2013高考物理一模分类-原子
高考物理原子物理知识点
高考物理原子物理知识点高考物理原子物理知识点:1. 元素的构成:原子是物质的基本单位,由质子、中子和电子组成。
质子带正电荷,质量约为1.67x10^-27 kg;中子不带电荷,质量约为1.67x10^-27 kg;电子带负电荷,质量约为9.11x10^-31 kg。
2. 原子核结构:原子核是由质子和中子组成的,质子数称为原子序数(Z),中子数称为中子数(N)。
原子核的相对质量约为质子和中子质量之和的2000倍,核半径约为1x10^-15 m。
3. 原子的电子结构:根据量子力学理论,电子在原子中分布在能级轨道上。
能级越高,能量越大。
原子的电子结构可用电子排布规则(如阿贝尔规则、泡利不相容原理、洪特规则)来描述。
4. 常见粒子的特性:α粒子为带2倍正电荷的氦核,具有较大质量和能量;β粒子分为β+粒子(正电子)和β-粒子(电子),它们是由原子核中的质子或中子发生转化而产生的;γ射线为电磁波,无电荷、无质量,具有很高的穿透能力。
5. 放射性衰变:放射性元素具有不稳定的原子核,通过放射性衰变放出高能辐射。
常见的放射性衰变类型有α衰变、β衰变和γ衰变。
6. 核反应与核能:核反应是指核的变化过程,可分为裂变和聚变。
核能是核反应释放出的能量,具有很高的能量密度。
目前,核裂变用于发电,而核聚变仍处于研究阶段。
7. 半衰期:半衰期是指放射性物质在衰变过程中,其活度减少到初始活度的一半所需的时间。
不同放射性物质具有不同的半衰期,可用来判断物质的放射性强度和使用寿命。
8. 量子力学概念:量子力学是研究微观粒子行为的理论框架。
量子力学描述了微观粒子的双重性质,即粒子和波动性的统一性。
常见的量子力学概念包括波函数、不确定性原理、叠加态等。
9. 布居数分析:布居数分析是指根据原子能级和电子排布规则,推导出原子的电子结构和能级布居情况的方法。
布居数分析有助于理解原子的电子构型和性质。
10. 原子物理应用:原子物理在现代科技中有广泛的应用,如核能利用、医学放射治疗、核磁共振成像、半导体器件等。
2013高考一轮:第十二章近代物理初步 第2单元 原子结构和原子核
1.(2011·天津高考)下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A.光电效应实验B.伦琴射线的发现C.α粒子散射实验D.氢原子光谱的发现解析:光电效应实验说明光具有粒子性,故A错误。
伦琴射线为电磁波,故B错误。
卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型,故C正确。
氢原子光谱的发现说明原子光谱是不连续的,故D错误。
答案:C2.(双选)关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有()A.23892U→23490Th+42He是α衰变B.147N+42He→178O+11H是β衰变C.21H+31H→42He+10n是轻核聚变D.8234Se→8236Kr+20-1e是重核裂变解析:A项是α衰变,正确;B项是核的人工转变,错误;C项是轻核聚变,正确;D 项是β衰变,错误。
答案:AC3.(2011·全国高考)已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量E n=E1/n2,其中n=2,3,…。
用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。
能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A.-4hc3E1B.-2hcE1C.-4hcE1D.-9hcE1解析:处于第一激发态时n=2,故其能量E2=E14,电离时释放的能量ΔE=0-E2=-E14,而光子能量ΔE=hcλ,则解得λ=-4hcE1,故C正确,A、B、C均错。
答案:C4.(2011·四川高考)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则()A.吸收光子的能量为hν1+hν2B.辐射光子的能量为hν1+hν2C.吸收光子的能量为hν2-hν1D.辐射光子的能量为hν2-hν1解析:由题意可知:E m -E n =hν1,E k -E n =hν2。
因为紫光的频率大于红光的频率,所以ν2>ν1,即k 能级的能量大于m 能级的能量,氢原子从能级k 跃迁到能级m 时向外辐射能量,其值为E k -E m =hν2-hν1,故只有D 项正确。
高考物理原子必考知识点总结
高考物理原子必考知识点总结在高考物理考试中,原子物理是一个必考的知识点。
了解原子物理的基本概念和相关原理,掌握一些基本计算方法,对于顺利完成物理题目至关重要。
本文将对高考物理原子必考的知识点进行总结。
1. 原子结构原子结构是原子物理的基础。
原子由质子、中子和电子组成。
质子和中子构成了原子核,而电子围绕在原子核外部的轨道上。
2. 质子数和电子数质子数通常等于电子数,一个稳定的原子内,正电荷和负电荷相等,使得原子整体是电中性的。
3. 同位素和质量数同位素是指具有相同质子数但质量数不同的原子。
质量数是指原子核中质子和中子的总数。
4. 原子的电离原子发生电离意味着它失去或获得电子。
当原子失去电子时,它会变成正离子;当原子获得电子时,它会变成负离子。
电离过程对于理解离子化合物的形成和电解质的行为至关重要。
5. 原子核的稳定性原子核的稳定性决定了原子是否具有放射性。
通过了解原子核的稳定性规律,可以判断某个核素是否具有放射性以及它的衰变方式。
6. 放射性衰变放射性衰变是指原子核自发地转变为另一种原子核的过程。
常见的放射性衰变有α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子,质量数减少4、原子序数减少2;β衰变是指原子核衰变成另一个元素,电子从原子核中发射出来;γ衰变是指原子核释放出γ射线,改变的只是能量状态而不改变原子核本身。
7. 原子能级和能级跃迁原子的电子在不同的能级上存在。
原子的电子可以吸收或释放能量,从一个能级跃迁到另一个能级。
这种能级跃迁是光谱学研究的基础,也是激光产生的原理之一。
8. 粒子的波粒二象性粒子的波粒二象性是指微观粒子既可以表现出粒子性质,又可以表现出波动性质。
通过对粒子的物态描述和双缝干涉实验等现象的解释,可以更好地理解物质微观本质。
9. 干涉和衍射干涉是指两个或多个波的叠加现象。
光的干涉在涉及光的波动性质的实验中经常发生。
衍射是波在穿过障碍物或经过边缘时产生的弯曲和扩散现象。
2013届高考一轮物理复习课件(人教版):第十四章第2节 光电效应 原子结构 氢原子光谱
第十四章
第2节
高考调研
高三物理(新课标版)
②α 粒子散射实验及实验结果是卢瑟福提出原子核 式结构的基础. 三、玻尔的原子模型 1.电子的轨道是⑩________的.电子在这些轨道上 绕核的运动是稳定的,不产生电磁辐射.(轨道量子化)
第十四章
第2节
高考调研
高三物理(新课标版)
2.原子的能量是⑪________的,电子在不同的轨道 上运动时, 原子处于不同的状态且具有不同的能量. 原子 中这些具有确定能量的稳定状态叫定态.能量最低的定 态叫做⑫________,其他的状态叫⑬________.(能量量子 化) 3. 电子从一种定态(设能量为 E 初)跃迁到另一种定态 (设能量为 E 终)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光 子的能量由这两种定态的能量差决定,即⑭________.
高三物理(新课标版)
(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态—— 定态. (2)横线左端的数字“1,2,3„„”表示量子数,右端 的数字“-13.6,-3.4„„”表示氢原子的能级. (3)相邻横线间的距离,表示相邻的能级差,量子数 越大,相邻的能级差越小. (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃 迁,原子跃迁条件为:hν=Em-En.
【答案】 hc hc (λ -λ) λ0 eλλ0 0
第十四章
第2节
高考调研
二、氢原子光谱及氢原子的能级跃迁 规律方法
高三物理(新课标版)
1.原子光谱产生的机理:原子获得能量(可通过吸收 光子、 加热或与其它粒子碰撞)后处于高能级状态(不稳定 状态),向低能级跃迁时,会以光子的形式释放出能量, 便产生了原子光谱,每一条光谱线都对应于一种频率的 光.每一种原子产生的光谱频率都是不相同的,氢原子 在可见光范围内产生四种频率的光谱.
2013年广东省高考模拟理综物理分类汇编——原子核
2013年广东省高考理综模拟题物理部分分类汇编——原子核一、单选题1.(2013届广东省六校高三第一次联考3)核动力潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇.在核反应中有一种是一个U 23592原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应,其裂变方程为n Sr X n U 109438102359210++→+,则下列叙述正确的是( )AA .X 原子核中含有54个质子B .X 原子核中含有53个中子C .裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D .裂变时释放能量,出现质量亏损,质量数不守恒2.(2013年潮州市二模理综物理14)下列说法正确的是( )BA .α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构B .天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构C .原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子D .氢原子从定态n =4向基态跃迁,可以辐射连续光谱3.(2013届广东六校联考考前模拟理综物理14)一个原子核经过6次α衰变和4次β衰变,最后变成稳定的某种原子核,衰变后,原子核中的中子共减少( )DA .12个B .4个C .10个D .16个二、双选题1.(2013届广东省广州市天河区一模拟理综物理18)下列说法正确的是 ( )CDA .3015P 核内有30个中子B .金属产生光电效应时,入射光的频率越高金属的逸出功越大C .核反应方程14417728N He O +→+X 中的 X 表示的是质子D .玻尔理论认为原子能量状态是不连续的2.(2013届广东湛江市高三10月调研考物理17)朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目,其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。
因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239(23994Pu ),这种23994Pu 可由铀239(23992U )经过衰变而产生,则下列判断中正确的是( )BDA .23994Pu 与23992U 的核内具有相同的中子数B .23994Pu 与23992U 的核内具有相同的核子数C .23992U 经过1次α衰变产生23994PuD .23992U 经过2次β衰变产生23994Pu3.(2013届广东省江门市高三调研测试理综物理)18.原子核U 23592俘获一个慢中子后发生裂变,核反应方程式为:aX Kr Ba n U ++→+9236141561023592其中X 为某种粒子,a 为X 的个数.则以下说法正确的是( )ACA .a=3B .X 为电子C .上述原子核中的核子数最多的是U 23592D .上述原子核中的中子数最少的U 235924.(2013届广东省阳江一中 阳春一中联考理综物理20) 下列说法正确的是( )ADA .布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动B .交变电流的有效值是利用电流的热效应定义的C .若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小D .β衰变所释放的电子来自原子核外。
高考必考的原子物理知识点
高考必考的原子物理知识点原子物理是一项重要知识点,涵盖了原子结构、原子核、放射性衰变等内容。
掌握了这些知识,不仅能够理解物质的基本组成和性质,还能够了解核能的利用和放射性核素的应用。
一、原子结构原子是物质的最小单位,由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子核中,电子绕着核外的轨道运动。
原子核带有正电荷,电子带有负电荷,因此原子是电中性的。
原子编号是根据原子核中质子的数量来确定的,也称为原子序数。
质子数相同的原子称为同位素,不同原子编号的元素称为同位素。
同位素具有相同的化学性质,但原子量不同。
二、原子核原子核是原子中最重要的部分,它由质子和中子组成。
质子质量约为1.67×10^-27千克,带有正电荷,中子质量约为1.67×10^-27千克,不带电。
原子核的质量主要由质子和中子的质量决定,原子核的体积相对较小。
原子核的结构决定了元素的化学性质和核反应的性质。
通过改变原子核的结构,可以实现核反应和核能利用。
三、放射性衰变放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性物质,在一段时间后自行分解和消失,同时释放能量和粒子的过程。
放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ射线。
α衰变是指放射性核素发射氦离子的过程,其中原子核的质量数减小4,原子序数减小2。
β衰变则是放射性核素在放射出电子或正电子的同时,质量数不变而原子序数增加1。
γ射线是高能量电磁辐射,不带电,能够穿透物质。
放射性核素的衰变速率可以用半衰期来衡量。
半衰期是指在衰变过程中,原子核数量减少到初始数量的一半所需的时间。
不同放射性核素的半衰期不同,可以从几秒钟到几十亿年。
四、核能利用与放射性应用核能是从原子核中释放出的巨大能量。
核能可以通过核裂变和核聚变来获得。
核裂变是指重原子核在被撞击或吸收中子后分裂成两个较轻的核的过程,释放出大量能量和中子。
核聚变则是多个轻原子核结合成更重的核,释放出巨大能量。
核能的利用包括核电站的运行和核武器的制造。
核电站将核能转化为电能,以供应电力。
2013年 各地高考真题动量定理原子物理
碰撞与动量守恒一、选择题1. (2013·福建高考)将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。
忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 ( ) A.m Mv 0 B.M m v 0 C.-M M mv 0 D.-mM mv 0 【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)火箭模型在极短时间点火升空,遵循动量守恒定律。
(2)明确点火前后两个状态下研究对象的动量。
【解析】选D 。
火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得速度为v,据动量守恒定律有0=(M-m)v-mv 0,得v=-mM mv 0,故选D 。
2. (2013·天津高考)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠。
观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出,在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则 ( )A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先弄清运动员乙推甲的过程中相互作用力、作用时间、作用位移等各物理量的特点;(2)再根据动量定理中冲量和动量变化的关系及动能定理中做功与动能变化的关系判断。
【解析】选B 。
运动员乙推甲的过程中的甲和乙间的相互作用力等大反向,作用时间相等,故甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等,方向相反;由动量定理,动量变化的大小相等,方向相反,A 错,B 对;“交棒”过程中甲和乙的速度不一定相等,在乙推甲的过程中位移不一定相等,因而甲对乙做的负功和乙对甲做的正功的绝对值不一定相等,由动能定理,其动能变化量的绝对值也不一定相等,C 、D 错。
2013年物理真题分类 原子物理(含解析) 学练案
7.【2013海南卷17(1)】原子核90Th具有天然放射性,它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原
232
子核。下列原子核中,有三种是90Th衰变过程中可以产生的,它们是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分,最低得分为0分)
204203210224
素的衰变
1
A.82Pb B.82Pb C.84Po D.88Ra
226E.88Ra
8.【2013上海 7】在一个23892U原子核衰变为一个
20682
Pb原子核的过程中,发生β衰变的次数为
(A)6次 (B)10次 (C)22次 (D)32次
206
9.【2013上海 21】放射性元素21084Po衰变为82Pb,此衰变过程的核反应方程是____;用此衰变过程中发出的射线轰击199F,可得到质量数为22的氖(Ne)
光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为v的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极,阳极A接电源负极,在kA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量) A.U=
该激光器发出的 时的 。
(A)是紫外线 12.【2013全国卷16】放射性元素氡(22286Rn)经α衰(B)是红外线 变成为钋(21884Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,
-18
(C)光子能量约为1.3×10J 经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含
16
(D)光子数约为每秒3.8×10个 有放射性元素22286Rn的矿石,其原因是( ) 5【2013广东 17】铀核裂变是核电站核能的重要来A.目前地壳中的22286Rn主要来自于其他放射性元
2013年高考物理试题原子核
2013年【2013广东17】铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反应n Kr Ba n U 1089361445610235923++→+,下列说法正确的有A .上述裂变反应中伴随着中子放出B .铀块体积对链式反应的发生无影响C .铀核的链式反应可人工控制D .铀核的半衰期会受到环境温度的影响答案:AC解析:从裂变反应方程式可以看出裂变反应中伴随着中子放出,A 对;铀块体积对链式反应的发生有影响,B 错;铀核的链式反应可人工控制,C 对;铀核的半衰期不会受到环境温度的影响,D 错。
【2013新课标35(1)】(6分)一质子束入射到能止靶核上,产生如下核反应:P+→X+n 式中P 代表质子,n 代表中子,x 代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核X 的质子数为,中子数为。
答案:1413解析:根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒,新核X 的质子数为1+13-0=14,质量数为1+27-1=27,所以中子数=27-14=13。
【2013海南卷17(1)】原子核23290Th 具有天然放射性,它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。
下列原子核中,有三种是23290Th 衰变过程中可以产生的,它们是(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I 个扣2分,最低得分为0分)A .20482PbB .20382PbC .21084PoD .22488RaE .22688Ra【答案】ACD【解析】255409021y x Th A n He m e -→++根据方程,由质量数守恒、电荷数守恒,n 、m 取整数,代入验证,可得A 符号代表的元素原子核.【2013上海7】在一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中,发生β衰变的次数为(A)6次(B)10次(C)22次(D)32次答案:A解析:一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中,发生α衰变的次数为(238-206)÷4=8次,发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次,选项A 正确。
高考原子核物理知识点
高考原子核物理知识点原子核物理是物理学中的一个重要分支,涵盖了电子结构、原子核特性以及放射性等领域的知识。
在高考物理考试中,原子核物理是重要的考点之一。
本文将围绕高考原子核物理知识点展开探讨,包括原子核的组成、核衰变和核反应等方面。
一、原子核的组成原子核是原子的中心部分,由质子和中子组成。
质子带正电荷,中子不带电,所以原子核整体带正电荷。
原子核的半径很小,约为10^-15米,而整个原子的直径约为10^-10米,因此原子核可以看作在原子内部非常集中的一个区域。
原子核的质量数A等于质子数Z加上中子数N,即A=Z+N。
质子数Z决定了元素的性质和位于元素周期表中的位置,而中子数N则可以影响原子核的稳定性。
二、核衰变和放射性核衰变是指原子核自发地放出粒子或电磁辐射的过程。
核衰变会导致原子核的质量数和质子数发生变化,因此也会改变元素的性质。
放射性是具有放射性的原子核发生衰变的性质。
目前已知的放射性有三种:α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子,质量数减少4,质子数减少2;β衰变是指原子核的一个中子衰变成一个质子和一个电子,质量数不变,质子数增加1,电子就是β粒子;γ衰变是指原子核放出γ射线,质量数和质子数不发生变化。
放射性物质在发生衰变的过程中会释放出辐射,这对健康和环境都带来一定威胁。
因此,在现实生活中,防止和控制放射性物质的泄漏是非常重要的。
三、核反应核反应是指原子核发生一系列粒子碰撞或衰变的过程。
核反应可以分为裂变和聚变两种类型。
裂变是指重原子核分裂成两个或更多轻原子核的过程。
裂变反应释放出大量的能量,是核能源的重要来源。
著名的核反应有铀核的裂变,这是目前利用最广泛的核燃料。
聚变是指轻原子核融合成一个更重的原子核的过程。
在太阳等恒星中,通过聚变反应产生大量能量,这也是目前实验中研究的热核聚变反应。
核反应在应用上有广泛的用途,如核融合研究、核能发电等。
同时,核武器的制造也是基于核反应的原理。
高考物理原子物理-原子结构
原子结构知识集结知识元原子的核式结构知识讲解1.α粒子散射实验1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福及其学生进行了α粒子散射实验,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了较大角度的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过了900,有的甚至几乎达到18002.卢瑟福的核式结构模型在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.例题精讲原子的核式结构例1.在对α粒子散射实验的现象分析时,我们并没有考虑α粒子跟电子碰撞,这是因为()A.电子体积非常小,以至于α粒子碰不到它B.α粒子跟电子碰撞时,损失的能量很小,可以忽略C.α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消D.α粒子跟电子碰撞时,动量几乎不改变例2.根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验,使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是金原子核对α粒子的()A.库仑斥力B.库仑引力C.万有引力D.核力例3.氢氘氚是同位素,它们的原子核内具有相同的()A.电子数B.质子数C.中子数D.核子数例4.下列关于物质结构的叙述不正确的是()A.质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的B.天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的C.电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的D.α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础例5.在α粒子散射实验中,α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的,其中有极少数α粒子发生了大角度偏转,甚至被反向弹回。
假定一个速度为v的高速α粒子(He)与金原子核(Au)发生弹性正碰(碰撞前金原子核可认为是静止的),则()A.α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小B.α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的C.α粒子散射实验说明带正电的物质均匀分布在原子内部D.当它们的距离最小时,α粒子与金原子核的动量大小之比为4:197 玻尔模型知识讲解1.光谱2.氢原子光谱氢原子特征谱线氢原子的光谱线系巴耳末公式:=R(-)(n=3,4,5,…)它确定的这一组谱线称为巴耳末系.氢原子的其他光谱线系:赖曼系(紫外区)=R(-)(n=2,3,4,…)帕邢系(近红外区)=R(-)(n=4,5,6,…)布拉开系(红外区)=R(-)(n=5,6,7,…)3.玻尔的原子理论量子化假设:电子的轨道是量子化的;原子的能量是量子化的.频率条件:当电子从能量较高的定态轨道(E m)跃迁到能量较低的定态轨道(E n)时,会放出能量为hν=E m-E n.4.能级原子由一个能量状态变为另一个能量状态的过程叫跃迁.辐射与激发:释放的能量hν=E初-E终;吸收的能量ΔE=E终-E初.例题精讲玻尔模型例1.氢原子能级示意图如图所示。
2004-2013高考物理分类 专题28 原子物理教程
2004-2013十年高考物理大全分类解析专题28 原子物理一.2013年高考题1.(2013全国新课标理综II第35题)(1)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(13355Cs)的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能D.比结合能越大,原子核约不稳定E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能2.(2013高考上海物理第7题)在一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中,发生β衰变的次数为(A)6次(B)10次(C)22次(D)32次3.(2013高考上海物理第9题)小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。
则经过足够长的时间后,小行星运动的(A)半径变大(B)速率变大(C)角速度变大(D)加速度变大4.(2013高考重庆理综第2题)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应:n 2b a n U 101023592++→+则a+b 可能是A .Kr Xe 933614054+B .Kr Ba 923614156+ C .Sr Ba 933814156+ D .Sr Xe 493814054+5(2013高考福建理综第30题)(1)在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是____。
(填选图下方的字母)6.(2013全国高考大纲版理综第16题)放射性元素氡(22286Rn )经α衰变成为钋21884Po ,半衰期为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石,其原因是( )A .目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射元素的衰变B .在地球形成的初期,地壳中元素22286Rn 的含量足够高C.当衰变产物21884Po积累到一定量以后,21884Po的增加会减慢22286Rn的衰变进程D.22286Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期7(2013全国新课标理综1第35题)(1)(6分)一质子束入射到能止靶核上,产生如下核反应:p+→X+n式中p代表质子,n代表中子,x代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核X 的质子数为,中子数为。
2013届高考一轮物理复习课件(人教版):第十四章第3节 原子核
第十四章
第3节
高考调研
高三物理(新课标版)
【解析】
设发生 m 次 α 衰变、n 次 β 衰变.由电
荷数、质量数守恒以及 α、β 衰变规律列出以下方程. 238=222+4m 92=86+2m-n 解得 m=4,n=2. 即发生 4 次 α 衰变,2 次 β 衰变.
第十四章
第3节
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β 射线 高速电子 流 -e mp 1840
-1
γ 射线 光子流(高 频电磁波) 0 静止质量为 零 γ c
0
e
0.1c
0.99c
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在电磁场 中 贯穿本领
偏转 最弱 用纸能挡 住
偏转 较强 能穿透几 毫米的铝 板 较弱
不偏转 最强 能穿透几厘 米的铅板
贯穿实例
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一、原子核衰变规律、核反应方程的书写 规律方法
-4 4 1.α 衰变规律:AX→A-2 Y+2He Z Z
发生一次 α 衰变,新核的质量数减少 4,电荷数减少 2.
第十四章
第3节
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A A 2.β 衰变规律:Z X→Z+1Y+-01e
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第十四章 第3节
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(3)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内 部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强) 或化学状态(如单质、化合物)无关. 【重点提示】 半衰期是对大量的放射性原子核用
统计规律而得出的.对少量的原子核半衰期无意义.
第十四章
第3节
高考物理备考重点原子与核物理
高考物理备考重点原子与核物理原子与核物理是高考物理的重点内容之一,它涉及了原子的结构、原子核的性质以及核反应等知识点。
在备考过程中,我们需要重点掌握以下几个方面的知识。
一、原子结构1. 原子的组成:原子由质子、中子和电子组成,其中质子和中子集中于原子核内,电子分布在原子核周围的电子壳层中。
2. 原子的电荷:质子带正电荷,中子不带电荷,电子带负电荷。
原子整体是电中性的,质子和电子的数量相等。
3. 原子的半径:原子半径大小与电子外层的能级有关,外层电子的能级越高,原子半径越大。
二、原子核的性质1. 原子核的组成:原子核由质子和中子组成,质子数目决定了元素的原子序数,即元素的核电荷数。
2. 原子核的尺寸:原子核的尺寸较小,直径约为10^-15米量级。
3. 原子核的质量:原子核的质量主要由质子和中子的质量决定,质子和中子的质量几乎相等。
三、放射性与核衰变1. 放射性现象:某些核素具有放射性自发变化的性质,通过放射性衰变释放出辐射。
2. 核衰变类型:常见的核衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。
3. 核衰变定律:核衰变过程符合指数函数规律,可以根据半衰期来描述放射性元素的衰变速率。
四、核反应与核能1. 核反应的概念:核反应是指原子核之间的相互作用,包括裂变、聚变和放射性衰变等。
2. 裂变与聚变:裂变是指重核分裂成两个较轻的核,聚变是指轻核融合成较重的核。
3. 核能的释放:核反应过程中释放出的能量称为核能,核能的利用广泛应用于核能发电和核武器等领域。
五、辐射与防护1. 辐射的分类:辐射主要分为电离辐射和非电离辐射,电离辐射包括α粒子、β粒子和γ射线。
2. 辐射的损害:辐射对人体具有一定的危害性,长期接触高剂量辐射会引发放射病。
3. 辐射防护措施:合理利用辐射防护装置、减少暴露时间和保持距离等方法可以降低辐射损害。
以上是高考物理备考中原子与核物理的重点内容。
通过系统学习和不断练习,我们可以更好地理解和掌握这些知识,为高考物理取得好成绩打下坚实的基础。
物理原子高考必背知识点
物理原子高考必背知识点物理是一门研究物质及其运动规律的基础科学,它关乎我们日常生活中的许多现象和实践。
而在高中物理的学习中,原子结构是其中的核心内容。
了解物理原子高考必背知识点,有助于我们更好地理解物质的本质和运动规律,下面就让我们一起来探索一下吧。
1. 原子结构的基本概念:原子是物质的基本构成单位,由带电子的原子核和环绕原子核运动的电子构成。
原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,电子带负电。
原子的质量主要集中在原子核中,而体积主要由电子云构成。
2. 原子的质量数和电荷数:原子的质量数指的是原子核中质子和中子的总数,记作A。
原子的电荷数指的是原子核中质子的数目与电子数目之差,记作Z。
对于一个原子来说,质子数目和电子数目相等,即原子是电中性的。
3. 原子的电离:原子的电离是指将原子中的一个或多个电子移出的过程,形成带正电的离子。
原子电离会导致离子失去电子层内的某个或某些电子,电子层结构发生改变。
电离通常通过供给能量使电子从原子中跃迁到更高的能级,或者通过碰撞获得足够的能量。
4. 原子的能级结构:基于量子力学理论,原子的能量是离散的,即只能取特定的能量值。
原子的电子分布在不同的能级上,每个能级可以容纳一定数量的电子。
这些能级按照能量的大小依次排列,能级较低的电子能量较低。
当外界能量作用于原子时,电子可以发生跃迁,从一个能级跃迁到另一个能级,释放或吸收能量。
5. 原子的光谱:当原子受到激发或能量变化时,电子会发生跃迁,从一个能级跃迁到另一个能级。
这种能级跃迁会伴随着电磁辐射的发射或吸收,形成特定的光谱。
光谱包括连续光谱、发射光谱和吸收光谱,它们都有着不同的特点和应用。
6. 原子的玻尔模型:玻尔模型是描述简单原子结构的经典模型。
根据该模型,电子在特定能级上绕原子核作圆周运动,且只能在能级间跃迁而不会停在中途。
玻尔模型成功地解释了氢原子光谱,但对于较重的原子或分子离子,该模型并不适用。
7. 原子的电子云模型:电子云模型是现代原子结构理论的基础,它基于量子力学的概念。
2013高考物理原子物理试题赏析共4页
2013高考物理原子物理试题赏析原子物理研究微观粒子的运动规律和物质的基本结构,是近代物理学的重要组成部分,自20世纪以来有了长足的发展,已成为现代科学技术的基础.新课程标准加强了这部分内容的教学,充分体现了物理课程的时代性特征.微观世界的运动规律与宏观世界有着本质的不同,科学家对原子结构、波粒二象性的认识过程,充分展示了人类认识自然规律的科学方法,同时又是培养学生科学精神的重要内容.2013年高考物理试题对原子物理部分的考察独具特点,现选几例赏析如下.一、波粒二象性光子、微观粒子(如质子、中子、电子等)既具有波动性,又具有粒子性,即具有波粒二象性,其运动方式显示波动性,与实物相互作用时又显示粒子性.爱因斯坦的光电效应方程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒子性和微粒的波动性.光电效应现象历来都是高考的重点.例2(北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图1.用频率为γ的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为γ的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极,阳极A接电源负极,在kA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)二、原子核式结构模型人类对原子结构的认识,经历了汤姆孙的“枣糕”模型、卢瑟福的核式结构模型、玻尔模型再到量子模型的过程,其中α粒子散射实验是卢瑟福提出核式结构模型的实验基础.例3(福建卷)在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是.(填选图2上方的字母)解析:α粒子带正电,因此其靠近原子核时,会受到原子核对它的斥力作用,根据曲线运动合力和轨迹弯曲方向的关系,合力总是指向轨迹的凹侧,可判定(C)选项正确.三、玻尔理论与氢原子跃迁玻尔的原子结构模型是中学物理教学的重点,也是学生学习的难点.玻尔模型是一个半经典半量子化的模型,认为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的,不向外辐射能量.原子只能从一种定态跃迁到另一种定态,此时会辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由两个定态的能量差决定,即hν=Em-En.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,即电子的轨道半径是量子化的,且半径越大,能级越高.例4(江苏卷)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图3所示.电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离(选填“近”或“远”). 当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有条.解析:由玻尔模型知能级高的电子所处的轨道半径也大,故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近.若大量原子处于能级n,发生跃迁时能够发射的谱线条数为四、结合能核力和结合能是高中物理新课程新增的知识点.核子结合成原子核时放出能量或原子核分解成核子时要吸收能量,都叫原子核的结合能.结合能与核能的利用有重大的关系.原子核越大,它的结合能越高.因此,有意义的是它的结合能与核子数之比,称做比结合能,比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.比结合能小的原子核转化为比结合能大的原子核时,就会释放核能.实际测得,中等大小的核的比结合能最大,即平均每个核子的质量亏损越大,这些核最稳定.解析:由结合能的定义分析可知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,(A)正确;一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的核子的比结合能增加,又衰变过程质量数守恒,故衰变产物核子的结合能之和一定大于原来重核的结合能,(B)正确;组成原子的核子越多,原子的结合能越高,故(C)正确;比结合能越大,原子核越稳定,(D)错误;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,(E)错误.解析:上述裂变反应伴随着中子的放出,这些中子继续与其他铀核发生反应,再引起新的裂变,使核裂变反应不断地进行下去,这种反应称之为链式反应.铀块的大小是能否发生链式反应的重要因素,这是因为原子核的体积非常小,原子内部空隙很大,如果铀块不够大,中子在铀块中通过,就有可能碰不到铀核而跑到铀块的外面去,链式反应不能继续.只有当铀块足够大时,裂变产生的中子才有足够的概率打中某个铀核,使链式反应继续下去.通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量.在现代的技术条件下,原子核的裂变反应可以在人工控制下进行,其释放的核能可以为人类的和平建设服务.放射性元素的半衰期由核内部自身的因素决定,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.[宁夏银川市第九中学(750011)]希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条:1、有志者自有千计万计,无志者只感千难万难。
原子物理高考必背知识点归纳总结
原子物理高考必背知识点归纳总结在准备高考物理考试时,原子物理是一个重要的知识点。
了解原子结构、放射性衰变、核能和核辐射等内容,对于解答试题是至关重要的。
本文将对原子物理考点进行归纳总结,帮助考生系统地掌握这些知识。
一、原子结构1. 原子的组成:原子由电子、质子和中子组成。
电子带有负电荷,质量极小;质子带有正电荷,质量较大;中子不带电,质量与质子相近。
2. 原子核的结构:原子核由质子和中子组成,质子数决定了元素的属性。
3. 原子的电荷状态:正负电荷的数量相等时,原子呈中性;带有正电荷时,称为正离子;带有负电荷时,称为负离子。
二、放射性衰变1. 放射性衰变的概念:放射性衰变是指不稳定核自发地转变成稳定核的过程,伴随着放射性衰变产物的释放。
2. 放射性衰变的种类:包括α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指放射出α粒子,改变了核的质量数和原子序数;β衰变是指放射出β粒子,改变了核的质量数,但不改变原子序数;γ衰变是指放射出γ射线,不改变核的质量数和原子序数。
3. 放射性衰变的应用:放射性同位素在医学诊疗、工业上有广泛应用,如碘-131用于治疗甲状腺疾病,辐射消毒灯可用于杀菌消毒等。
三、核能1. 核反应的能量变化:核反应中,质量可以转化为能量。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,质量变化Δm对应的能量变化ΔE=Δmc²。
2. 核聚变和核裂变:核聚变是指轻核聚合成重核的过程,如太阳能的产生;核裂变是指重核分裂成轻核的过程,如核电站的反应堆。
3. 核能的应用:核能可以用于发电、提供热能等,但同时也存在核废料处理和环境影响的问题,需要合理利用和管理。
四、核辐射1. 核辐射的定义:核辐射是指放射性核和高能粒子通过空气、物质等传播的现象。
2. 核辐射的种类:包括α粒子、β粒子、γ射线等。
α粒子带有正电荷,质量较大,穿透能力较弱;β粒子带有负电荷,质量比较小,穿透能力较强;γ射线为电磁辐射,穿透能力最强。
高考物理关于原子物理知识点
高考物理关于原子物理知识点引言高考物理中,原子物理是一个重要的知识点。
它探讨了物质的微观结构以及原子内部的组成和行为。
理解原子物理的知识不仅对于高考考试有帮助,还能为我们解释和理解日常生活中的许多现象提供便利。
本文将深入讨论几个关键的原子物理知识点。
一、原子结构原子是物质的基本组成单位,它由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子的核心,称为原子核,而电子在原子的外部环绕着核心。
根据元素的不同,原子核中的质子数目不同,从而确定了原子的化学性质。
电子的数量则决定了原子的物理性质,如导电性和化学反应性。
二、元素周期表元素周期表是化学元素的有序排列。
它将元素以一种有规律的方式分组和排列,便于我们理解和分类不同的元素。
元素周期表中的每个水平行被称为一个周期,而垂直列被称为一个族。
周期表中的元素按照原子核中的质子数量逐渐增加,从左到右,从上到下。
这使得我们可以预测元素的一些性质,并推断其电子结构。
三、原子能级和能量原子内部的电子以特定的能量存在于不同的能级中。
当电子吸收能量时,它可以跃迁到较高的能级,反之,则会从高能级跃迁到低能级并释放能量。
电子的这种能级跃迁过程解释了很多现象,比如光的发射和吸收,以及原子的发光。
四、波粒二象性物理学家发现,微观粒子(如电子和光子)既表现出波动性又表现出粒子性。
这就是波粒二象性。
在原子物理中,这一概念解释了光的干涉和衍射现象,以及电子的行为,如电子的波函数和双缝干涉实验。
五、放射性衰变放射性物质具有不稳定的原子核,它们会自发地发生衰变,并释放出射线。
这种衰变过程包括α衰变、β衰变和γ射线。
放射性衰变对于我们研究原子和核能有着重要的意义,也是核能的基础。
六、核能和核反应核能是原子核内部储存的能量,它能够以核反应的形式释放出来。
核反应分为核裂变和核聚变两种类型。
核裂变是重核(如铀)分裂成两个较轻的核的过程,释放出大量能量。
而核聚变是两个轻核融合成更重的核的过程,也会释放巨大的能量。
高考综合复习——原子物理
原子物理● 知识网络● 知识要点☆原子的核式结构:1.α粒子散射现象绝大多数α粒子穿过金箱后仍能沿原来方向前进,少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子偏转角超过了90°,有的甚至被弹回,偏转角几乎达到180°。
2.原子的核式结构卢瑟福对α粒子散射实验结果进行了分析,于1911年提出了原子的核式结构学说:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数。
原子的半径大约是10-10m,原子核的大小约为10-15 m~10-14m。
☆玻尔的原子模型:1.玻尔假说的内容:(1)轨道量子化:原子核外电子的可能轨道是某些分立的数值;(2)能量状态量子化:原子只能处于与轨道量子化对应的不连续的能量状态中,在这些状态中,原子是稳定的,不辐射能量;(3)跃迁假说:原子从一种定态向另一种定态跃迁时,吸收(或辐射)一定频率的光子,光子能量。
2.氢原子能级(1)氢原子在各个能量状态下的能量值,叫做它的能级。
最低的能级状态,即电子在离原子核最近的轨道上运动的状态叫做基态,处于基态的原子最稳定,其他能级叫激发态。
(2)氢原子各定态的能量值,为电子绕核运动的动能E k和电势能E p的代数和。
由和E1=-13.6 eV可知,氢原子各定态的能量值均为负值。
因此,不能根据氢原子的能级公式得出氢原子各定态能量与n2成反比的错误结论。
(3)氢原子的能级图:(4)氢原子核外电子绕核运动的向心力即为原子核所带正电荷对电子的库仑引力。
设氢原子基态轨道半径为r1,则由库仑定律和向心力公式得可见,氢原子基态中电子绕核运动的动能值恰等于基态能级的绝对值,而电势能的绝对值恰等于电子动能值的2倍。
该结论对氢原子的任何能级都成立。
3.原子光谱及应用(1)原子光谱:元素在稀薄气体状态下的光谱是分立的线状谱,由一些特定频率的光组成,又叫原子光谱;(2)原子光谱的应用:每种元素的原子光谱都有自己的一组特定谱线,应用光谱分析可以确定物质成分。
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2013一模分类——原子
(2013东城一模)13.下列说法正确的是(D )
A .α射线是高速运动的氦原子核
B .核聚变反应方程21H +31H →42He +10n 中,10n 表示质子
C .从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
D .氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时,向外辐射光子
(2013石景山一模)13.按照玻尔理论,大量氢原子从n =3的激发态向低能级跃迁时,最
多能向外辐射(B )
A .2种不同频率的光子
B .3种不同频率的光子
C .4种不同频率的光子
D .5种不同频率的光子 (2013海淀一模)14.下列核反应方程的说法中正确的是 (D )
A .He C H N 4212611157+→+是α衰变方程
B .γ+→+He H H 3
22111是核裂变方程
C .He Th U 4
22349023892+→是核聚变方程
D .n P Al He 10301527134
2+→+是原子核人工转变方程 (2013朝阳一模)14.放射性元素在衰变过程中,有些放出α射线,有些放出β射线,有些在放出α射线或β射线的同时,还以γ射线的形式释放能量。
例如
23490Th 核的衰变过程可表示为234
234
090911Th Pa e γ-→++,这个衰变(A )
A .是β衰变,产生的
234
91Pa 核从高能级向低能级跃迁 B .是β衰变,产生的
23491Pa 核从低能级向高能级跃迁 C .是α衰变,产生的
23491Pa 核从高能级向低能级跃迁 D .是α衰变,产生的234
91
Pa 核从低能级向高能级跃迁 (2013大兴一模)14. 下列说法正确的是 (B )
A.当氢原子从n =2的状态跃迁到n=6的状态时,发射出光子
B.放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间
C.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子。
D.原子弹是利用了核聚变的原理
(2013门头沟一模)14.与新能源相关的核反应是21H+31H→42He+10n ,关于这个核反应的下列说法中正确的是 (B )
A. 聚变反应 吸收核能
B. 聚变反应 释放核能
C. 裂变反应 吸收核能
D. 裂变反应 释放核能
(2013海淀一模反馈)14.下列核反应方程属于聚变的是 (B )
A .He C H N 421261115
7+→+
B .γ+→+He H H 32211
1
C .He Th U 4
22349023892+→
D .n P Al He 10301527134
2+→+
(2013西城一模)13下列核反应方程中X 代表质子的是(B )
A. X Xe I 131
54131
53+→ B. X O He N 1784
214
7+→+
C. X He H H 42312
1+→+ D. X Th U 234
90238
92+→
(2013丰台一模)14. 已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线。
下列说法正确是
A .α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子(C )
B .三种射线中 α射线速度最快、β射线离作用最强、γ射线穿透能力最强
C .α射线轰击氮原子核可以产生质子,核反应方程为42He +147N →178O +11H
D .英国物理学家J.J.汤姆孙最早用α射线完成著名的“α粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型。