2019届高考物理二轮复习专题六原子物理学案
2019年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)
2019年高考物理试题分类汇编——原子物理学（全国卷1）14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。
放射性衰变①、②和③依次为A ．α衰变、β衰变和β衰变B ．β衰变、β衰变和α衰变C ．β衰变、α衰变和β衰变D ．α衰变、β衰变和α衰变【答案】A 【解析】Th U2349023892①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.Pa Th2349123490②,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.U Pa 2349223491③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
（全国卷2）14. 原子核A ZX 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子。
由此可知A．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D 【解析】H He HXA Z114221，应用质量数与电荷数的守恒121,142Z A ，解得2,3Z A ，答案D 。
【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的聚变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
（新课标卷）34.[物理——选修3-5](1)(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母)A 、01v v ＜ B 、321v v v C 、0123v v v v D 、123111v v v 答案：B解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，123hhh，解得：321v v v ，选项B 正确。
（北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，Ａ．真空中光速不变Ｂ．时间间隔具有相对性Ｃ．物体的质量不变Ｄ．物体的能量与质量成正比。
2019年高三物理二模原子物理学、光学、宇宙、物理学史专题分类汇编
上海市各区县2019届高三物理二模原子、光学、宇宙、物理学史专题分类汇编一、选择题1．（2019年崇明区第1题）下列哪个实验揭示了原子具有核式结构（ ）A ．阴极射线实验B ．光电效应实验C ．α粒子轰击氮核实验D ．α粒子散射实验2．（2019年崇明区第3题）右图是22286Rn （氡核）发生α衰变过程中，氡核的相对含量随时间的变化图线，从图中可知，氡的半衰期为（ ）A ．1.6天B ．3.8天C ．7.6天D ．11.4天3．（2019年崇明区第4题）用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出．若照射光 的频率增大，强度减弱，则单位时间内飞出金属表面的光电子的（ ） A ．能量增大，数量增多 B ．能量减小，数量减少 C ．能量增大，数量减小D ．能量减小，数量增多4．（2019年黄浦区第2题）在核反应方程 4 2He + 14 7N →178O +（X ）中， X 所代表的粒子是（ ）A ．11HB ．2 1HC ．0 -1eD ．0 1n5．（2019年黄浦区第3题）天然放射性元素衰变时放出的β射线是（ ）A ．氦核流B ．质子流C ．中子流D ．电子流6．（2019年黄浦区第4题）光波具有的下列性质中，与声波不同的是（ ）A ．能传递能量B ．频率由波源决定C ．能产生衍射现象D ．能在真空中传播 7．（2019年黄浦区第5题）在光的双缝干涉实验中，能增大条纹间距的做法是（ ）A ．改用频率更高的光波B ．改用波长更长的光波C ．增大双缝间距D ．减小双缝与光屏间距8．（2019年嘉定区第2题）卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明（ ）t /天3.81.67.611.4A．在原子的中心有一个很小的核 B．原子核具有复杂结构C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核旋转10．（2019年青浦第1题）为卢瑟福提出原子核式结构模型提供依据的实验是（）A．α粒子散射实验 B．光电效应实验C．α粒子轰击氮核实验 D．α粒子轰击铍核实验11．（2019年青浦第2题）中子轰击氮核，轰击后生成碳核和另一原子核X，则原子核X的中子数为（）A． 1 B． 2 C． 3 D． 412．（2019年青浦第3题）下列物理常量单位正确的是（）A．滑动摩擦系数μ的单位N/kg B．普朗克常量h的单位是J•sC．万有引力恒量G的单位是N•kg2/ m2 D．静电力恒量k没有单位13．（2019年徐汇第1题）每个光子的能量取决于光的（）A．振幅B．波长C．频率D．速度14．（2019年徐汇第2题）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光在空气中的（）A．传播速度不同B．强度不同C．振动方向不同D．波长不同15．（2019年徐汇第3题）发生β衰变后的原子核保持不变的是（）A．质量B．质量数C．质子数D．中子数16．（2019年奉贤第1题）磁通量单位用国际单位制的基本单位可表示为（）A．Wb B．T•m2C．kg•m2/（A•s2）D．N•m/A 17．（2019年奉贤第2题）第一次发现原子核的组成中有质子的是（）A．光电效应现象 B．天然放射现象 C．α粒子散射实验D．人工转变实验18．（2019年奉贤第3题）由放射性元素放出的β粒子是（）A．电子B．氦核C．光子D．中子19．（2019年奉贤第4题）光子的能量与其（）A．波长成正比B．速度成正比C．周期成正比D．频率成正比A ．B ．D ．C ．20．（2019年奉贤第7题）如图所示观察光的衍射现象装置，让激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现衍射图样。
原子物理学案
第1讲光电效应波粒二象性[考纲解读]1．知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律． 2.会利用光电效应方程计算逸出功、截止频率、最大初动能等物理量． 3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．[基础知识·自主梳理]回顾教材基础夯实学科根基一、光电效应1．定义;照射到金属表面的光，能使金属中的从表面逸出的现象．2．光电子; 中发射出来的电子．3．研究光电效应的电路图(如图)其中A是．K是4．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须这个极限频率才能产生光电效应．低于这个频率的光不能产生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的无关，只随入射光频率的增大而．(3)光电效应的发生的，一般不超过10－9 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成.二、爱因斯坦光电效应方程1．光子说在空间传播的光是不连续的，而是的，每一份叫作一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν.其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)．2．逸出功W0使电子脱离某种金属所做功的3．最大初动能发生光电效应时，金属表面上的吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．4．遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的 频率叫作该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．5．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的 ，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k ＝12m e v 2. 三、光的波粒二象性与物质波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 ．(2)光电效应说明光具有 ．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的 ．2．物质波(1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率 的地方，暗条纹是光子到达概率 的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝ ，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量．■ 思维判断(1)任何频率的光照射到某种金属表面都可以发生光电效应．( )(2)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．( )(3)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．( )(4)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．( )(5)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．( )(6)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性．( )(7)只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应．( )[高频考点·分类突破]精研核心要点突破重点难点考点一光电效应规律(自主学习型)[核心要点突破]1．区分光电效应中的四组概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．2．对光电效应规律的解释1．[光电效应规律]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比2．[光电效应现象分析](多选)用如图所示的光电管研究光电效应，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么()A．a光的频率一定大于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c考点二光电效应方程及图象分析(师生互动型)[核心要点突破]1．光电效应的“三个关系”(1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0.(2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压．(3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc.2．四类图象的关系图(1)(2)(3)的关系图线(1)(2)大(3)荷量的乘积，即颜色相同、强度不同的光，光电流与电压(1)(2)(3)颜色不同时，光电流(1)(2)(3)所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.(1)图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝______Hz，逸出功W0＝________ J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________J.[题组突破训练]1．[光电效应方程的理解](多选)(2017·高考全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是() A．若νa>νb，则一定有U a<U bB．若νa>νb，则一定有E k a>E k bC．若U a<U b，则一定有E k a<E k bD．若νa>νb，则一定有hνa－E k a>hνb－E k b2．[光电效应的E k-ν图象](多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，由图可知()A．该金属的极限频率为4.27×1014 HzB．该金属的极限频率为5.5×1014 HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5 eV3．[光电效应的I-U图象]在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能4(2018全国卷Ⅱ）用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28⨯10–19 J。
2019高考物理全程备考二轮复习教师用书：第二部分 电学与原子物理学 Word版含答案
第1讲 |抓住“两类场的本质”，理解电、磁场的性质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄提能点(一) “吃透”电场强度和电势概念，理解电场的性质⎣⎢⎡⎦⎥⎤基础保分类考点练练就能过关 [知能全通]————————————————————————————————1．类比法、对称法求解叠加场的场强(1)类比法：当空间某一区域同时存在两个或两个以上的电场(由各自独立的场源电荷所激发)时，某点场强E 等于各电场的场强在该点的矢量和，遵循平行四边形定则，可以类比力的合成与分解。
(2)对称法：2．电势高低的三种判断方法3．电荷电势能大小判断的“四法”(1)U AB ＝φA －φB 。
(2)U AB ＝W AB q ，适用于任何电场。
(3)U ＝Ed ，适用于匀强电场。
[题点全练]————————————————————————————————1.(2018·全国卷Ⅰ)如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm 。
小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。
设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则( )A ．a 、b 的电荷同号，k ＝169 B ．a 、b 的电荷异号，k ＝169 C ．a 、b 的电荷同号，k ＝6427 D ．a 、b 的电荷异号，k ＝6427解析：选D 由于小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线，根据受力分析知，a 、b 的电荷异号，根据库仑定律，a 对c 的库仑力为F a ＝k 0q a q c (ac )2，b 对c 的库仑力为F b ＝k 0q b q c (bc )2。
设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得F a ac ＝F b bc ，联立以上各式得k ＝⎪⎪⎪⎪q a q b＝(ac )3(bc )3＝6427，D 正确。
2019年高三二模原子物理学,光学,宇宙,物理学史专题汇编+参考答案+评分标准
一、选择题1．（2019年宝山二模第1题）原子核发生β衰变时发射出的β粒子是（ ）（A ）电子 （B ）质子 （C ）中子 （D ）光子2．（2019年宝山二模第2题）爱因斯坦提出光子说，是为了解释（A ）光电效应现象 （B ）光的衍射现象（C ）光的干涉现象 （D ）光的反射现象3．（2019年宝山二模第3题）卢瑟福通过α粒子散射实验，揭示了（A ）电子的存在 （B ）质子的存在（C ）原子的核式结构 （D ）原子核可以再分4．（2019年宝山二模第4题）关于波的干涉和衍射现象，下列说法中正确的是（A ）一切种类的波只要满足一定条件都能产生干涉和明显的衍射现象（B ）波只要遇到障碍物就能够发生明显的衍射现象（C ）只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样（D ）对于发生干涉现象的两列波，它们的振幅一定相同5．（2019年崇明二模第1题）下列哪个实验揭示了原子具有核式结构？A ．阴极射线实验B ．光电效应实验C ．α粒子轰击氮核实验D ．α粒子散射实验 6．（2019年崇明二模第3题）右图是22286Rn （氡核）发生α衰变过程中，氡核的相对含量随时间的变化图线，从图中可知，氡的半衰期为A ．1.6天B ．3.8天C ．7.6天D ．11.4天 t /3.1.7.17．（2019年崇明二模第4题）用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出．若照射光的频率增大，强度减弱，则单位时间内飞出金属表面的光电子的A ．能量增大，数量增多B ．能量减小，数量减少C ．能量增大，数量减小D ．能量减小，数量增多8．（2019年崇明二模第7题）我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。
2018年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km ，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km ，若它们都绕地球做匀速圆周运动．则“高分五号”比“高分四号”具有更小的A ．周期B ．角速度C ．线速度D ．向心加速度9．（2019年奉贤二模第2题）第一次发现原子核的组成中有质子的是（A ）光电效应现象 （B ）天然放射现象（C ）α粒子散射实验 （D ）人工转变实验10．（2019年奉贤二模第3题）由放射性元素放出的β粒子是（A ）电子 （B ）氦核 （C ）光子 （D ）中子 11．（2019年奉贤二模第4题）光子的能量与其（A ）波长成正比 （B ）速度成正比 （C ）周期成正比 （D ）频率成正比12．（2019年黄埔二模第2题）在核反应方程 42He + 14 7N →17 8O +（X ）中， X 所代表的粒子是（A ）11H （B ）2 1H （C ）0 -1e （D ）0 1n13．（2019年黄埔二模第3题）天然放射性元素衰变时放出的β射线是（A ）氦核流 （B ）质子流 （C ）中子流 （D ）电子流14．（2019年黄埔二模第4题）光波具有的下列性质中，与声波不同的是（A ）能传递能量 （B ）频率由波源决定 （C ）能产生衍射现象 （D ）能在真空中传播15. （2019年黄埔二模第5题）在光的双缝干涉实验中，能增大条纹间距的做法是（A）改用频率更高的光波（B）改用波长更长的光波（C）增大双缝间距（D）减小双缝与光屏间距16.（2019年静安二模第1题）在真空中传播速度等于光速的射线是（A）阴极射线（B）α射线（C）β射线（D）γ射线17.（2019年静安二模第2题）链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（A）质子（B）中子（C）β粒子（D）α粒子18. （2019年静安二模第3题）声波能绕过建筑物传播而光波却不能，是因为（A）声波是纵波，光波是横波（B）声波振幅大，光波振幅小（C）声波波长较长，光波波长较短（D）声波波速较小，光波波速很大19．（2019年嘉定二模第2题）卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明（A）在原子的中心有一个很小的核（B）原子核具有复杂结构（C）原子核集中了原子所有的质量（D）核外电子在绕核旋转20.（2019年静安二模第1题）在真空中传播速度等于光速的射线是（A）阴极射线（B）α射线（C）β射线（D）γ射线21.（2019年静安二模第2题）链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（A）质子（B）中子（C）β粒子（D）α粒子22. （2019年静安二模第3题）声波能绕过建筑物传播而光波却不能，是因为（A）声波是纵波，光波是横波（B）声波振幅大，光波振幅小（C）声波波长较长，光波波长较短（D）声波波速较小，光波波速很大（A ） （B ） （D ） （C ）（C ）（D ） （B ） （A ） 23．（2019年闵行二模第1题）β粒子的符号是（A ）10n （B ）01e （C ）11H （D ）42e H24．（2019年闵行二模第2题）用单色光完成 “杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是 25．（2019年闵行二模第3题）某放射性元素经过28天，有34的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（A ）56天 （B ）28天 （C ）14天 （D ）7天26.（2019年浦东二模第1题）如图为天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线贯穿物体情况的示意图，其中（A ）①是α射线（B ）②是γ射线（C ）③是β射线（D ）③是α射线 27.（2019年浦东二模第2题）如图是使用相同的实验装置，分别用红光和蓝光做实验所得到的干涉、衍射图样。
高三物理二轮复习课件原子物理学与选考内容：原子物理部分36页PPT
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
高三物理二轮复习课件原子物 Fra bibliotek学与选考内容：原子物理部
分
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
2019版高考物理通用版二轮复习讲义：第二部分 第一板块 第6讲 “活学巧记”应对点散面广的原子物理学
第6讲 |“活学巧记”应对点散面广的原子物理学┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄提能点(一) 光电效应 波粒二象性⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤基础保分类考点练练就能过关 [知能全通]————————————————————————————————1．爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 02．光电效应的两个图像(1)光电子的最大初动能随入射光频率变化而变化的图像如图所示。
依据E k ＝hν－W 0＝hν－hν0可知：当E k ＝0时，ν＝ν0，即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的极限频率。
斜率k ＝h ——普朗克常量。
图线在纵轴上的截距的绝对值等于金属的逸出功：W 0＝hν0。
(2)光电流随外电压变化的规律如图所示。
图中纵轴表示光电流，横轴表示阴、阳两极处所加外电压。
当U ＝－U ′时，光电流恰好为零，此时能求出光电子的最大初动能，即E k ＝eU ′，此电压称为遏止电压。
当U ＝U 0时，光电流恰好达到饱和光电流，此时所有光电子都参与了导电，电流最大为I max 。
3．处理光电效应问题的两条线索(1)光强大→光子数目多→发射光电子数多→光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。
4．光的波粒二象性(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性。
(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强。
(3)光子说并未否定波动说，E ＝hν＝hc λ中，ν和λ就是波的概念。
(4)波动性和粒子性在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。
5．物质波(1)定义：任何一个运动着的物体，都有一种波与之对应，这种波称为物质波。
(2)公式：物质波的波长λ＝h p，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。
[题点全练]————————————————————————————————1．(2018·全国卷Ⅱ)用波长为300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J 。
高考物理原子物理学案
原子物理（学案）难点剖析1、关于a 粒子散射实验（1）a 粒子散射实验的目的、设计及设计思想。
①目的：通过a 粒子散射的情况获取关于原子结构方面的信息。
②设计：在真空的环境中，使放射性元素钋放射出的a 粒子轰击金箔，然后透过显微镜观察用荧光屏接收到的a 粒子，通过轰击前后a 粒子运动情况的对比，来了解金原子的结构情况。
③设计思想：与某一个金原子发生作用前后的a 粒子运动情况的差异，必然带有该金原子结构特征的烙印。
搞清这一设计思想，就不难理解卢瑟福为什么选择了金箔做靶子（利用金的良好的延展性，使每个a 粒子在穿过金箔过程中尽可能只与某一个金原子发生作用）和为什么实验要在真空环境中进行（避免气体分子对a 粒子的运动产生影响）。
（2）a 粒子散射现象①绝大多数a 粒子几乎不发生偏转； ②少数a 粒子则发生了较大的偏转；③极少数a 粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°有的甚至几乎达到180°）。
（3）a 粒子散射的简单解释。
首先，由于质量的悬殊便可判定，a 粒子的偏转不会是因为电子的影响，而只能是因为原子中除电子外的带正电的物质的作用而引起的；其次，原子中除电子外的带正电的物质不应是均匀分布的（否则对所有的a 粒子来说散射情况应该是一样的），而“绝大多数”“少数”和“极少数”a 粒子的行为的差异，充分地说明这部分带正电的物质只能高度地集中在在一个很小的区域内；再次，从这三部分行为不同的a 粒子数量的差别的统计，不难理解卢瑟福为什么能估算出这个区域的直径约为10-14m 。
2、原子的核式结构（1）核式结构的具体内容①原子的中心有一个很小的核；②原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在核内； ③带负电的电子在核外空间绕核旋转。
（2）核式结构的实验基础核式结构的提出，是建立在a 粒子散射实验的基础之上的。
或者说：卢瑟福为了解释a 粒子散射实验的现象，不得不对原子的结构问题得出核式结构的理论。
2019高考物理二轮第二部分电学与原子物理学选择题押题练二.doc
/Zo+尹十电学与原子物理学选择题押题练（二）1.如图所示，一个带电荷量为一0的点电荷甲，固定 _Qy 在绝缘水平面上的。
点。
另一个带电荷量为+ g 、质量为皿“無“““九工““危O B A 的点电荷乙，从/点以初速度血沿它们的连线向甲运动，运动到B 点时速度为r,且为运动过程中速度的最小值。
已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f,A. B 间距离为厶，静电力常量为斤，则下列说法正确的是（）A. 点电荷乙从E 点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B. 点电荷乙从£点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小D.在点电荷甲形成的电场中，M 间电势差弘= ------------- q 解析：选c 点电荷乙在向甲运动的过程中，受到点电荷甲的库仑力和阻力，且库仑力 逐渐增大，由题意知，在B 点时速度最小，则点电荷乙从〃点向甲运动过程中先减速后加速， 运动到B 点时库仑力与阻力大小相等，加速度为零，根据库仑定律，有理“,所以r 0B r （）B =\选项A 错误，C 正确；点电荷乙向甲运动的过程中，库仑力一直做正功，点电 荷乙的电势能一直减小，选项B 错误；根据动能定理，qUtB — /Zo —|/Z7K >2,解得U AB =,1 2 1 2fLo+~mv —~/nv 0,选项D 错误。
2. 如图所示，理想变压器原线圈两端么B 接在电动势为片 8V,内阻为r=2 Q 的交流电源上，理想变压器的副线圈两端与滑 动变阻器化相连，变压器原、副线圈的匝数比为1 : 2,当电源输出功率最大时（）A. 滑动变阻器的阻值R 、=2 QB. 最大输出功率宀4 WC. 变压器的输出电流72=2 AD. 滑动变阻器的阻值A=8 Q解析：选D 当外电路电压等于内电路电压时电源输出功率最大，即U\ = U”且« + & =8 V,故lk = Ur=\ V,根据欧姆定律可得11=—=2, A,故根据经可得副线圈中的电流 r 11 n\ 为I 2=l A,根据77=—nJ 得副线圈两端的电压仏=8 V,故凡=¥=孕Q=8 Q,最大输出 仏 772 h 1功率为P=^l2=8 W,故D 正确。
2019版高考物理通用版二轮复习讲义：第二部分 第一板块 第6讲 “活学巧记”应对点散面广的原子物理学
第6讲 |“活学巧记”应对点散面广的原子物理学┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄提能点(一) 光电效应 波粒二象性⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤基础保分类考点练练就能过关 [知能全通]————————————————————————————————1．爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 02．光电效应的两个图像(1)光电子的最大初动能随入射光频率变化而变化的图像如图所示。
依据E k ＝hν－W 0＝hν－hν0可知：当E k ＝0时，ν＝ν0，即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的极限频率。
斜率k ＝h ——普朗克常量。
图线在纵轴上的截距的绝对值等于金属的逸出功：W 0＝hν0。
(2)光电流随外电压变化的规律如图所示。
图中纵轴表示光电流，横轴表示阴、阳两极处所加外电压。
当U ＝－U ′时，光电流恰好为零，此时能求出光电子的最大初动能，即E k ＝eU ′，此电压称为遏止电压。
当U ＝U 0时，光电流恰好达到饱和光电流，此时所有光电子都参与了导电，电流最大为I max 。
3．处理光电效应问题的两条线索(1)光强大→光子数目多→发射光电子数多→光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。
4．光的波粒二象性(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性。
(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强。
(3)光子说并未否定波动说，E ＝hν＝hc λ中，ν和λ就是波的概念。
(4)波动性和粒子性在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。
5．物质波(1)定义：任何一个运动着的物体，都有一种波与之对应，这种波称为物质波。
(2)公式：物质波的波长λ＝h p，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。
[题点全练]————————————————————————————————1．(2018·全国卷Ⅱ)用波长为300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J 。
2019届高考物理二轮复习近代物理学案(全国通用)
专题5近代物理12光电效应原子核一、光电效应及其规律1.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的截止频率。
2.光电效应规律(1)每种金属都有一个截止频率,入射光的频率必须大于等于这个截止频率才能产生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s。
(4)当入射光的频率大于等于截止频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。
3.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:光的能量不是连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光子,光子的能量ε=hν。
(2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值。
(3)最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
(4)光电效应方程①表达式:hν=E+W0或E=hν-W0。
②物理意义:在光电效应中,金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能。
二、光谱和能级跃迁1.氢原子光谱(1)光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。
(2)光谱分类(3)光谱分析:利用每种原子都有自己的特征谱线可以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。
2.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的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
②跃迁:电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会放出能量为hν的光子,这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=E m-E n(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s)。
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的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专题六原子物理真题再现考情分析(2018·高考全国卷Ⅱ)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )A. 1×1014 HzB. 8×1014 HzC. 2×1015 HzD. 8×1015 Hz解析：选B.根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0＝h cλ－hν0，代入数据解得ν0≈8×1014 Hz，B正确.[命题点分析]光电效应方程[思路方法]由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可得锌板的逸出功W0的大小，当E k＝0时即可得出最低频率(2018·高考全国卷Ⅲ)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋2713Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为( )A.15和28 B．15和30C．16和30 D．17和31解析：选B.据α粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程：42He ＋2713Al―→10n＋A Z X，结合质量数守恒和电荷数守恒得，A＝4＋27－1＝30，Z＝2＋13－0＝15，原子序数等于核电荷数，故B正确.[命题点分析] 核反应方程的书写[思路方法]核反应方程两边要满足质量数和电荷数守恒的原则，配平方程即可命题规律研究及预测2017年把本部分内容列为必考后，高考中对此都有所体现，毕竟原子物理作为物理的一大分支，考查理所应当．但由于考点分散，要求不高，基本以选择题为主，难度不大．从备考角度看，重点应注意以下几点内容：(1)原子的能级跃迁；(2)原子核的衰变规律；(3)核反应方程的书写；(4)质量亏损和核能的计算；(5)三种射线的特点及应用；(6)光电效应的规律及应用等.备考应加强对基本概念和规律的理解，抓住光电效应和原子核反应两条主线，注意综合题目的分析思路，强化典型题的训练光电效应现象[高分快攻]对光电效应规律的解释对应规律对规律的解释极限频率νc电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0，要使照射光子能量不小于W0，对应的频率νc＝W0h即极限频率最大初动能电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，所以光电子的最大初动能只随照射光的频率增大而增大，与照射光强度无关瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程饱和电流当发生光电效应时，增大照射光强度，包含的光子数增多，照射金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0W0为材料的逸出功，指从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功；E k为光电子的最大初动能，由此方程可求得照射光的频率ν＝W0＋E kh.E k－ν图象如图所示，由图象可以得到如下信息：(1)横轴截距表示极限频率；(2)纵轴截距的绝对值表示逸出功；(3)图线的斜率表示普朗克常量h.光电效应的研究思路(1)两条线索(2)两条对应关系①光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；②光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．(多选)(2017·高考全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是( )A．若νa＞νb，则一定有U a＜U bB．若νa＞νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b[解析] 设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有E k＝hν－W，同种金属的W 不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B项正确；又E k＝eU，则最大初动能与遏止电压成正比，C项正确；根据上述有eU＝hν－W，遏止电压U随ν增大而增大，A 项错误；又有hν－E k＝W，W相同，则D项错误．[答案] BC[题组突破]角度1 对光电效应规律的理解1．1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是( )A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属一定发生光电效应解析：选A.根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A正确，D错误；根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误．角度2 光电效应方程和图象问题2．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)图甲中电极A为光电管的____(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________ J.解析：(1)在光电效应中，电子向A极运动，故电极A为光电管的阳极．(2)由题图可知，铷的截止频率νc为5.15×1014Hz，逸出功W0＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J.(3)当入射光的频率为ν＝7.00×1014Hz时，由E k＝hν－hνc得，光电子的最大初动能为E k＝6.63×10－34×(7.00－5.15)×1014J≈1.23×10－19J.答案：(1)阳极(2)5.15×1014[(5.12～5.18)×1014均视为正确]3．41×10－19[(3.39～3.43)×10－19均视为正确](3)1.23×10－19[(1.21～1.25)×10－19均视为正确]解决光电效应类问题的“3点注意”注意1：决定光电子最大初动能大小的是入射光的频率，决定光电流大小的是入射光光强的大小．注意2：由光电效应发射出的光电子由一极到达另一极，是电路中产生光电流的条件．注意3：明确加在光电管两极间的电压对光电子起到了加速作用还是减速作用．原子能级和能级跃迁[高分快攻]玻尔理论的三条假设(1)轨道量子化：核外电子只能在一些分立的轨道上运动．(2)能量量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态．(3)吸收或辐射能量量子化：原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光子．跃迁规律(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量． (2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：光子的能量等于能级差hν＝ΔE .②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可．E 外≥ΔE . ③大于电离能的光子可被吸收将原子电离． 解决氢原子能级跃迁问题的四点技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差．(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动能．(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n －1)，而一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数可用N ＝C 2n ＝n （n －1）2求解．(4)计算能级能量时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各能级的能量值均为负值；能量单位1 eV ＝1.6×10－19J ．(2018·高考天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H α、H β、H γ和H δ，都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n ＝2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定( ) A ．H α对应的前后能级之差最小 B ．同一介质对H α的折射率最大 C ．同一介质中H δ的传播速度最大D ．用H γ照射某一金属能发生光电效应，则H β也一定能[解析] H α的波长最长，频率最低，由跃迁规律可知，它对应的前后能级之差最小，A 项正确；由频率越低的光的折射率越小知，B 项错误；由折射率n ＝c v可知，在同一介质中，H α的传播速度最大，C 项错误；当入射光频率大于金属的极限频率可以使该金属发生光电效应现象，因νHβ<νH γ，所以H β不一定能使该金属发生光电效应现象，D 项错误． [答案] A[突破训练] 氢原子部分能级的示意图如图所示．不同色光的光子能量如下表所示． 色光 红 橙 黄 绿 蓝－靛 紫 光子能量 范围(eV)1.61～ 2．002.00～ 2．072.07～ 2．142.14～ 2．532.53～ 2．762.76～ 3．10A ．红、蓝－靛B ．黄、绿C ．红、紫D ．蓝－靛、紫解析：选A.原子发光时放出的光子的能量等于原子能级差，先分别计算各能级差，再由小到大排序．结合可见光的光子能量表可知，有两个能量分别为1.89 eV 和2.55 eV 的光子属于可见光，分别属于红光和蓝－靛光的范围，故答案为A.原子核的衰变规律[高分快攻] 衰变规律及实质衰变类型 α衰变 β衰变衰变方程MZX →M －4Z －2Y ＋42HeM ZX →M Z ＋1Z ＋0－1e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子211H ＋210n →42He10n →11H ＋0－1e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的 名称 构成 符号电荷量 质量 电离能力 贯穿本领 α射线 氦核 42He ＋2e 4 u 最强 最弱 β射线 电子 0－1e－e 11 836 u 较强 较强 γ射线光子γ最弱最强半衰期的理解①半衰期研究对象一定是大量的、具有统计意义的数量； ②半衰期永不变；③半衰期的公式：N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτ. (2017·高考全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U →23490Th ＋42He.下列说法正确的是( ) A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量[解析] 静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统的总动量为零，因此衰变后产生的钍核和α粒子的动量等大反向，即p Th＝pα，B项正确；因此有2m Th E kTh＝2mαE kα，由于钍核和α粒子的质量不等，因此衰变后钍核和α粒子的动能不等，A项错误；半衰期是有半数铀核衰变所用的时间，并不是一个铀核衰变所用的时间，C项错误；由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，衰变过程有质量亏损，因此D项错误．[答案] B[题组突破]角度1 对衰变规律的理解1.(多选)238 92U是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图所示，下列说法正确的是( )A．图中a是84，b是206B.206 82Pb比238 92U的比结合能大C．Y和Z是同一种衰变D．Y是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的解析：选 ABC.由210a Po变到206 82Pb，质量数少4，知发生了一次α衰变，则电荷数少2，所以a＝84，由210 83Bi变到b 81Tl，发生了一次α衰变，则b＝206，选项A、C正确，选项D错误；比结合能小的原子核结合或分裂成比结合能大的原子核时会出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程得知，一定释放核能，因此核反应放出能量，则206 82Pb比238 92U 的比结合能大，选项B正确．角度2 对半衰期的理解2．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险．已知钚的一种同位素23994Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为23994Pu→X＋42He＋γ，下列有关说法正确的是( )A．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，穿透能力很强B．X原子核中含有92个中子C．8个23994Pu经过24 100年后一定还剩余4个D．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量不变解析：选A.衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故A正确；根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143，故B错误；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故C错误；由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量减小，故D错误．命题角度解决方法易错辨析衰变射线的性质分析从电离能力、贯穿本领等方面对比分析α、β射线电性相反，而γ射线不带电但频率高，能量大衰变方程的书写及理解衰变方程遵循电荷数守恒、质量数守恒原则，且要从衰变的产生机理及本质分析α衰变是原子核中的2个质子和2个中子结合成一个氦核并射出；β衰变是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子，再将电子射出；γ衰变伴随着α衰变或β衰变同时发生，不改变原子核的质量数与电荷数，以光子形式释放出衰变过程中产生的能量半衰期的理解及计算半衰期的稳定性及计算公式衰变是一个统计规律，对少数粒子不满足规律核反应方程和核能计算[高分快攻]四种常见核反应类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发23892U→23490Th＋42He β衰变自发23490Th→23491Pa＋0－1e人工转变人工控制147N＋42He→178O＋11H(卢瑟福发现质子)42He＋94Be→126C＋10n(查德威克发现中子)2713Al＋42He→3015P＋10n 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子3015P→3014Si＋＋1e重核裂变较容易控制23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n实际应用：原子弹、核电站、核航母等轻核聚变很难控制21H＋31H→42He＋10n实际应用：氢弹、某些恒星内核反应(1)10子(42He)、β粒子(0－1e)、正电子(0＋1e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向． (3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒． 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 ＝mc 2. 方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少．(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 ＝Δmc 2.(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 ＝Δmc 2.(2018·高考天津卷)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下列核反应中放出的粒子为中子的是( ) A.147N 俘获一个α粒子，产生178O 并放出一个粒子 B.2713Al 俘获一个α粒子，产生3015P 并放出一个粒子 C.115B 俘获一个质子，产生84Be 并放出一个粒子 D.63Li 俘获一个质子，产生32He 并放出一个粒子[解析] 根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒可知，147N ＋42He →178O ＋11H ，A 项错误；2713Al ＋42He →3015P ＋10n ，B 项正确；11 5B ＋11H →84Be ＋42He ，C 项错误；63Li ＋11H →32He ＋42He ，D 项错误．[答案] B[题组突破]角度1 核反应的四种类型1．(2016·高考全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号) A.146C →147N ＋ 0－1 e B.3215P →3216S ＋ 0－1 e C.23892U →23490Th ＋42He D.147N ＋42He →178O ＋11H E.23592U ＋10n →14054Xe ＋9438Sr ＋210n F.31H ＋21H →42He ＋10n解析：一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此C 项是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E 项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F 项是轻核的聚变；另外，A 、B 项是β衰变，D 项是原子核的人工转变．答案：C AB E F 角度2 核能的计算2．质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3.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 ．(m 1＋m 2－m 3)c B ．(m 1－m 2－m 3)c C ．(m 1＋m 2－m 3)c 2D ．(m 1－m 2－m 3)c 2解析：选C.由质能方程ΔE ＝Δmc 2，其中Δm ＝m 1＋m 2－m 3，可得ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3)c 2，选项C 正确，A 、B 、D 错误． 角度3 核反应的综合应用3．海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源．两个氘核的核反应产生一个32He 核和一个粒子，其中氘核的质量为2.013 0 u ，氦核的质量为3.015 0 u ，粒子的质量为1.008 7 u ．(1 u 相当于931.5 MeV)： (1)写出核反应方程； (2)核反应中释放的核能；(3)在两个氘核以相等的动能0.35 MeV 进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的粒子和氦核的动能． 解析：(1)核反应方程为：21H ＋21H →32He ＋10n. (2)核反应中的质量亏损Δm ＝2m H －m He －m n 可知释放的核能ΔE ＝(2m H －m He －m n )×931.5 MeV ＝2.14 MeV.(3)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，设碰撞后瞬间氦核、中子的速度分别为v He 、v n ，动能分别为E kHe 、E kn ，碰撞前氘核的动能ΔE kH ＝0.35 MeV ，则m He v He ＋m n v n ＝0反应前后系统的总能量守恒，则 12m He v 2He ＋12m n v 2n ＝ΔE ＋2ΔE kH 又有m He ∶m n ＝3∶1E kHe ＝12m He v 2He ，E kn ＝12m n v 2n ，解得E kHe ＝0.71 MeV ，E kn ＝2.13 MeV.答案：(1)21H ＋21H →32He ＋10n (2)2.14 MeV (3)2.13 MeV 0.71 MeV(1)在求解核反应中的动量守恒时，常出现以下错误 ①核反应中产生的新核和粒子的质量数的确定；②在列动量守恒式时，是否考虑放出的光子的动量；③核反应中动能并不守恒．(2)可以从以下几点防范①根据核反应规律，确定新核和粒子的质量数；②根据题给条件明确是否考虑光子的动量；③若为放能核反应，反应后的动能等于反应前的动能与释放的核能之和．, [学生用书P139(单独成册)])(建议用时：35分钟)一、单项选择题1．(2018·高考北京卷)在核反应方程42He＋147N→178O＋X中，X表示的是( )A．质子B．中子C．电子D．α粒子解析：选A.由核反应方程中，电荷数守恒和质量数守恒可知，X为11H，选项A正确．2．(2018·四川宜宾二诊)在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是( ) A．光电效应是瞬时发生的B．所有金属都存在极限频率C．光电流随着入射光增强而变大D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：选C.按照光的波动理论，电子吸收光子的能量需要时间，因此光电效应不可能瞬时发生，这与光电效应具有瞬时性矛盾；按照光的波动理论，只要有足够长的时间，电子会吸收足够的能量，克服原子的束缚成为光电子，因此所有金属均可以发生光电效应，这与光电效应有极限频率矛盾；按照光的波动理论，照射光越强，电子获得的能量越大，打出的光电子的最大初动能越大，这与光电效应中打出的光子的最大初动能与光强无关，而与照射光的频率有关矛盾；按照光的波动理论也可以得到光越强打出的光电子越多，光电流越大，因此C项正确．3．(2017·高考北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108 m/s)( )A．10－21 J B．10－18 JC．10－15 J D．10－12 J解析：选B.光子的能量E＝hν，c＝λν，联立解得E≈2×10－18 J，B项正确．4．(2018·北京海淀二模)对下列各原子核变化的方程，表述正确的是( )A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反应B.31H＋21H→42He＋10n是α衰变C.8234Se→8236Kr＋20－1e 是核裂变反应D.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是β衰变解析：选 A.31H＋21H→42He＋10n，属于核聚变反应，A正确，B错误；8234Se→8236Kr＋20－1e 是β衰变，C错误；235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是核裂变反应，D错误．5.(2017·高考天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是( )A.21H＋31H→42He＋10nB.147N＋42He→178O＋11HC.42He＋2713Al→3015P＋10nD.235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n解析：选A.A项是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程，B项是用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，C项属于原子核的人工转变，D项属于重核的裂变，因此只有A项符合要求．6．(2018·广东汕头二模)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，由图可知( )A．该金属的极限频率为4.3×1014 HzB．该金属的极限频率为5.5×1014 HzC．该金属的逸出功为8×10－20 JD．该图线斜率的倒数表示普朗克常量解析：选A.由光电效应方程E km＝hν－W0知该图线的斜率为普朗克常量，图线与横轴交点的横坐标为金属的极限频率ν0，即ν0＝4.3×1014 Hz，A选项正确，B、D选项均错误；金属的逸出功W＝hν0＝6.63×10－34×4.3×1014 J≈2.85×10－19 J，C选项错误．7．(2018·山西太原模拟)核电站泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( )A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析：选D.β射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，A错误；γ射线的频率大于可见光的频率，根据E＝hν可知，γ射线光子能量大于可见光光子能量，B错误；半衰期越短，衰变越快，C错误；铯133和铯137都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以D正确．8.(2018·天津五区检测)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( )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短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．金属钠表面发出的光电子的最大初动能是9.60 eV解析：选 D．处于n＝3能级氢原子，向低能级跃迁可能发出C23＝3种不同频率的光，对应的光子能量分别为(E3－E1)＝12.09 eV、(E3－E2)＝1.89 eV和(E2－E1)＝10.2 eV，其中从n ＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光子能量最小，对应波长最长，另外两种光子的能量都大于金属钠的逸出功，可以使其发生光电效应；氢原子辐射光子过程中，氢原子总能量降低，核外电子由较高能级轨道向较低能级轨道运动，原子核的静电力做正功，电子动能增加，电势能减小；用能量为12.09 eV的光子照射金属钠时，光电子的最大初动能最大，为(12.09－2.49) eV＝9.60 eV.选项A、B、C错误，D正确．9．(2018·山东日照联考)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量，下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是( )解析：选C.14C 的衰变规律满足式m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12tT ，其中T 为半衰期，故C 项正确． 10．(2018·杭州四中模拟)日本福岛核电站发生核泄漏危机引起世界对安全利用核能的关注．泄漏的污染物中含有131I 和137Cs.131I 发生衰变时会释放β射线，137Cs 发生衰变时会释放γ射线，过量的射线对人体组织有破坏作用．核泄露一旦发生，应尽量避免污染物的扩散．下列说法正确的是( ) A ．γ射线电离作用很强 B ．β射线是高速电子流C ．目前世界上运行的核电站均采用轻核聚变D ．可以通过降低温度减小污染物的半衰期，从而减小危害解析：选B.三种射线中，γ射线的电离作用最弱，故A 错误；β射线是高速的电子流，故B 正确；目前世界上运行的核电站均采用重核裂变，故C 错误；半衰期的大小与温度、压强等因素无关，由原子核内部因素决定，故D 错误． 二、多项选择题11．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A ．增大入射光的强度，光电流增大B ．减小入射光的强度，光电效应现象消失C ．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应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：选AD.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，故选项C 错误；根据h ν－W 逸＝12mv 2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．12．研制核武器的钚239(23994Pu)可由铀239(23992U)经过衰变而产生，下列叙述正确的是( ) A ．钚239和铀239是同位素B ．大量铀239经过一个半衰期时原子核的数量减少为原来的一半C ．铀239经过一次α衰变产生钚239D ．铀239经过二次β衰变产生钚239解析：选BD.同位素具有相同的质子数和不同的中子数，故A 错误；由半衰期的概念可知B 正确；由23992U →23994Pu ＋2 0－1e ，可知C 错误，D 正确．13．(2016·高考全国卷Ⅰ)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，。