解析：选BD.根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，选项A错误；核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，选项B正确；原子核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，选项C错误；太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，选项D正确．
6．(多选)下列说法正确的是( )
A．方程式 92U→ 90Th＋2He是重核裂变反应方程
B．铯原子核( 55Cs)的结合能小于铅原子核( 82Pb)的结合能 C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的
D．核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力 解析：选BCD.方程式 92U→ 90Th＋2He的反应物只有一个，生成物有2He，属于α衰变，选项A错误；由原子核的平均结合能的曲线可知，铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，选项B正确；β衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的(0n→1H＋－1e)，选项C正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起(斥力)，又相距一定距离组成原子核(引力)，选项D正确．
7．(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( ) A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核( 55Cs)的结合能小于铅原子核( 82Pb)的结合能 D．比结合能越大，原子核越不稳定
解析：选ABC.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量，A正确；重核衰变时释放能量，从能量守恒的角度可以理解，要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，铯原子核( 55Cs)的比结合能与铅原子核( 82Pb)的比结合能差不多，但铯原子核( 55Cs)的核子数比铅原子核( 82Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，D错误．
8．自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，则图中U衰变成Po，经历了________次α衰变，________次β衰变．
208
133
208
133
133
208
1
1
0238
234
4
4
133
208
238
234
4
31
解析：由题图得出U变为Po时，U的中子数为143，质子数为92，Po的中子数为131，质子数为84，设发生x次α衰变，y次β衰变，则有235＝4x＋215,92＝2x－y＋84
联立两方程得x＝5，y＝2 答案：5 2
[综合应用题组]
9．(1)(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：2He＋ 7
N→ 8O＋1H，下列说法正确的是( )
A．卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型 B．实验中是用α粒子轰击氮核的 C．卢瑟福通过该实验发现了质子
D．原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒
(2)为确定爱因斯坦的质能方程ΔE＝Δmc的正确性，设计了如下实验：用动能为E1＝0.60 MeV的质子轰击静止的锂核3Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2＝19.9 MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取mp＝1.007 3 u、mα＝4.001 5 u、
7
2
17
1
4
14
mLi＝7.016 0 u，求：
①写出该反应方程；
②通过计算说明ΔE＝Δmc正确．(1 u＝1.660 6×10
2
－27
kg)
解析：(1)原子的核式结构模型是卢瑟福在α粒子的散射实验的基础上提出的，A错.1919年卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，用人工的方法使原子核发生变化从而发现了质子，原子核在人工转变过程中，电荷数一定守恒，选项B、C、D正确．
(2)①核反应方程为：3Li＋1H→22He.
②核反应的质量亏损：Δm＝mLi＋mp－2mα＝7.016 0 u＋1.007 3 u－2×4.001 5 u＝0.020 3 u，由质能方程可得与质量亏损相当的能量：ΔE＝Δmc＝0.020 3×931.5 MeV＝18.9 MeV，而系统增加的能量：ΔE′＝E2－E1＝19.3 MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以ΔE＝Δmc正确．
答案：(1)BCD (2)①3Li＋1H→22He ②见解析
10．(1)(多选)关于天然放射现象，下列叙述正确的是( ) A．若使放射性物质所在处的压强升高，其半衰期将减小
7
1
4
2
2
7
1
4
32
B．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变
C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 D．铀核( 92U)衰变为铅核( 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 (2)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(3Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子．生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看成m，光速为c.
①写出核反应方程；
②求氚核和α粒子的速度大小；
③若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损． 解析：(1)半衰期是由核内部因素决定的，不受外部因素影响，A错误．β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的，B错误．α、β、γ这三种射线，穿透能力依次增强，电离能力依次减弱，C正确．衰变过程中电荷数减少32
10，质量数减少32，由质量数守恒知经过＝8次α衰变，再由电荷数守恒知经过6次β
4衰变，D正确．
(2)①根据质量数电荷数守恒可知核反应方程为
10
6
238
206
n＋3Li→1H＋2He
634
②由动量守恒定律得mnv＝－mHv1＋mHev2. 7v8v由题意得v1∶v2＝7∶8，解得v1＝，v2＝. 1111③氚核和α粒子的动能之和为
2
Ek＝·3mv21＋·4mv2＝
1
2124032
mv. 242
释放的核能为
4032121412
ΔE＝Ek－Ekn＝mv－mv＝mv.
2422121由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为 ΔE141mvΔm＝2＝2. c121c7v8v141mv答案：(1)CD (2)①n＋Li→H＋He ② ③2
1111121c1
0
63
31
42
2
2
11．(1)下列说法正确的是( ) A．β射线的穿透能力比γ射线强
B．电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性
1212212
C. 83Bi的半衰期是1小时，质量为m的 83Bi经过3小时后还有m没有衰变
6
33
D．对黑体辐射的研究表明，温度越高，辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变 (2)氢原子的能级如图所示．氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为________eV；用一群处n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为________eV.
(3)一静止的铀核( 92U)发生α衰变转变成钍核(Th)，已知放出的α粒子的质量为m，速度为v0，假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．
①试写出铀核衰变的核反应方程；
②求出铀核发生衰变时的质量亏损．(已知光在真空中的速度为c，不考虑相对论效应) 解析：(1)三种射线中，γ射线的穿透能力最强，故A错误；干涉和衍射是波的特有现象，电子的衍射图样说明实物粒子具有波动性，故B正确．由衰变规律得m剩＝
238
2
mmm＝3＝，t28
τ
故C错误；随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短、频率较高的方向移动，故D错误．
(2)氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁释放光子的能量ΔE＝E3－E1＝－1.51 eV＋13.6 eV＝12.09 eV，该能量恰能使某金属发生光电效应，说明该金属的逸出功为W逸＝12.09 eV；氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁释放光子的能量ΔE＝E4－E1＝(－0.85＋13.6)eV＝12.75 eV，根据光电效应方程可得Ekm＝ΔE－W逸＝(12.75－12.09)eV＝0.66 eV.
(3)①铀核的衰变方程为 92U→2He＋ 90Th ②反应过程中动量守恒，则0＝mv0－Mv 其中＝238
4
234
m4
M234
12122
设质量亏损为Δm，则Δmc＝mv0＋Mv
22119mv0
代入数据计算得Δm＝3 234c答案：(1)B (2)12.09 0.66 (3)① 92U→2He＋ 90Th 119mv0
②3 234c章末检测十二 近代物理初步 (时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题每小题只有一个选项正确，
34
2
238
4
234
2
6～8小题有多个选项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分)
1．下列说法正确的是( )
A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
B．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想 C．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念 D．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验的研究，发现了中子
解析：选B.玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子发光现象；但由于过多地保留了经典电磁学的理论，还不能很好地解释其他的原子的发光现象，故A错误；德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想，故B正确；普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了量子理论的概念；故C错误；卢瑟福在用α粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故D错误．
2．关于光电效应的规律，下面说法中正确的是( )
A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也就越大
B．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
C．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应
D．同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同
解析：选A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔只与光和金属种类有关，B错；由光电效应方程可知入射光波长必须小于一极限值，才能产生光电效应，光子的最大初动能与入射光的频率和金属的种类有关，C、D错．
3．下列与α粒子相关的说法中正确的是( )
A．天然放射现象中产生的α射线速度与光速度相当，穿透能力很强 B. 92U(铀238)核放出一个α粒子后就变为 90Th(钍234)
C．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为2He＋ 7N→ 8O＋0n D．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型 解析：选B.α射线是速度为0.1c的氦核流，穿透能力最弱，A错误．由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B项正确．C项中核电荷数和质量数都不守恒，C错误．D项中的物理学家不是玻尔而是卢瑟福，所以D错误．
4．下列说法正确的是( )
A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 B．天然放射性现象说明原子具有复杂的结构 C．一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和
35
4
14
16
1
238
234