高考物理大一轮复习第十二章原子与原子核《原子与原子核》专项练习课件
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高考物理一轮复习 第12章 近代物理初步 第2讲 原子和原子核课时作业(含解析)新人教版-新人教版高
第2讲原子和原子核时间：45分钟总分为：100分一、选择题(此题共14小题，每一小题6分，共84分。
其中1～11题为单项选择，12～14题为多项选择)1．(2019·广东揭阳一模)如下列图，x为未知的放射源，L为薄铝片，假设在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，如此x可能是()A．α射线和β射线的混合放射源B．纯α射线放射源C．纯γ射线放射源D．α射线和γ射线的混合放射源答案 D解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的α射线，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明没有射线或剩下的射线不带电，即为γ射线，因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源，故A、B、C错误，D正确。
2．(2019·江西高三九校3月联考)如下说法中正确的答案是()A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C．天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波D．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构答案 B解析天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂的结构，故A错误；玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的根底上引入了量子理论，故B正确；天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线，其中α射线是氦原子核，β射线是电子流，只有γ射线是高能量的电磁波，故C错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构，在此根底上，他建立了原子的核式结构模型，故D错误。
3．(2020·安徽省A10联盟高三摸底)据报道，香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)〞，如果每天抽1.5包香烟，一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。
210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核，新核的中子数比质子数多()A．38个B．40个C．42个D．44个答案 B解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X，其中子数为206－83＝123，中子数比质子数多123－83＝40，B正确。
高考物理一轮复习 专题十二 第2讲 原子核课件
2．核能 (1)结合能：核子结合成原子核时_吸__收___一定的能量，这种能 量叫结合能． (2)质量亏损：核子结合生成原子核，所生成的原子核的质 量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做__质__量__亏__损__．
也可以认为，在核反应中，参加核反应的总质量 m 和核反应后 生成的核总质量 m′之差：Δm＝m－m′.
D． 衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子时释
放出电子
考点 3 原子核的人工转变、重核的裂变和轻核的聚变
1．原子核的人工转变
(1)质子的发现
卢瑟福用α粒子轰击 7 号元素
1
4 7
N
，发现了__质__子_．
核反应方程为：17 4N+2 4He 17 8C+1 1H.
(2)中子的发现
查德威克用α粒子轰击 4 号元素
解析：A 选项中175N 在质子的轰击下发生的核反应，属于人 工转变，A 错；C 选项是 衰变，不是裂变，C 错．
各种核反应和质能方程
【例 1】(2010 年海南卷)钚的放射性同位素29349Pu 静止时衰 变为铀核激发态29325U*和 α 粒子，而铀核激发态29325U*立即衰变为 铀核29325U，并放出能量为 0.097 MeV 的 γ 光子．已知：29349Pu、29325 U 和 α 粒子的质量分别为 mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u 和 mα ＝4.0026u,1u＝931.5 MeV/c2
4．半衰期 放射性元素衰变的快慢用半衰期来表示． (1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时 间．
(2)意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度． (3)特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理 状态或化学状态无关． (4)公式表示：N 余＝N 原12t/T，m 余＝m 原12t/T 式中 N 原、m 原 分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余分别 表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示 衰变时间，T 表示半衰期．
高考一轮物理总复习第章《原子与原子核》章末总结ppt课件
2.关于核反应 原子核的变化叫核反应，常见的核反应有：衰变、 人工转变、裂变和聚变等几种类型.不论是哪种类型的 核反应，都遵守质量数守恒和电荷数守恒，这是写核 反应方程的重要依据.但是，写核反应方程时，应以实 验事实为依据，而不能仅仅根据这两个守恒随意去写 实际上不存在的核反应. 需要特别注意的是，核反应通常是不可逆的，方 程中只能用箭头符号“→”来连接，并指示反应的方 向，而不能用“＝”连接核反应方程. 核反应过程通常伴有巨大的能量转化.释放核能 的主要途径有：重核的裂变和轻核的聚变.
D.改用频率大于 ν 的光照射，光电子的最大初动 能变大
【解析】增大入射光强度，单位时间内照射到单 位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项 A 正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与 照射强度无关，故选项 B 错误.用频率为 ν 的光照射光 电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时， 若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应， 选项 C 错误；根据 hν－W 逸＝12mv2 可知，增加照射光 频率，光电子的最大初动能也增大，故选项 D 正确.
【答案】ABC
4.(2014 北京)质子、中子和氘核的质量分别为 m1、 m2 和 m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放 的能量是(c 表示真空中的光速)( )
A.(m1＋m2－m3)c B.(m1－m2－m3)c C.(m1＋m2－m3)c2 D.(m1－m2－m3)c2
【解析】本题考查质能方程，对于Δm 的计算是 关键.
1.对原子核的认识 认识原子当中有个核是从α粒子散射实验开始的，卢 瑟福从α粒子散射现象中提出了原子的核式结构学说，指 出在原子中存在一个很小的核；卢瑟福利用α粒子轰击氮 核得到了质子，查德威克用实验证实在原子核中除了质子 外，还有中子，从而确定了原子核是由质子和中子组成的； 天然放射现象的发现又说明了原子核也有复杂的结构，而 且原子核还能够按照一定的规律发生变化.
高中物理高考物理一轮复习12 3原子核与核反应课件新人教版201908021199
12．3 原子核与核反应
知识清单
考点整合 集中记忆
一、原子核的组成 原子核由质子和中子组成．
核子：质子和中子统称为核子，符号为 ZAX. 核电荷数(Z)＝质子数＝核外电子数＝原子序数 质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数 同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位 素．
二、放射性元素 天然放射现象
(2018·海南)已知 90234Th 的半衰期为 24 天.4 g 90234Th 经 过 72 天还剩下( )
A．0
B．0.5 g
C．1 g
D．1.5 g
【答案】 B 【解析】 根据半衰期为 24 天，经过 72 天，发生 3 次衰变， 依据 m＝m0(12)3，代入数据解得：m＝4×(12)3＝0.5 g，故 A、 C、D 三项错误，B 项正确．
(2018·洛阳模拟)如图所示为研究
某未知元素放射性的实验装置，实验开始
时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀
强电场 E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分
钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮
点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点
数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为( )
关于半衰期，以下说法正确的是( ) A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长 B．升高温度可以使半衰期缩短 C．氡的半衰期为 3.8 天，若有四个氡原子核，经过 7.6 天就 只剩下一个 D．氡的半衰期为 3.8 天，若有 4 克氡原子核，经过 7.6 天就 只剩下 1 克
【答案】 D 【解析】 放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或 化学状态无关，且半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是 否马上衰变会受到各种偶然因素的支配．因此，正确为 D 项．
知识清单
考点整合 集中记忆
一、原子核的组成 原子核由质子和中子组成．
核子：质子和中子统称为核子，符号为 ZAX. 核电荷数(Z)＝质子数＝核外电子数＝原子序数 质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数 同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位 素．
二、放射性元素 天然放射现象
(2018·海南)已知 90234Th 的半衰期为 24 天.4 g 90234Th 经 过 72 天还剩下( )
A．0
B．0.5 g
C．1 g
D．1.5 g
【答案】 B 【解析】 根据半衰期为 24 天，经过 72 天，发生 3 次衰变， 依据 m＝m0(12)3，代入数据解得：m＝4×(12)3＝0.5 g，故 A、 C、D 三项错误，B 项正确．
(2018·洛阳模拟)如图所示为研究
某未知元素放射性的实验装置，实验开始
时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀
强电场 E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分
钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮
点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点
数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为( )
关于半衰期，以下说法正确的是( ) A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长 B．升高温度可以使半衰期缩短 C．氡的半衰期为 3.8 天，若有四个氡原子核，经过 7.6 天就 只剩下一个 D．氡的半衰期为 3.8 天，若有 4 克氡原子核，经过 7.6 天就 只剩下 1 克
【答案】 D 【解析】 放射性元素衰变的快慢跟原子所处的物理状态或 化学状态无关，且半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是 否马上衰变会受到各种偶然因素的支配．因此，正确为 D 项．
(全国通用版)2018高考物理大一轮复习第十二章原子与原子核《原子与原子核》专项练习课件
解析:由图可知,电流表有电流,则有光电子通过电流表,因此一定会发 生光电效应,故 A 正确;同一金属,截止频率是相同的,故 B 错误;由光电 管结构可知,光电子由右向左移动,则电流是从左流向右,即电流表 G 的
电流方向是 a
流向
b,故
C
错误;根据
eUc=
1 2
m
vm 2
=hν-W0 知,入射光的频
易错总结:物理学史是容易忽视的问题,近几年在高考中常有涉及,注重平 时学习中的积累,把物理成果和物理学家连线记忆,效果更好.
4. (2016·河北张家口模拟)(多选)人们发现,不同的原子核,其核子的平 均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系.下列 关于原子结构和核反应的说法正确的是( BD ) A.由图可知,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要吸收能量 B.由图可知,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能 C.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ 射线能使某金属板逸出光 电子,若增加γ 射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大 D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
光电效应要比较光子的能量与逸出功的关系.
2
6.如图(甲)所示为氢原子的能级图,图(乙)为氢原子的光谱.已知谱线a是 氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光,则谱线b可能是氢原子 (B) A.从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 B.从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 C.从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光 D.从n=1的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光
率越高,对应的遏止电压 Uc越大.甲光、乙光的遏止电压相等,所以甲光、 乙光的频率相等,即为同种光,故 D 正确.
高考物理一轮复习课件原子和原子核
利用盖革-米勒计数器测量半衰期方法介绍
准备盖革-米勒计数器，了解其工作原理和使用方法。
将放射性物质样本放置在盖革-米勒计数器中，启动计 数器并记录实验数据。
选择合适的放射性物质样本，了解其半衰期和放射性特 性。
根据实验数据绘制放射性衰变曲线，计算半衰期并分析 结果。
结合生活实际，开展创新性课题研究活动建议
衰变过程中能量守恒定律应用
01
02
03
04
衰变过程中能量守恒定律指出 ，衰变前后系统的总能量保持
不变。
α衰变和β衰变都会释放能量 ，这些能量以射线的形式放出
。
γ衰变释放的能量以高能光子 的形式放出。
根据能量守恒定律，可以计算 衰变过程中释放的能量以及新
核的激发能等。
射线性质及其检测方法
射线具有穿透性、电离性和荧光性等性质。
原子光谱与激光原理
原子光谱
是由原子中的电子在能量变化时 所发射或吸收的一系列波长的光 所组成的光谱。每一种原子的光 谱都不同，遂称为特征光谱。
激光原理
光与物质的相互作用，实质上是 组成物质的微观粒子吸收或辐射 光子，同时改变自身运动状况的 表现。
CHAPTER 02
原子核组成与性质
原子核组成及同位素概念
原子核由质子和中子组成，质 子带正电，中子不带电。
同位素是指质子数相同而中子 数不同的核素，具有相同的化 学性质但不同的物理性质。
同位素在自然界中广泛存在， 如氢的同位素有氕、氘、氚三 种。
放射性衰变类型及规律
01
放射性衰变是指原子核自发地放出射线并转变为另一种核 素的过程。
02
常见的放射性衰变类型有α衰变、β衰变和γ衰变。
03
高考物理大一轮复习第12章第2讲原子结构和原子核课件
2021/12/9
第十页，共四十三页。
[知识(zhī shi)梳理]
4．质能方程、质量亏损：爱因斯坦质能方程 E＝ mc2，原子核的质量必然比组成它的 核子的质量和要小 Δm，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能 ΔE＝ Δmc2 。
知识点七 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆核反应方程 1．重核裂变
4．光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的 组成成分，且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
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第四页，共四十三页。
[知识(zhī shi)梳理]
知识点三 氢原子的能级结构、能级公式 1．玻尔理论
(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是 稳定(wě的ndìn，g) 电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。
(1)定义：质量数 较大的原于核受到高能粒子的轰击而 分裂(fēn成liè)几个质量数较小的原 子核的过程。 (2)特点： ①裂变过程中释放出 巨大(jùdà)的能量； ②裂变的同时能够释放出 2～3(或更多)个 中子 ； ③裂变的产物不是唯一的。对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂 和四分裂概率比较小。
答案：AC
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考点(kǎo diǎn)一 氢原子的能级及能级跃迁
3．氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量 值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道 上运动的动能，氢原子的电子由外层轨道跃迁 到内层轨道时 ( ) A．氢原子的能量减小，电子的动能增大 B．氢原子的能量增大，电子的动能增大 C．氢原子的能量减小，电子的动能减小 D．氢原子的能量增大，电子的动能减小
解析：电子由外层轨道跃迁到 内层轨道时，放出光子，总能 量减小；根据 ker22＝mvr2，可知 半径越小，动能越大，故 B、C、 D 错误，A 正确。 答案：A
高考物理一轮复习第十二章近代物理第二节原子与原子核课件高三全册物理课件
12/9/2021
第二页，共七十五页。
2．原子的核式结构：在原子中心有一个很小的核，原子全 部的_正__电__荷____和几乎全质部量__(z_hì_lià_ng_)_都集中在核里，带负电的 电子在核外空间绕核旋转．
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第三页，共七十五页。
二、玻尔理论 1．定态：原子只能处于一系不列连__续__(li_án_x_ù)__的能量状态中，在 这些能量状态中原子稳是定_(w_ě_nd_ìn_g_) _的，电子虽然绕核运动，但 并不向外辐射能量．
2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或 吸收_(x_īs_hō_u_) __一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量
差决定．即 hν＝___E_m_－__E_n_____．(h 是普朗克常量，h＝ 6.626×10－34 J·s)
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3．轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕 核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨 道也是不__连__续__(li_án_x_ù)_____的．
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2．原子核
(1)原子核的组成 ①原子核由__质__子_(_zh_ìz_ǐ)和中子组成，质子和中子统称为_核__子__(h_éz．ǐ) ② 原 子 核 的 核 电 荷 数 ＝ ___质__子__(z_hì_zǐ)数 ， 原 子 核 的 质 量 数 ＝ _质__子_数__＋__中__子__数___． (2)同位素：具有相同_质__子_数_____、不同_中__子__数____的原子，在 元 素 周 期 表 中 的 __位__置____ 相 同 ， 同 位 素 具 有 相 同 的 __化__学______性质．
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解析:由 n=3 能级跃迁到 n=2 能级的光子能量为 1.89 eV,由 n=3 能级跃 迁到 n=1 能级的光子能量为 12.09 eV,由 n=2 能级跃迁到 n=1 能级的光 子能量为 10.2 eV,故一共有 3 种频率的光;由光子能量 E=hν可知由 n=3
能级跃迁到 n=2 能级的光子频率最小,波长最大,选项 A 正确;由 ke2 = r2
解析:由光电效应方程知,对金属钨有Ek=hν-3.28 eV,对金属锌有 Ek=hν-3.34 eV,所以图像的斜率相同,图线应平行.又有W0=hνc,则图 线与横轴的截距越大,金属的截止频率越大,则选项A正确.
易错总结:抓住光电效应方程Ek=hν-W0进行图像的研究,Ek-ν中斜率为 普朗克常量h,横轴截距为金属的截止频率.
易错总结:物理学史是容易忽视的问题,近几年在高考中常有涉及,注重平 时学习中的积累,把物理成果和物理学家连线记忆,效果更好.
4. (2016·河北张家口模拟)(多选)人们发现,不同的原子核,其核子的平 均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系.下列 关于原子结构和核反应的说法正确的是( BD ) A.由图可知,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要吸收能量 B.由图可知,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能 C.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ 射线能使某金属板逸出光 电子,若增加γ 射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大 D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
解析:图(甲)是普朗克的黑体辐射图像,普朗克成为量子力学的奠基人 之一,选项A正确;玻尔理论成功地解决核式结构遇到的困难,即氢光谱、 原子的稳定性问题,成功的关键是引入了量子理论即轨道量子化,选项 B正确;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型,选项C正 确;图(丁)是电子的衍射图样,说明了电子具有波动性,证明了物质波 的存在,选项D错误.
易错总结:核反应中能量的释放和吸收判断,主要是通过核子的平均质量 关系,看质量增加还是质量亏损.或者通过平均结合能看,即平均结合能 增大,核反应要释放能量;平均结合能减小,则核反应要吸收能量.
5. (2016·山东泰安模拟)(多选)如图所示为氢原子的能级结构示意图,一 群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子, 用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠,下列说法正确的是( AD ) A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能 级所发出的光波长最长 B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能 增大 C.能发生光电效应的光有三种 D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV
解析:光电效应是发生在金属表面的现象,选项B错误;逸出功是电子克服 金属表面的吸引所做功的最小值,因此Ek=hν-W0求得的是最大初动能, 选项A,C错误;在发生光电效应时,一些自由电子吸收光子后,由于运动方 向等多方面原因克服金属表面吸引做功较多,不能射出成为光电子,选项 D正确.
易错总结:(1)光电效应是发生在金属表面的一种现象,同时对于某一个光 电子的速度、动能是不确定的,爱因斯坦光电效应方程只能计算最大值; (2)逸出功不能理解为克服金属表面引力所做的功,而是做功的最小值.
2.(2016·江西十校联考)不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而发 生光电效应,可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν 变化的Ek-ν 图像.已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图 线画在同一个坐标中,以实线表示钨、虚线表示锌,则下图中能正确反 映这一过程的是( A )
mv2 可知,距离减小,动能变大,电势能减小,选项 B 错误;发生光电效应, r
必须使入射光能量大于逸出功,故有两种光可以发生光电效应,选项 C 错 误;光电子最大初动能为最大光子能量减去逸出功,即 12.09 eV-2.49 eV =9.60 eV,选项 D 正确.
易错总结:一群氢原子跃迁时辐射出的光子的种类为 n(n 1) ,能否发生
光电效应要比较光子的能量与逸出功的关系.
2
6.如图(甲)所示为氢原子的能级图,图(乙)为氢原子的光谱.已知谱线a是 氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光,则谱线b可能是氢原子 (B) A.从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 B.从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 C.从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光 D.从n=1的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光
《原子与原子核》专项练习来自易错排查练1.关于光电效应的理解,下列说法正确的是( D ) A.发生光电效应时,从金属中射出的光电子的动能一定满足Ek=hν -W0 B.当入射光的频率大于金属的截止频率时,金属中所有自由电子均可以吸 收光子,成为光电子 C.在发生光电效应时,所有光电子在离开金属时需要克服金属表面的吸引 所做的功都等于逸出功 D.在发生光电效应时,不是所有吸收光子的自由电子都能从金属表面射出 成为光电子
解析:根据质能方程,质量减小,释放核能,质量增加,吸收能量,原子核 D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,所以要释放能量,选项A错误;原 子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出能量,选项B正确;根 据光电效应方程Ek=hν-W0,增加γ射线强度,则逸出光电子的最大初动 能不变,选项C错误;为了控制核反应速度常常在核反应堆的铀棒之间 插入镉棒,选项D正确.
3.(2016·湖北六校联考)(多选)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说 法正确的是( ABC ) A.图(甲):普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的 奠基人之一 B.图(乙):玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率 是不连续的 C.图(丙):卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构 模型 D.图(丁):根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性