Question

（2011?泰州一模）選修模塊3-5
（1）下列說法中正確的是

AD

A．天然放射現象的發現，說明了原子核是有內部結構的
B．湯姆孫發現電子，表明原子具有核式結構
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的中字轉化成質子和電子所產生的
（2）現有一群處于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）自由的中子的質量為m₁，自由的質子的質量為m₂，¹²₆C原 子核的質量為m₃，真空中的光速為c，則¹²₆C原子核的比結合能為

6(m1+m2)-m3

12

c2

．

Answer 1

分析：（1）天然放射現象的發現，說明了原子核是有內部結構的，電子是湯姆生發現的，不能說明原子具有核式結構；放射性元素的半衰期是由核內自身的因素決定的，與原子所處的物理狀態無關．β衰變的實質是放射性原子核內的一個中子轉化成了一個質子和一個電子．
（2）根據數學組合公式

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．
（3）根據愛因斯坦質能方程求出6個質子和6個中子結合在一起時釋放的，進而求出比結合能．

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

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個質子結合成一個¹²₆C原子核，發生反應的質量虧損為：△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：解決本題的關鍵知道激發態不穩定，會向基態發生躍遷，不同的能級間有不同的能極差，輻射的光子頻率不同．愛因斯坦質能方程為人類利用核能打開了大門，要正確理解質能方程中各個物理量是含義．