的光子的能量相等 B．頻率為Y1的光子的能量較小 C．Y1光子比Y2光子的波動性更顯著 D．做光電效應實驗時，頻率為Y1的光產生的光電子的最大初動能較大【分析】能級間躍遷輻射光子的能量等于能級之差，根據能級差的大小比較光子能量，從而比較出光子的頻率。頻率大，波長小，并由λ=c【解答】解：AB、氫原子從n＝6的能級躍遷到n＝1的能級的能級差大于從n＝5的能級躍遷到n＝1的能級時的能極差，根據Em﹣En＝hγ，知，頻率為Y1的光子的能量大于頻率為Y2的光子的能量，故AB錯誤；C、由λ=cγ，可知，Y1光子的波長比Y2光子小，因此YD、做光電效應實驗時，由光電效應方程，Ekm＝hγ﹣W，頻率越高的，光電子的最大初動能增大，因此頻率為Y1的光產生的光電子的最大初動能較大，故D正確；故選：D。6．（2019?章貢區(qū)校級模擬）以下關于近代物理內容的敘述中，正確的是（）A．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就一定失去一個電子 B．天然放射現象中發(fā)出的α、β、γ三種射線本質都是電磁波 C．對不同的金屬，若照射光頻率不變，光電子的最大初動能與金屬逸出功成線性關系 D．根據玻爾原子理論，一群氫原子從第3能級向低能級躍遷過程會發(fā)出6種不同頻率的光子【分析】根據光電效應的條件判斷不能發(fā)生光電效應的原因；β衰變的實質是原子核中的一個中子轉變?yōu)橐粋€質子和一個電子，電子釋放出來；根據光電效應方程Ekm＝hv﹣W0進行分析；根據玻爾理論分析?！窘獯稹拷猓篈、β衰變的實質是原子核中的一個中子轉變?yōu)橐粋€質子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，故A錯誤；B、天然放射現象的射線中，只有γ射線是電磁波，α射線是氦核，β射線是高速的電子流，故B錯誤；C、根據愛因斯坦光電效應方程Ekm＝hγ﹣W0，對于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關系，故C正確；D、大量的氫原子從第4能級向低能級躍遷時會發(fā)出C3故選：C。7．（2019?合肥二模）下列說法正確的是（）A．中子與質子結合成氘核時吸收能量 B．盧瑟福的α粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的 C．入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應，若僅減弱該光的強度，則仍可能發(fā)生光電效應 D．根據玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加【分析】盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結構模型；發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，光的強弱只影響單位時間內發(fā)出光電子的數目；中子與質子結合成氘核的過程中有質量虧損，釋放能量；電子繞核運動時，半徑減小，電場力做正功，勢能減小，總能量減?。桓鶕靵隽μ峁┫蛐牧煞治鰟幽茏兓?。【解答】解：A、中子與質子結合成氘核的過程中有質量虧損，釋放能量，故A錯誤；B、盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結構模型，故B錯誤；C、根據光電效應方程知，EKM＝hγ﹣W0知，入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強度，則仍一定能發(fā)生光電效應，故C正確；D、電子由外層軌道躍遷到內層軌道時，放出光子，總能量減小；根據kQqr2=故選：D。8．（2019春?羅莊區(qū)校級月考）下列說法中正確的是（）A．發(fā)生a衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數減少了4 B．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產生的光電子的初動能大 C．由玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，其電勢能減小，核外電子的動能增大，原子總能量不變 D．比結合能小的原子核結合成或分解成比結合能大的原子核時一定放出核能【分析】當入射光的頻率大于金屬的極限頻率，則可發(fā)生光電效應，根據光電效應方程判斷光電子最大初動能與什么因素有關；根據電荷數守恒、質量數守恒得出質量數和電荷數的變化，從而得出中子數的變化；由高能級向低能級躍遷，輻射光子，根據軌道半徑的變化判斷動能的變化，根據能量和動能的變化判斷電勢能的變化；比結合能小的原子核結合成或分解成比結合能大的原子核時，根據愛因斯坦質能方程判斷是釋放核能還是吸收能量?！窘獯稹拷猓篈、發(fā)生α衰變時，電荷數少2，質量數少4，知中子數少2．故A錯誤。B、根據愛因斯坦光電效應方程Ekm＝hγ﹣W0，入射光的頻率越大，光電子的最大初動能也越大；不可見光的頻率有比可見光大的，也有比可見光小的。故B錯誤。C、由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，能量減小，軌道半徑減小，根據ke2r2D、比結合能小的原子核結合成或分解成比結合能大的原子核時會出現質量虧損，根據愛因斯坦質能方程得知，一定釋放核能。故D正確。故選：D。9．（2019春?紅塔區(qū)校級月考）圖為氫原子的能級示意圖。關于氫原子躍遷，下列說法中不正確的是（）A．一群處于量子數n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子，它向低能級躍遷時，最多可產生10種不同頻率的光子 B．處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子吸收具有1.87eV能量的光子后被電離 C．用12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，氫原子仍處于基態(tài) D．氫原子從高能級向低能級躍遷時，動能增大，電勢能增大【分析】根據向低能級躍遷時，一群原子可以發(fā)出Cn【解答】解：A、一群處于n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子，依據C52B、處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子的能級為﹣1.51eV，它吸收具有1.87eV＞1.51eV能量的光子后被電離，故B正確；C、處于基態(tài)的氫原子若吸收一個12eV的光子后的能量為：﹣13.6eV+12eV＝﹣1.6eV．由于不存在該能級，所以用12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時，電子不可能躍遷到n＝2能級，故C正確；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??；根據ke本題選擇不正確的，故選：D。10．（2019?浙江模擬）下列說法正確的是（）A．原子核的結合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．某些原子核能夠放射出β粒子，說明原子核內有β粒子 C．核泄漏污染物55137Cs能夠產生對人體有害的輻射，核反應方程式為55137Cs→56D．若氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時輻射出的光能可能使該金屬發(fā)生光電效應【分析】根據衰變的本質分析；根據核反應的過程中質量數守恒與電荷數守恒判斷；依據比結合能越大，原子核越穩(wěn)定；根據光電效應方程結合光電效應的條件即可分析?！窘獯稹拷猓篈、原子核的比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；B、原子核能夠放射出β粒子，是由于原子核內發(fā)生β衰變，其中的中子轉化為質子而放出的電子，故B錯誤；C、根據量子說守恒與電荷數守恒可知，核反應方程式55137Cs→56D、根據玻爾理論可知，氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時減小的能量大于氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時減小的能量，所以氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光子的能量大于氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時輻射出的光的能量，根據光電效應發(fā)生的條件可知，若氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應，故D錯誤。故選：C。二．多選題（共3小題）11．（2019春?靈丘縣期末）下列關于四幅圖的描述正確的是（）A．圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發(fā)現了質子和中子 B．圖乙：原子的特征譜線，由于原子光譜只與原子結構有關，因此可以把某種原子的光譜當作該原子的“指紋”來進行光譜分析 C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的 D．圖?。涸又械碾娮永@原子核高速運轉時，運行軌道的半徑是任意的【分析】每種原子都有自己的特征譜線，故光譜分析可鑒別物質。玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，提出了原子的核式結構模型；根據玻爾理論知道，運行軌道的半徑是定態(tài)的?！窘獯稹拷猓篈、盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，提出了原子的核式結構模型，發(fā)現質子，中子是查德韋克發(fā)現的，故A錯誤；B、每種原子都有自己的特征譜線，故可以根據原子光譜來鑒別物質的成分，故B正確；C、玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；D、由玻爾理論知道，電子的軌道不是任意的，電子有確定的軌道，故D錯誤；故選：BC。12．（2016春?黔南州期末）下列說法中正確的是（）A．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關 B．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時，電子的動能增加，原子的能量減小 C．在相同速率情況下，利用質子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率 D．對于同種金屬產生光電效應時，逸出光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率成正比 E．粒子散射實驗表明了原子核具有復雜的結構【分析】A、黑體輻射時波長越短，溫度越高時，其輻射強度越強；B、氫原子核外電子軌道半徑越大則能量越大；C、相同速率情況下，質量越大的，動量越大，則波長越小，衍射現象不明顯，則分辨率高；D、根據光電效應方程，Ek＝hγ﹣W，可知，最大初動能Ek與照射光的頻率的關系，動能越??；E、粒子散射實驗說明原子具有核式結構．【解答】解：A、由黑體輻射規(guī)律可知，輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，故A正確；B、庫侖力對電子做正功，所以動能變大，電勢能變?。妱菽苻D為動能）而因為放出了光子，總能量變小，故B正確；C、相同速率情況下，質子流的動量大于電子流，根據λ=?D、根據光電效應方程，Ek＝hγ﹣W，可知，逸出光電子的最大初動能Ek與照射光的頻率成線性關系。故D錯誤。E、粒子散射實驗說明原子具有核式結構，不能說明原子核具有復雜結構，故E錯誤；故選：ABC。13．（2019春?花溪區(qū)校級月考）相對論和量子理論是現代物理學兩大支柱。量子理論的核心觀念是“不連續(xù)”。關于量子理論，以下說法正確的是；（）A．普朗克為解釋黑體輻射，首先提出“能量子”的概念，他被稱為“量子之父” B．愛因斯坦實際上是利用量子觀念和能量守恒解釋了光電效應 C．康普頓效應證明光具有動量，證明光具有波動性 D．玻爾的能量量子化和電子軌道量子化的觀點和現代量子理論是一致的【分析】普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一，玻爾原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率；康普頓效應表明光子除了具有能量之外還具有動量；不確定關系告訴我們電子的動量是不能準確測量的?！窘獯稹拷猓篈、普朗克為解釋黑體輻射，首先提出“能量子”的概念，他被稱為“量子之父”，故A正確；B、愛因斯坦實際上是利用量子觀念和能量守恒解釋了光電效應，故B正確；C、康普頓效應表明光子具有動量，證明光有粒子性，故C錯誤；D、玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，且只能解釋氫原子光譜，與現代的量子理論不一致的，故D錯誤；故選：AB。三．計算題（共2小題）14．（2019春?錫山區(qū)校級期中）有大量的氫原子吸收某種頻率的光子后從基態(tài)躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)，已知氫原子的能級公式：En=E1n（1）則吸收光子的頻率v是多少？（2）當這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷發(fā)光時，可發(fā)出幾條譜線？輻射光子的能量分別為多少？【分析】（1）根據Em﹣En＝hv求出吸收光子的頻率；（2）根據數學組合公式Cn【解答】解：（1）據躍遷理論：E3﹣E1＝hv，而E3=E解得：v=E（2）由于是大量原子，可從n＝3躍遷到n＝1，從從n＝3躍遷到從n＝2，再從從n＝2躍遷到從n＝1，故應有三條譜線，光子能量分別為△E1＝E3﹣E1，△E2＝E3﹣E2，△E3＝E2﹣E1，即△E1=?△E2=?△E3=?答：（1）則吸收光子的頻率v是?8（2）當這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷發(fā)光時，可發(fā)出3條譜線，輻射光子的能量分別為?89E1，15．（2019春?西區(qū)校級月考）在氫光譜中，氫原子的核電子從量子數n大于2的軌道躍遷到n＝2的軌道上，產生的光譜譜線叫巴耳末線系。試根據玻爾原子理論，求氫原子的核外電子從第3能級躍遷到第2能級時，放出的光子的能量和波長。已知氫原子第一能級的能量E1＝﹣13.6ev，普朗克常量h＝6.63×10﹣34J?s，光在真空中的傳播速度C＝3.0×108m/s。【分析】能級間躍遷輻射或吸收的能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻射的光子頻率越高，波長越小，從而即可求解?！窘獯稹拷猓涸O從第3能級躍遷到第2能級時釋放出的光子的能量為E，波長為λ，則有：E＝E3﹣E2＝E1（13且E=?c代入數據解得：E＝1.89eV，則有：λ＝6.58×10﹣7m；答：氫原子的核外電子從第3能級躍遷到第2能級時，放出的光子的能量1.89eV和波長為6.58×10﹣7m。四．解答題（共2小題）16．（2013秋?望城縣校級期中）如圖1所示，熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離均為L＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖2所示．（每個電子穿過平行板的時間都極短，可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的）求：（1）電子在剛進入偏轉電場時的速度，（用電子質量m，電量q，電壓U0表示）（2）在t＝0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處；（3）熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？【分析】（1）根據動能定理求出電子剛進入偏轉電場時的速度．（2）電子在偏轉電場中做類平拋運動，根據偏轉電壓求出加速度，結合垂直電場方向做勻速直線運動求出運動的時間，從而得出偏轉位移與偏轉電壓的關系，得出偏轉位移的大?。鶕Ｗ映銎D電場時反向延長線經過中軸線的中點，結合相似三角形求出打在光屏上的位置．（3）通過第（2）問中偏轉位移與偏轉電壓的關系得出在電場中的最大偏轉位移，從而通過相似三角形，結合幾何關系求出得出電子打到光屏上的區(qū)間長度．【解答】解：（1）設電子經電壓U0加速后的速度為v，根據動能定理得：qU0=12所以v=2q（2）經偏轉電場偏轉后偏移量y=12at2=12?q所以y=U由題圖知t＝0.06s時刻U偏＝1.8U0，代入數據解得y＝4.5cm．設打在屏上的點距O點距離為Y，根據相似三角形得，Y代入數據解得Y＝13.5cm．（2）由題知電子偏移量y的最大值為L2，所以當偏轉電壓超過2U0則在偏轉電場中的最大偏移為L2根據Yy=所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長為2Y＝3L＝30cm．答：（1）電子在剛進入偏轉電場時的速度為2qU（2）打在屏上的點位于O點正上方，距O點13.5cm（3）熒光屏上有電子打到的區(qū)間有30cm．17．（2017春?渭濱區(qū)校級期末）設氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為r1，動能為Ek1，處于第n能級時電子的軌道半徑為rn，動能為Ekn，已知rn＝n2r1，試用庫倫定律和牛頓運動定律證明：Ekn=E【分析】通過電子在軌道上受庫侖引力作用做勻速圓周運動，由庫侖定律和牛頓第二定律推導出電子的動能大小，從而得知電子動能與量子數的關系．【解答】證明：電子在軌道上受庫侖引力作用做勻速圓周運動，由庫侖定律和牛頓第二定律得，ke電子的動能Ek=又已知r得Ekn即Ekn證畢．原子核一、天然放射現象1．天然放射現象⑴物質發(fā)射射線的性質稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素。⑵放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現象，叫做天然放射現象。典例精講【例1.1】（2019春?南鄭區(qū)校級期末）關于天然放射性，下列說法不正確的是（）A．所有元素都可能發(fā)生衰變 B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關 C．放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性 D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強【分析】自然界中有些原子核是不穩(wěn)定的，可以自發(fā)地發(fā)生衰變；衰變的快慢用半衰期表示，與元素的物理、化學狀態(tài)無關；α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強．【解答】解：A、有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯誤；B、放射性元素的半衰期由原子核自身內部因素決定，與外界的溫度無關，故B正確；C、放射性元素的放射性與核外電子無關，故放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性，故C正確；D、α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，故D正確；本題選擇不正確的，故選：A?！纠?.2】（2019春?沙坪壩區(qū)校級期末）關于天然放射性，下列說法正確的是（）A．所有元素都可能發(fā)生衰變 B．放射性元素的半衰期與外界的溫度有關 C．放射性元素與別的元素形成化合物時不具有放射性了 D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強【分析】自然界中有些原子核是不穩(wěn)定的，可以自發(fā)地發(fā)生衰變；衰變的快慢用半衰期表示，與元素的物理、化學狀態(tài)無關；α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強?！窘獯稹拷猓篈、有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯誤；B、放射性元素的半衰期由原子核自身內部因素決定，與外界的溫度無關，故B錯誤；C、放射性元素的放射性與核外電子無關，故放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性，故C錯誤；D、α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，故D正確；故選：D?！纠?.3】（2019?東寶區(qū)校級學業(yè)考試）下列說法中正確的有（）A．黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關 B．普朗克為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說 C．天然放射現象的發(fā)現揭示原予核有復雜的結構 D．盧瑟福首先發(fā)現了質子和中子【分析】A、黑體輻射時波長越短，溫度越高時，其輻射強度越強；B、愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說；C、天然放射現象的發(fā)現揭示原予核有復雜有結構；D、盧瑟福首先發(fā)現了質子，查德威克發(fā)現中子．【解答】解：A、由黑體輻射規(guī)律可知，輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關，故A正確；B、愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說，故B錯誤；C、天然放射線來自于原子核，說明原子核中有復雜結構，故C正確；D、盧瑟福首先發(fā)現了質子，查德威克發(fā)現中子。故D錯誤。故選：AC。2．三種射線把放射源放入鉛做成的容器中，射線只能從容器的小孔射出，稱為細細的一束。在射線經過的空間施加磁場，發(fā)現射線分裂成三束，其中兩束在磁場中向不同的方向偏轉，說明它們是帶電粒子流，另一束在磁場中不偏轉，說明它不帶電。人們把這三種射線分別叫做射線、射線、射線。射線：高速氦原子核流，帶正電。射線：高速電子流，帶負電。射線：波長很短的光子流，不帶電。種類本質電離能力穿透能力α射線氦核4+20.1較強較弱，一張紙能把它擋住β射線電子1/18400.99中等中等，能穿透幾毫米厚的鋁板γ射線光子001較弱較強，能穿透幾厘米厚的鉛板典例精講【例2.1】（2019?浦東新區(qū)學業(yè)考試）下列射線中，電離本領最強的是（）A．α射線 B．β射線 C．γ射線 D．X射線【分析】天然放射性現象中的射線在電場中偏轉后分為3束，分別稱為α射線、β射線、γ射線。根據α、β、γ三種射線的性質以及產生過程解答?！窘獯稹拷猓害痢ⅵ?、γ三種射線中電離能力最強的是α射線，γ射線電離能力最弱，故A正確，BCD錯誤故選：A?！纠?.2】（2019春?房山區(qū)期末）天然放射性元素放出的三種射線垂直進入磁場，實驗結果如圖所示，由此可推知（）A．②來自于原子核外的電子 B．①的電離作用最弱，屬于原子核內釋放的光子 C．①②③都是電磁波 D．三種射線中，③穿透能力最強【分析】本題應抓?。孩偃N射線的成分主要是指所帶電性：α射線是高速He流帶正電，β射線是高速電子流，帶負電，γ射線是γ光子，是中性的。②洛倫茲力方向的判定，左手定則：張開左手，拇指與四指垂直，讓磁感線穿入手心，四指的方向是正電荷運動的方向，拇指的指向就是洛倫茲力的方向?！窘獯稹拷猓害辽渚€是高速He核流，一個α粒子帶兩個正電荷。根據左手定則，α射線受到的洛倫茲力向左，故①是α射線。β射線是高速電子流，帶負電荷。根據左手定則，β射線受到的洛倫茲力向右，故②是β射線。γ射線是γ光子，是中性的，故在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會發(fā)生偏轉。故③是γ射線；A、β射線是原子核發(fā)生β衰變產生的。故A錯誤；B、①是α射線高速He核流，在電離作用最強，故B錯誤；C、①是α射線，②是β射線，都不是電磁波。故C錯誤；D、③是γ射線穿透能力最強。故D正確；故選：D?！纠?.3】（2019?海淀區(qū)模擬）關于電磁波的應用，下列說法不正確的是（）A．醫(yī)院里常用X射線對病房和手術室進行消毒 B．工業(yè)上利用γ射線檢查金屬部件內部有無砂眼或裂縫 C．刑偵上用紫外線拍攝指紋照片，因為紫外線波長短、分辨率高 D．衛(wèi)星用紅外遙感技術拍攝云圖照片，因為紅外線衍射能力較強【分析】X射線，它是由原子中的內層電子發(fā)射的，有較強的穿透性，可以了透視人體等。γ射線是波長從10﹣10～10﹣14米的電磁波。這種不可見的電磁波是從原子核內發(fā)出來的，放射性物質或原子核反應中常有這種輻射伴隨著發(fā)出；γ射線的穿透力很強，對生物的破壞力很大?！窘獯稹拷猓篈、醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術室進行消毒，故A錯誤。B、γ射線具有較強的穿透性，故工業(yè)上利用γ射線檢查金屬內部有無沙眼，故B正確。C、刑偵上用紫外線拍攝指紋照片，因為紫外線波長短，衍射條紋間距小，分辨率高，故C正確。D、紅外線的波長，衍射能力較強，故D正確。本題選不正確的，故選：A?！纠?.4】（2019春?禪城區(qū)校級月考）下列說法中正確的是（）A．電動機應用了“自感”對交流電的阻礙作用 B．紫外線能促使熒光物質發(fā)出熒光 C．低頻扼流圈用來“通低頻、阻高頻” D．波長由長到短的排列順序是：射線、紅外線、紫外線、無線電波【分析】電動機應用了線圈在磁場中受到安培力轉動；紫外線能促使熒光物質發(fā)出熒光；所謂低頻扼流圈就是對低頻有明顯的阻礙作用，它是通直流、阻交流；波長由長到短的排列順序是：無線電波、紅外線、紫外線、γ射線?！窘獯稹拷猓篈、電動機應用了線圈在磁場中受到安培力轉動，故A錯誤。B、紫外線能促使熒光物質發(fā)出熒光，故B正確。C、所謂低頻扼流圈就是對低頻有明顯的阻礙作用，它是通直流、阻交流，高頻扼流圈對高頻有明顯的阻礙作用，它是通低頻、阻高頻，故C錯誤。D、波長由長到短的排列順序是：無線電波、紅外線、紫外線、射線，故D錯誤。故選：B。二、放射性元素的衰變1.放射性元素的衰變1．原子核的衰變原子核放出粒子或粒子，由于核電荷數變了，它就變成了另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。衰變：（規(guī)律：）（是鈾）衰變：（規(guī)律：）（是釷）衰變：、衰變生成的新核通常處于較高能級，躍遷到低能級時輻射出的光子。2．半衰期放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期。⑴對于同一種放射性元素，半衰期是一個定值。⑵半衰期是對大量原子核的統計規(guī)律，不是少數原子核的行為。⑶半衰期由原子核內部自身的因素決定，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關。典例精講【例1.1】（2019春?正定縣校級月考）下列說法中正確的有（）A．盧瑟福的α粒子散射實驗結果表明了原子核的存在 B．在α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透力最強 C．放射性元素的半衰期是由其原子核內部結構決定，但容易受外界因素的影響 D．光電效應現象最早是由愛因斯坦發(fā)現的【分析】α、β、γ三種射線中穿透能力最強的是γ射線，α射線穿透能力最弱，一張厚的黑紙可以擋住α射線。電離能力最強的是α射線，γ射線電離能力最弱；盧瑟福的α粒子散射實驗結果表明了原子核的存在；半衰期與環(huán)境因素無關；【解答】解：A、盧瑟福根據α粒子散射實驗的結果提出了原子的核式結構，猜測了原子核的存在。故A錯誤；B、在α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透力最強，α射線穿透能力最弱。故B正確；C、放射性元素的半衰期是由其原子核內部結構決定，與外界因素無關。故C錯誤；D、光電效應現象最早不是由愛因斯坦最早第發(fā)現的。故D錯誤。故選：B?！纠?.2】（2019?惠州一模）下列說法正確的是（）A．伽利略的理想斜面實驗說明了“力是維持物體運動的原因” B．采用比值定義法定義的物理量有：電場強度E=Fq，電容C=QC．庫侖通過實驗得出了庫侖定律，并用扭秤實驗最早測量出了元電荷e的數值 D．放射性元素發(fā)生一次β衰變，新核原子序數比原來原子核序數增加1【分析】A、伽利略的理想斜面實驗說明了“物體的運動不需要力來維持”。B、比值定義法得出的量是不變的，加速度a=FC、扭秤實驗最早測量出庫侖力常數K的值。D、射性元素發(fā)生一次β衰變，中子數減小1，質子數增加1，新核原子序數比原來原子核序數增加1?！窘獯稹拷猓篈、伽利略的理想斜面實驗說明了“物體的運動不需要力來維持”則A錯誤B、比值定義法得出的量是不變的，加速度a=FC、扭秤實驗最早測量出庫侖力常數K的值。則C錯誤D、射性元素發(fā)生一次β衰變，中子數減小1，質子數增加1，新核原子序數比原來原子核序數增加1．則D正確故選：D?！纠?.3】（2019春?金安區(qū)校級月考）當恒星的溫度達到108K時，恒星內部會發(fā)生“氦燃燒”兩個氦核結合成一個新核X．新核X處于激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷放出γ拉子，新核X并不穩(wěn)定。其半衰期為2.6×10﹣16s．則下列說法正確的是（）A．恒星內部發(fā)生“氦燃燒”屬于α衰變 B．新核X的中子數和質子數相等 C．γ粒子比α粒子的電離能力強 D．兩個新核X經過5.2×10﹣16s全部發(fā)生衰變【分析】兩個氦核結合成一個新核X，屬于輕核的聚變；根據質量數守恒與電荷數守恒判斷；根據三種射線的特點判斷，半衰期具有統計意義?！窘獯稹拷猓篈、恒星內部發(fā)生“氦燃燒”屬于輕核的聚變。故A錯誤；B、氦核內具有2個質子和2個中子，兩個氦核結合成一個新核，則新核內有4個質子和4個中子。故B正確；C、根據三種射線的特點可知，γ粒子比α粒子的電離能力弱。故C錯誤；D、半衰期是大量放射性原子的統計規(guī)律，對個別的放射性原子沒有意義。故D錯誤故選：B?！纠?.4】（2019春?涼州區(qū)校級月考）下列說法不正確的是（）A．90232Th經過6次α衰變和4次β衰變后，成為穩(wěn)定的原子核82208B．發(fā)現中子的核反應方程為49Be+24He→612C．γ射線一般伴隨著α或β射線產生，在這三種射線中γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱 D．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能增大，原子能量減小【分析】根據原子核的組成分析質子數和中子數，由電荷數與質量數守恒判斷發(fā)生了幾次α衰變和幾次β衰變；根據三種射線的特點分析；根據玻爾理論分析。【解答】解：A、90232Th經過6次α衰變和4次β衰變后，質量數是：m＝232﹣6×4＝208，電荷數：z＝90﹣2×6+4＝82，成為穩(wěn)定的原子核82B、根據物理學史可知，發(fā)現中子的核反應方程是Be+He→C+n，故B正確；C、γ射線一般伴隨著α或β射線產生，在這三種射線中γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故C正確；D、根據波爾理論可知，核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，氫原子的電勢能增大，核外電子遵循：k＝，據此可知電子的動能減??；再據能級與半徑的關系可知，原子的能量隨半徑的增大而增大，故D不正確。本題選擇不正確的，故選：D。2．放射性同位素的應用⑴利用其射線：α射線電離性強，用于使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電。γ射線貫穿性強，可用于金屬探傷，也可用于治療惡性腫瘤。各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程，基因工程。⑵作為示蹤原子：用于研究農作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結構及其功能。⑶進行考古研究：利用放射性同位素碳14，判定出土文物的產生年代。隨堂練習一．選擇題（共10小題）1．（2019?龍?zhí)秴^(qū)校級三模）下列說法正確的是（）A．原子核的結合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．湯姆孫首先提出了原子的核式結構模型 C．在α、β、Y三種射線中，a射線的電離能力最強 D．核反應過程中的質量虧損現象違背了能量守恒定律2．（2018?興化市校級四模）關于下列四幅圖說法正確的是（）A．圖①中的放射性同位素應選擇衰變時放出α粒子的同位素 B．圖②中的鎘棒的作用是使核反應中的快中子減速 C．圖③中的光子碰撞電子后，其波長將變大 D．圖④中的電子的動量越大，衍射現象越明顯3．（2017春?龍海市校級期末）如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是（）A．①④表示β射線，其穿透能力較強 B．②⑤表示γ射線，其穿透能力最強 C．③⑥表示α射線，其電離能力最強 D．②⑤表示γ射線，是原子發(fā)生躍遷時產生4．（2017秋?二七區(qū)校級期中）下列關于不同波段的電磁波的說法正確的是（）A．X射線有很強的熒光作用，所以可以用來消毒 B．微波爐利用微波是因為微波的穿透能力強，甚至能穿透金屬 C．雷達導航用的微波的波長比X射線波長要長 D．紅外遙感用的是無線點波5．（2018春?安達市校級期末）關于天然放射現象中產生的三種射線，以下說法中正確的是（）A．α、β、γ三種射線中，α射線的電離作用最強，穿透能力也最強 B．α、β、γ三種射線中，β射線的速度最快，可以達到0.9c C．β射線是由原子核外電子電離產生的 D．人們利用γ射線照射種子，可以使種子內的遺傳物質發(fā)生變異，培育出新的優(yōu)良品種6．（2018?松江區(qū)二模）關于天然放射現象，下列說法中正確的是（）A．β衰變說明原子核里有電子 B．放射性物質的溫度升高，其半衰期將縮短 C．γ射線的電離作用很強，可用來消除有害靜電 D．原子核經過一次β衰變后，核內中子數減少1個7．（2017春?蚌埠期末）關于天然放射性，下列說法正確的是（）A．所有的元素都可能發(fā)生衰變 B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關 C．α、β、γ三種射線中，γ射線電離能力最強 D．一個原子核在一次衰變中可同時發(fā)出α、β、γ三種射線8．（2018秋?唐山期末）關于碳14的衰變方程614C→ZAXA．A等于13，Z等于5 B．A等于14，Z等于7 C．A等于14，Z等于5 D．A等于13，Z等于69．（2019?皇姑區(qū)校級模擬）下列說法中正確的是（）A．在天然放射現象中起作用的是強相互作用 B．三種射線上，α射線的穿透能力最強，γ射線的電離本領最弱 C．自然界中越重的原子核，其中子數與質子數的差值越大 D．1927年戴維孫和G．P湯姆孫分別利用晶體做了電子束衍射實驗，證實了電子的波動性并提出實物粒子也具有波動性10．（2019春?洮北區(qū)校級月考）鈾（92238U）經過α、β衰變后形成穩(wěn)定的鉛（82A．6個 B．14個 C．22個 D．32個二．多選題（共3小題）11．（2019春?湖北期中）關于電磁波譜，下列說法中正確的是（）A．電磁波中最容易表現出干涉、衍射現象的是無線電波 B．紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后產生的 C．X射線和γ射線是原子的內層電子受激發(fā)后產生的 D．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線12．（2018春?東平縣校級期中）關于放射性同位素應用的下列說法中錯誤的是（）A．放射線改變了布料的性質使其不再因摩擦而生電，因此達到了消除有害靜電的目的 B．利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進行人體的透視 C．用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結果一定是成為更優(yōu)秀的品種 D．用γ射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害13．（2018秋?赫山區(qū)月考）一靜止鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為92238U→90234ThA．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能 B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小 C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經歷的時間 D．衰變后α粒子與釷核的質量之和小于衰變前鈾核的質量三．解答題（共2小題）14．（2010?睢寧縣校級二模）下面列出了一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械所涉及的物理現象，以下說法正確的是A．X光機是利用X射線穿透物質的本領跟物質的密度有關；B．手術室中的消毒燈是利用紅外線有顯著的熱效應C．“彩超”是利用被血管中的血流反射后的聲波出現相對論中的“時間延緩”效應而工作的D．胃鏡是利用激光的直線傳播性質E．“放療”是利用γ射線的高能量來摧毀病變的細胞F．治療膽結石的碎石機是利用超聲波來工作的．15．（2014?虹口區(qū)二模）英國物理學家盧瑟福1919年通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉變，并由此發(fā)現了．實驗時，盧瑟福仔細調節(jié)鋁箔的厚度，使恰好不能穿透鋁箔．該實驗的核反應方程為：714N+24He

隨堂練習參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2019?龍?zhí)秴^(qū)校級三模）下列說法正確的是（）A．原子核的結合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．湯姆孫首先提出了原子的核式結構模型 C．在α、β、Y三種射線中，a射線的電離能力最強 D．核反應過程中的質量虧損現象違背了能量守恒定律【分析】比結合能越大的原子核，核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。盧瑟福根據α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型；根據三種射線的性質與特點分析?！窘獯稹拷猓篈、比結合能越大的原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，與結合能的大小無關。故A錯誤；B、盧瑟福的原子結構模型很好的解釋了α粒子散射實驗。故B錯誤；C、在α、β、Y三種射線中，a射線的電離能力最強。故C正確；D、根據愛因斯坦質能方程可知，在核反應的過程中的質量虧損現象并不違背能量守恒定律。故D錯誤故選：C。2．（2018?興化市校級四模）關于下列四幅圖說法正確的是（）A．圖①中的放射性同位素應選擇衰變時放出α粒子的同位素 B．圖②中的鎘棒的作用是使核反應中的快中子減速 C．圖③中的光子碰撞電子后，其波長將變大 D．圖④中的電子的動量越大，衍射現象越明顯【分析】α射線穿透本領太弱，γ射線穿透能力又太強，而β射線穿透能力β居中；根據動量守恒定律和功能關系分析碰撞問題；根據電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動性，結合德布羅意波波長的公式分析即可。鎘棒起到吸收中子的作用，從而控制和反應的速度?！窘獯稹拷猓篈、α、β、γ三種射線的穿透能力不同，α射線不能穿過3mm厚的鋁板，γ射線又很容易穿過3mm厚的鋁板，厚度的微小變化不會使穿過鋁板的γ射線的強度發(fā)生較明顯變化，所以基本不受鋁板厚度的影響。而β射線剛好能穿透幾毫米厚的鋁板，因此厚度的微小變化會使穿過鋁板的β射線的強度發(fā)生較明顯變化，即是β射線對控制厚度起作用，所以圖乙的放射性同位素應選擇衰變時放出β粒子的同位素。故A錯誤；B、在核反應堆中石墨主要起減速劑的作用，將快中子變成慢中子。鎘棒起到吸收中子的作用，能控制中子的數目，從而控制和反應的速度，故B錯誤；C、圖中光子與電子發(fā)生碰撞后，光子的一部分能量轉移給電子，由：λ=?cD、根據德布羅意波波長公式：λ=?故選：C。3．（2017春?龍海市校級期末）如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是（）A．①④表示β射線，其穿透能力較強 B．②⑤表示γ射線，其穿透能力最強 C．③⑥表示α射線，其電離能力最強 D．②⑤表示γ射線，是原子發(fā)生躍遷時產生【分析】根據α、β、γ三種射線的帶電性質和本質以及帶電粒子在電場中受力特點可正確判斷．本題應抓住：①三種射線的成分主要是指所帶電性：α射線是高速He流帶正電，β射線是高速電子流，帶負電，γ射線是γ光子，是中性的．②洛倫茲力方向的判定，左手定則：張開左手，拇指與四指垂直，讓磁感線穿入手心，四指的方向是正電荷運動的方向，拇指的指向就是洛倫茲力的方向．【解答】解：α射線實質為氦核，帶正電，β射線為電子流，帶負電，γ射線為高頻電磁波，根據電荷所受電場力特點可知：①為β射線，②為γ射線，③為α射線，α射線是高速He流，一個α粒子帶兩個正電荷。根據左手定則，α射線受到的洛倫茲力向左，故④是α射線。β射線是高速電子流，帶負電荷。根據左手定則，β射線受到的洛倫茲力向右，故⑥是β射線。γ射線是γ光子，是中性的，故在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會發(fā)生偏轉。故⑤是γ射線。故B正確，ACD錯誤。故選：B。4．（2017秋?二七區(qū)校級期中）下列關于不同波段的電磁波的說法正確的是（）A．X射線有很強的熒光作用，所以可以用來消毒 B．微波爐利用微波是因為微波的穿透能力強，甚至能穿透金屬 C．雷達導航用的微波的波長比X射線波長要長 D．紅外遙感用的是無線點波【分析】x射線具有較強的穿透本領，紫外線具有熒光作用，根據微波爐的工作原理分析答題，紅外線遙感利用的是紅外線?！窘獯稹拷猓篈、x射線具有很強的穿透本領，紫外線具有熒光作用，可以利用紫外線用來消毒，故A錯誤；B、微波加熱利用的是食物中的水份與微波的頻率相接近，從而在微波中發(fā)生振動而產生大量的熱量使食物發(fā)熱，微波爐并不是利用微波的穿透本領，故B錯誤；C、雷達導航用的微波的波長比X射線波長要長，故C正確；D、紅外線遙感利用的是紅外線，故D錯誤；故選：C。5．（2018春?安達市校級期末）關于天然放射現象中產生的三種射線，以下說法中正確的是（）A．α、β、γ三種射線中，α射線的電離作用最強，穿透能力也最強 B．α、β、γ三種射線中，β射線的速度最快，可以達到0.9c C．β射線是由原子核外電子電離產生的 D．人們利用γ射線照射種子，可以使種子內的遺傳物質發(fā)生變異，培育出新的優(yōu)良品種【分析】正確解答本題需要掌握：放射性的應用和防護；正確理解α、β、γ三種射線性質和應用，從而即可求解【解答】解：A、α、β、γ三種射線中，α射線的電離作用最強，但γ穿透能力最強，故A錯誤；B、α、β、γ三種射線中，α射線射出速度約0.1C，β射線射出速度接近C，γ射出速度為C，所以三種射線中γ射線的速度最快，故B錯誤；C、β衰變中產生的電子是原子核中的一個中子轉化而來的；故C錯誤；D、人們利用γ射線照射種子，可以使種子內的遺傳物質發(fā)生變異，培育出新的優(yōu)良品種，故D正確。故選：D。6．（2018?松江區(qū)二模）關于天然放射現象，下列說法中正確的是（）A．β衰變說明原子核里有電子 B．放射性物質的溫度升高，其半衰期將縮短 C．γ射線的電離作用很強，可用來消除有害靜電 D．原子核經過一次β衰變后，核內中子數減少1個【分析】β衰變中產生的電子是原子核中的一個中子轉化而來的；半衰期由原子核內部因素決定，與所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關；γ射線的電離作用很弱，不能用來消除有害靜電；β衰變的本質是原子核里的一個中子轉變?yōu)橐粋€質子，同時放出釋放一個β粒子（電子）。【解