第十六章　原子物理学 第80课时　原子结构和原子核　双基落实课

第80课时原子结构和原子核[双基落实课]如图是原子结构示意图，判断下列说法的正误：（1）原子中绝大部分是空的，原子核很小。（√）（2）按照玻尔理论，核外电子均匀分布在各个不连续的轨道上。（×）（3）核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的。（√）（4）人们认识原子核具有复杂结构是从卢瑟福发现质子开始的。（×）（5）如果某放射性元素的原子核有100个，经过一个半衰期后还剩50个。（×）（6）质能方程表明在一定条件下，质量可以转化为能量。（×）考点一原子的核式结构模型[素养自修类]1.【α粒子散射实验的现象】如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法中正确的是（）A.在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B.在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C.卢瑟福选用不同重金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D.α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金箔原子后产生的反弹解析：Cα粒子散射实验现象：绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子有大角度偏转，所以A处观察到的屏上的闪光次数多，B处观察到的屏上的闪光次数少，故A、B错误；卢瑟福曾用金、铂等箔片做实验，结果基本相似，α粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，故C正确，D错误。2.【原子的核式结构模型】卢瑟福指导他的助手进行了α粒子散射实验，通过显微镜观察散射的α粒子发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数的角度甚至大于90°，于是卢瑟福大胆猜想（）A.原子半径的数量级是10－10mB.原子核内存在质子和中子C.原子内部有体积很小、质量很大的核D.造成α粒子偏转的主要原因是它受到了原子中电子的作用解析：C原子半径的数量级是通过油膜法测出来的，故A错误；卢瑟福用α粒子轰击氮核，证实了在原子核内存在质子，查德威克发现的中子，故B错误；从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，说明原子的中心有一个体积很小的核，极少数α粒子发生了大角度的偏转，说明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量，故C正确；造成α粒子偏转的主要原因是它受到了原子中心正电荷的作用，故D错误。1.α粒子散射实验结果分析（1）绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的。（2）少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷。（3）极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用。2.分析电子绕核运动问题涉及的物理规律（1）库仑定律：F＝kq1q2r（2）牛顿运动定律和圆周运动规律，可以用来分析电子绕原子核做匀速圆周运动的问题。（3）功能关系及能量守恒定律，可以分析由于库仑力做功引起的带电粒子在原子核周围运动时动能、电势能之间的转化问题。考点二玻尔理论的理解及应用[互动共研类]1.两类能级跃迁及其条件（1）自发跃迁：高能级（n）低能级（m）→放出能量，发射光子，hν＝En－Em。（2）受激跃迁：低能级（m）高能级（n）→吸收能量。①光照（吸收光子）：光子的能量必须恰好等于能级差，hν＝En－Em。②碰撞、加热等：只要入射粒子的能量大于或等于能级差即可，E外≥En－Em。③大于电离能的光子被吸收，将原子电离。2.电离的理解（1）电离态：n＝∞，E＝0。（2）电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量。例如，对于氢原子：①基态→电离态：E吸＝0－（－13.6eV）＝13.6eV，即为基态的电离能。②n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4eV，即为n＝2激发态的电离能。如果吸收能量足够大，克服电离能后，电离出的自由电子还具有动能。【典例1】氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（）A.最容易发生衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应答案：D解析：氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光，能量最小，波长最长，最容易发生衍射现象，故A错误；由能级差可知能量最小的光频率最小，是氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的，故B错误；大量处于n＝4能级的氢原子能发射n（n－1）2＝6种频率的光，故C错误；氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光的能量为ΔE＝－3.4eV－（－13.6）eV＝10.2eV，大于6.34eV（1）这群氢原子辐射出的光子的最大能量为多少？（2）若要电离n＝4能级的氢原子，至少需要吸收多少光子的能量？（3）若一个处于n＝4能级的氢原子发生跃迁，发出的光谱线最多有几种？答案：（1）12.75eV（2）0.85eV（3）3种解析：（1）氢原子由n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大，ΔE＝－0.85eV－（－13.6eV）＝12.75eV。（2）若要电离n＝4能级的氢原子至少需要吸收ΔE＝0.85eV的能量。（3）一个处于n＝4能级的氢原子发生跃迁，最多可以发出3种光谱线。【解题技法】确定氢原子辐射光谱线的种类的方法（1）一个氢原子跃迁发出的光谱线可能种类：最多为（n－1）种。（2）一群氢原子跃迁发出可能的光谱线可能种类：最多为N＝Cn2＝如一群氢原子由第4能级向低能级跃迁，发出的光谱线可能种类最多为N＝C42＝61.【氢原子能级跃迁的分析】（2023·湖北高考1题）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10.2eV）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（）A.n＝2和n＝1能级之间的跃迁B.n＝3和n＝1能级之间的跃迁C.n＝3和n＝2能级之间的跃迁D.n＝4和n＝2能级之间的跃迁解析：A由题中氢原子的能级图可知，10.2eV的光子是由氢原子从n＝2到n＝1能级跃迁产生的，A正确，B、C、D错误。2.【能级跃迁谱线种类的确定】（多选）氢原子能级图如图所示，可见光的光子能量范围为1.62～3.11eV。根据玻尔理论判断，下列说法正确的是（）A.一个处在n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光B.大量处在n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生3种不同频率的光C.大量处在n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，由n＝5能级向n＝4能级跃迁辐射出的光子的波长最长D.大量处在n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，能产生3种不同频率的可见光解析：AC一个处在n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出4种不同频率的光，n＝5到n＝4，n＝4到n＝3，n＝3到n＝2，n＝2到n＝1，故A正确；大量处在n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生6种不同频率的光，故B错误；光子的频率越高，波长越短，频率越低，波长越长，大量处在n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，由n＝5能级向n＝4能级跃迁辐射出的光子的波长最长，故C正确；大量处在n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，能产生3种不同频率的光子，可见光的光子能量范围为1.62～3.11eV，n＝3能级到n＝2能级跃迁释放的光子能量为1.89eV，在可见光范围内，其他跃迁产生的光子能量不在1.62～3.11eV范围内，不属于可见光，故D错误。考点三原子核的衰变及半衰期[互动共研类]1.三种射线的比较名称构成符号电荷量质量电离作用穿透能力α射线氦核

2＋2e4u最强最弱β射线电子

－－e11较强较强γ射线光子γ00最弱最强2.α衰变、β衰变的比较衰变类型α衰变β衰变衰变方程

ZAX→Z

ZAX→Z衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子211H＋2001n→1衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒3.对半衰期的理解（1）半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少量原子核，无半衰期可言。（2）根据半衰期的概念，可总结出公式N余＝N原12tT，m余＝m原4.衰变次数的计算方法先根据质量数守恒确定α衰变次数，再根据电荷数守恒确定β衰变次数。5.两种衰变在匀强磁场中的运动轨迹的比较静止原子核在匀强磁场中自发衰变，如果产生的新核和放出的粒子的速度方向与磁场方向垂直，则它们的运动轨迹为两相切圆，α衰变时两圆外切，β衰变时两圆内切，根据动量守恒定律有m1v1＝m2v2，又r＝mvqB，则运动半径小的为新核，运动半径大的为α粒子或β粒子，其特点对比如表α衰变

ZAX→Z两圆外切，α粒子运动半径较大β衰变

ZAX→Z两圆内切，β粒子运动半径较大【典例2】（多选）有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一个原来静止在A处的原子核发生衰变放射出两个粒子，两个新核的运动轨迹如图所示，已知两个相切圆半径分别为r1、r2。下列说法正确的是（）A.原子核发生α衰变，根据已知条件可以算出两个新核的质量比B.衰变形成的两个粒子带同种电荷C.衰变过程中原子核遵循动量守恒定律D.衰变形成的两个粒子电荷量的关系为q1∶q2＝r1∶r2答案：BC解析：衰变后两个新核速度方向相反，受力方向也相反，根据左手定则可判断出两个粒子带同种电荷，所以衰变是α衰变，衰变后的新核由洛伦兹力提供向心力，有Bqv＝mv2r，可得r＝mvqB，衰变过程遵循动量守恒定律，即mv相同，所以电荷量与半径成反比，有q1∶q2＝r2∶r1，但无法求出质量比，故A、D错误，B1.【三种射线的性质及特点】卢瑟福设计的一个实验如图所示：他在铅块上钻了一个小孔，孔内放入一点镭，使射线只能从这个小孔里发出，随后他将射线引入磁场中，发现射线立即分成三束，他把三束射线分别命名为α射线、β射线、γ射线。基于对这三种射线的深入分析，卢瑟福获得了1907年的诺贝尔奖。以下对这三束射线描述准确的是（）A.α射线的穿透能力最弱，容易被物体吸收B.β射线在真空中的运动速度是光速C.γ射线本质上是波长极短的电磁波，电离能力极强D.β射线带负电，是来自镭原子的核外电子解析：Aα射线穿透能力最弱，电离作用强，容易被物体吸收，故A正确；β射线的速度约是光速的99％，故B错误；γ射线是一种波长很短的电磁波，电离能力极弱，故C错误；β射线（高速电子束）带负电，是由一个中子转变成一个质子后释放的，故D错误。2.【半衰期的理解及应用】（2022·全国甲卷17题）两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0，在t＝0时刻这两种元素的原子核总数为N，在t＝2t0时刻，尚未衰变的原子核总数为N3，则在t＝4t0时刻，尚未衰变的原子核总数为（A.N12 B.C.N8 D.解析：C设t＝0时刻，甲、乙两种放射性元素原子核数分别为N1、N2，则有N1＋N2＝N，t＝2t0时，甲经过两个半衰期，未衰变原子核数为N14，乙经过一个半衰期，未衰变原子核数为N22，由已知条件有N14＋N22＝N3，解得N1＝23N，N2＝13N；t＝4t0时，甲经过四个半衰期，未衰变原子核数为N116，乙经过两个半衰期，未衰变原子核数为N24，3.【衰变次数的计算】以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）A.核反应

92238U→90234B.90234Th衰变为

86222Rn，经过3次α衰变，C.原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D.J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型解析：B核反应

92238U→90234Th＋24He为α衰变，故A错误；设

90234Th衰变为

86222Rn经过x次α衰变，y次β衰变，则4x＝234－222，2x－y＝90－86，解得x＝3，y＝2，90234Th衰变为

86222Rn经过3次α衰变，2次β衰变，故B正确；原子核发生考点四核反应方程与核能的计算[多维探究类]1.核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发

92238U→

β衰变自发

90234Th→

类型可控性核反应方程典例人工转变人工控制

714N＋24He→817

24He＋49Be→612

1327Al＋24He

1530P→14约里奥－居里夫妇发现人工放射性同位素类型可控性核反应方程典例重核裂变比较容易进行人工控制

92235U＋01n→56144

92235U＋01n→54136Xe轻核聚变很难控制12H＋13H2.计算核能的三种方法（1）根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”。（2）根据ΔE＝Δm×931.5MeV计算。因1原子质量单位（u）相当于931.5MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”。（3）根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子比结合能×核子数。考向一核反应的类型【典例3】能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程中，表述正确的是（）A.

13H＋11H→B.24He＋1327Al→C.919F＋11H→816D.92235U＋01n→3890Sr＋答案：B解析：13H＋11H→24He＋γ是核聚变反应，故A错误；23He＋1327Al→1530P＋01n和

919F＋11H→816O＋24He是人工核反应，故考向二核反应方程中两个守恒的应用【典例4】（2023·全国甲卷15题）在下列两个核反应方程中X＋714N→YY＋3X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则（）A.Z＝1，A＝1 B.Z＝1，A＝2C.Z＝2，A＝3 D.Z＝2，A＝4答案：D解析：设Y的电荷数为Z'，质量数为A'，由质量数守恒知A＋14＝A'＋17，A'＋7＝2A，由电荷数守恒知Z＋7＝Z'＋8，Z'＋3＝2Z，解得Z＝2，A＝4，故A、B、C错误，D正确。考向三比结合能图线的理解及应用【典例5】（多选）原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（）A.

24HeB.24He核比

C.两个

12H核结合成

D.92235U核中核子的比结合能比

答案：BC解析：由题图可知，24He的比结合能为7MeV，因此它的结合能为7MeV×4＝28MeV，A错误；比结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合题图可知，B正确；两个比结合能小的

12H核结合成比结合能大的

24He时，会释放能量，C正确；由题图可知，92235考向四核能的计算【典例6】花岗岩、砖砂、水泥等建筑材料是室内氡的最主要来源。人呼吸时，氡气会随气体进入肺脏，氡衰变放出的α射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞，使肺细胞受损，从而引发肺癌、白血病等。一静止的氡核

86222Rn发生一次α衰变生成新核钋（Po），此过程动量守恒且释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能。已知m氡＝222.0866u，mα＝4.0026u，m钋＝218.0766u，1u相当于931MeV的能量。（（1）写出上述核反应方程；（2）求上述核反应放出的能量ΔE；（3）求α粒子的动能Ekα。答案：（1）86222Rn→84218Po＋24（3）6.77MeV解析：（1）根据质量数和电荷数守恒有

86222Rn→84218（2）质量亏损Δm＝222.0866u－4.0026u－218.0766u＝0.0074uΔE＝Δm×931MeV解得ΔE＝0.0074×931MeV≈6.89MeV。（3）设α粒子、钋核的动能分别为Ekα、Ek钋，动量分别为pα、p钋，由能量守恒定律得ΔE＝Ekα＋Ek钋由动量守恒定律得0＝pα＋p钋又Ek＝p故Ekα∶Ek钋＝218∶4，解得Ekα≈6.77MeV。【解题技法】对质能方程的理解（1）一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2。（2）核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2。（3）原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2。考点一原子的核式结构模型1.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示是某同学画出的α粒子散射实验的图景，图中实线表示α粒子的运动轨迹，下列说法正确的是（）A.轨迹3是正确的B.轨迹2是正确的C.少部分的α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进D.α粒子在轨迹3的电势能先减小后增大解析：A在α粒子散射实验结果中，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，极少数发生超过90°的大角度偏转，越靠近原子核，轨迹偏转越大，而题图中轨迹2的偏转程度超过轨迹3，故轨迹2错误，轨迹3正确；在轨迹3，原子核对α粒子先做负功再做正功，所以α粒子电势能先增大后减小，故A正确，B、C、D错误。2.关于α粒子散射实验，下述说法中正确的是（）A.在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°B.使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时是核的排斥力使α粒子发生明显偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C.实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，实验事实肯定了汤姆孙的原子结构模型D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量解析：A在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°，所以A正确；使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核，当α粒子接近核时，核的排斥力使α粒子发生明显偏转，电子对α粒子的影响忽略不计，所以B错误；实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，实验事实否定了汤姆孙的原子结构模型，所以C错误；实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及绝大部分质量，所以D错误。考点二玻尔理论的理解及应用3.（2023·山东高考1题）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为ν0的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为ν1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为ν3的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率ν2为（）A.ν0＋ν1＋ν3 B.ν0＋ν1－ν3C.ν0－ν1＋ν3 D.ν0－ν1－ν3解析：D根据原子跃迁理论和题图所示能级图可知，EⅡ－EⅠ＝hν0，E1－EI＝hν3，E2－E1＝hν2，EⅡ－E2＝hν1，联立解得hν0＝hν1＋hν2＋hν3，则ν2＝ν0－ν1－ν3，D正确，A、B、C错误。4.（2022·浙江6月选考7题）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（）A.逸出光电子的最大初动能为10.80eVB.n＝3跃迁到n＝1放出的光子动量最大C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D.用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态解析：B氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时释放的光子能量最大，频率也最大，能量为E1＝（－1.51eV）－（－13.6eV）＝12.09eV，照射逸出功为2.29eV的金属钠，光电子的最大初动能为Ekm＝E1－W＝9.8eV，频率大的光子波长小，根据p＝hλ可知频率大的光子动量大，A错误，B正确；氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时释放的光子能量为E2＝（－1.51eV）－（－3.4eV）＝1.89eV＜W，该光子不能使金属钠发生光电效应，可知有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，C错误；－1.51eV＋0.85eV＝－0.66eV，可知氢原子不能吸收该光子从n＝3能级跃迁到n＝4能级，D考点三原子核的衰变及半衰期5.（2023·重庆高考6题）原子核

92235U可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核

82207Pb，在该过程中，可能发生的βA.

87223Fr→

88223Ra＋-10C.

88225Ra→

89225Ac＋-10解析：A根据α衰变质量数减4可知，生成物的质量数只可能为231、227、223、219，所以在该过程中，可能发生的β衰变是

87223Fr→88223Ra＋6.（2024·九省联考贵州）我国科研人员及合作者首次合成了新原子

核

89205Ac。原子核存在一种衰变链，其中第1次由

89205Ac衰变成原子

核

87201Fr，第2次由

87201FrA.两次均为α衰变B.两次均为β衰变C.第1次为α衰变，第2次为β衰变D.第1次为β衰变，第2次为α衰变解析：根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可知，第一

次衰变方程为

89205Ac→

87201Fr＋24He，第二次衰变方程为

87201Fr→

7.（多选）静止的

83211Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大、小圆半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是（A.

83211Bi→

84211Po＋-10e C.R1∶R2＝84∶1 D.R1∶R2＝81∶2解析：AC由左手定则可知此核衰变为β衰变，故A正确，B错误；由qvB＝mv2R可知R＝mvqB，由动量守恒定律知，衰变后两粒子的动量mv大小相同，所以R1∶R2＝q2∶q1＝84∶1，故C正确考点四核反应方程与核能的计算8.我国可控核聚变技术研发已进入快车道，预计不远将来可以实现商用。下列相关描述正确的是（）A.目前核电站使用的都是核聚变技术B.核反应

92235U＋01n→56144BaC.太阳是一个巨大的核聚变反应堆D.原子弹是利用核聚变原理制成的解析：C目前核电站使用的都是核裂变技术，故A错误；核反应

92235U＋01n→56144Ba＋3689Kr＋301n是核裂变，故B错误；9.（2023·湖南高考1题）2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置（EAST）创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是（）A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多B.氘氚核聚变的核反应方程为

12H＋13HC.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损解析：A相同质量的核燃料，轻核聚变要比重核裂变质量亏损更多，根据爱因斯坦质能方程可知，轻核聚变放出的核能更多，A正确，D错误；根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知，氘氚核聚变的产物之一为中子，而不是电子，B错误；铀235为核裂变的主要燃料，C错误。10.（2023·浙江6月选考5题）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将

94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。94238Pu的衰变方程为

94238Pu92A.衰变方程中的X等于233B.24He的穿透能力比C.94238Pu比

D.月夜的寒冷导致

94238解析：C由于核反应过程遵循质量数守恒、电荷数守恒，则X应为234，A错误；α射线的穿透能力比γ射线的穿透能力弱，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，则

92234U的比结合能比

94238Pu的比结合能大，C正确；放射性元素的半衰期与物理状态以及化学状态均无关，所以月夜寒冷的天气中

9411.（2023·辽宁高考6题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（）A.①和③的能量相等B.②的频率大于④的频率C.用②照射该金属一定能发生光电效应D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek解析：A由题图可知跃迁时放出的光子①和③均由同