本专题所考查的内容在高考中主要以选择题的形式出现，难度不大．但在近几年来，试题中出现了不少中学物理教材中没有的新知识背景，如“超重元素”、“双电荷交换反应”、“μ氢原子”等，因此在平时训练中，要引导学生对新情景中的问题与学过的知识相联系，达到变通求解．在专题复习中要熟练掌握以下知识点：(1)原子的核式结构理论；(2)玻尔理论，尤其是能级跃迁规律；(3)α、β、γ的属性及衰变规律；(4)质能方程与核反应中核能的求解．高考中本专题常与其他知识点相结合，在复习中要引起足够重视．例1、如图12­1­1所示，用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图可以判断，△n和E的可能值为()图12­1­1本题考查氢原子跃迁时辐射出的光谱线条数及实物粒子与原子相碰时，只在入射粒子的动能大于或等于某两定态能量之差，才可以使原子受激发而向较高轨道跃迁．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogenmuonatom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．如图12­1­2所示为μ氢原子的能级示意图．假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为、、、、和的光，且频率依次增大，则E等于()解析：此题是出现的新情景，这就要求学生能对所学知识进行迁移，我们知道一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱条数：N==A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光解析：本题考查玻尔的原理理论．从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10.2eV，不在1.62eV到3.11eV之间，A正确．已知可见光子能量在1.62eV到3.11eV之间，从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量在1.89eV～3.40eV之间，B错．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的最大光子能量为1.51eV，比可见光的光子能量小．C错．从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89eV介于1.62到3.11之间，所以是可见光，D对．例2、(2010·金华模拟)氢原子的核外电子从距核较远的轨道跃迁到距核较近的轨道过程中，下列说法正确的是()A．原子要吸收光子，电子的动能变大，电势能增大，原子能量减小B．原子要吸收光子，电子的动能变小，电势能减小，原子能量增大C．原子要放出光子，电子的动能变大，电势能变小，原子能量减小D．原子要放出光子，电子的动能变大，电势能增大，原子能量减小解析：电子从较远轨道跃迁到较低轨道过程中，由于静电力做正功，原子的电势能减小，电子的动能增大．(类似卫星变轨运动)所以原子的总能量减小，电子放出光子．选取C.如图12­2­1所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是()A．原子A可能辐射出3种频率的光子B．原子B可能辐射出3种频率的光子C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D．原子B能够吸收原子A发出的光子，则处于第三能级的电子可能辐射出3种频率的光子，吸收或辐射的光子能量必须遵循hν=E初-E终，或吸收一个能量大于其电离能的光子而发生电离，因此选BD.(1)(2)(3)(4)解析：中子的质量数为1，电荷数为0，所以A正确；B错误，应是氘核；C正确为粒子；D错误，应是质子.放射性衰变①、②和③依次为()本题中用大写字母代表原子核．E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H.上述系列衰变可记为下式：，另一系列衰变如下：，已知P是F的同位素，则（）A．Q是G的同位素，R是H的同位素B．R是E的同位素，S是F的同位素C．R是G的同位素，S是H的同位素D．Q是E的同位素，R是F的同位素例4、物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核()和两个正电子()本题先要求根据已知写出核反应方程式，核能的释放的依据是爱因斯坦的质能方程，此题给出的原子核质量是用原子质量单位表示的，可以用1u=931.5MeV求解．解析：本题考查玻尔的原子跃迁理论．根据DE=hν，ν=根据光电效应方程Ekm=hν-W，在恰好发生光电效应时最大初动能为0有：hν0=W，且c=lν，综合化简得：由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图12­