(A版)2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)考法 第13章 近代物理課件 新人教版.ppt
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1、第13章 近代物理,考點(diǎn)36原子結(jié)構(gòu)能級(jí),考點(diǎn)35量子論初步光電效應(yīng)波粒二象性,考點(diǎn)37核反應(yīng)質(zhì)能方程,考點(diǎn)35量子論初步光電效應(yīng)波粒二象性,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 考法1光電效應(yīng)的理解 考法2光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 考法3光的波粒二象性 考法例析 成就能力 題型1光電效應(yīng)的理解 題型2光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 題型3波粒二象性,必備知識(shí)全面把握,1光電效應(yīng) (1)光電效應(yīng) 在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象它是光的粒子性的表現(xiàn),是光量子說(shuō)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) (2)光電效應(yīng)中的四條規(guī)律 存在遏止電壓和截止頻率 使光電流減小到0的反向電壓Uc為遏止電壓,能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率
2、稱(chēng)為截止頻率 光電子的最大初動(dòng)能只隨入射頻率的增大而增大,與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) 光電效應(yīng)的產(chǎn)生幾乎是瞬時(shí)的,一般不超過(guò)109 s. 能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),飽和光電流與入射光的強(qiáng)度成正比 (3)愛(ài)因斯坦光子說(shuō) 在空間傳播的光不是連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫作一個(gè)光量子,光子的能量E跟光的頻率成正比即Eh,用光量子說(shuō)能成功地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象,(4)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程 EkhW,其中Ek為光電子的最大初動(dòng)能;h為入射光子的能量;W為逸出功 (5)逸出功 某種金屬中不同電子脫離這種金屬所需的功不一樣,使電子脫離某種金屬所做功的最小值,叫作這種金屬的逸出功,2光的波粒二象性與物質(zhì)波 (1)光是一種波,
3、同時(shí)也是一種粒子,即光具有波粒二象性 (2)光的波動(dòng)性不是由光子之間的相互作用引起的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性 (3)在微觀世界中,光的波動(dòng)性和粒子性是矛盾的統(tǒng)一體既不可把光看成宏觀概念中的波,也不可把光當(dāng)成微觀概念中的粒子;大量光子的行為顯示波動(dòng)性,少數(shù)光子的行為表現(xiàn)粒子性;光在傳播過(guò)程中往往顯示波動(dòng)性,在與物質(zhì)作用時(shí)往往顯示粒子性;頻率低的光波動(dòng)性顯著,頻率高的光粒子性顯著 (4)物質(zhì)波 物理學(xué)把物質(zhì)分為兩大類(lèi),一類(lèi)是質(zhì)子、電子等,稱(chēng)為實(shí)物;另一類(lèi)是電場(chǎng)、磁場(chǎng)等,統(tǒng)稱(chēng)場(chǎng)光是傳播著的電磁場(chǎng),具有粒子性德布羅意認(rèn)為任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體,小到電子、質(zhì)子,大到行星、太陽(yáng)都有一種波和它對(duì)應(yīng),波長(zhǎng) h
4、/q ,其中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量,h是普朗克常量,數(shù)值為6.631034 Js.人們把這種波叫作物質(zhì)波,也叫德布羅意波 與光波一樣,物質(zhì)波也是概率波,電子束的衍射圖樣中的亮、暗條紋是由電子落點(diǎn)的概率大小所決定的,考點(diǎn)35,核心方法重點(diǎn)突破,考法1光電效應(yīng)的理解 廣東理綜201418,6分(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用頻率為的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是() A增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大 B減小入射光的強(qiáng)度,光電效應(yīng)現(xiàn)象消失 C改用頻率小于的光照射,一定不發(fā)生光電效應(yīng) D改用頻率大于的光照射,光電子的最大初動(dòng)能變大,例1,【解析】 用頻率為的光照射光電管陰極,發(fā)生光電效應(yīng),改
5、用頻率較小的光照射時(shí),有可能發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)EkhW0可知,增大入射光頻率,光電子的最大初動(dòng)能也增大,選項(xiàng)D正確;增大入射光強(qiáng)度,單位時(shí)間內(nèi)從金屬中逸出的光電子數(shù)增加,則光電流將增大,選項(xiàng)A正確;是否發(fā)生光電效應(yīng)取決于入射光頻率,而與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤 【答案】A、D,例1,考法2光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 課標(biāo)全國(guó)201719,6分(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上,測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量下列說(shuō)法正確的是() A若ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkb C若Uab,則
6、一定有haEkahbEkb,例2,【解析】 由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知,若ab,則EkaEkb,遏止電壓用于反映最大初動(dòng)能的大小,UeEk,則UaUb,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;若Ua 7、 E光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),例3,【解析】 體現(xiàn)波動(dòng)性的常見(jiàn)現(xiàn)象有反射、折射、干涉、衍射、偏振等體現(xiàn)粒子性的有光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、熒光屏出現(xiàn)光點(diǎn)等選項(xiàng)A、C、D正確 【答案】ACD,例3,考點(diǎn)35,考法例析成就能力,題型1光電效應(yīng)的理解 課標(biāo)全國(guó)201635(1),5分(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生下列說(shuō)法正確的是() A保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大 B入射光的頻率變高,飽和光電流變大 C入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大 D保持入射光的光強(qiáng)不變,不斷減小入射光的 8、頻率,始終有光電流產(chǎn)生 E遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無(wú)關(guān),例1,【解析】 入射光頻率不變,光強(qiáng)越大,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目就越多,故飽和光電流就越大,A正確;飽和光電流與光強(qiáng)有關(guān),B錯(cuò)誤;由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hWEk知C正確;不斷減小入射光的頻率,當(dāng)頻率小于材料的截止頻率時(shí),就沒(méi)有光電流產(chǎn)生,D錯(cuò)誤;光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與光強(qiáng)無(wú)關(guān),結(jié)合EkeUc,故E正確 【答案】A、C、E,例1,題型2光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 課標(biāo)全國(guó)201535(1),5分在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示若該直線的斜率和截距分別為k和b,電子電荷 9、量的絕對(duì)值為e,則普朗克常量可表示為_(kāi)_______,所用材料的逸出功可表示為_(kāi)_______,例2,【解析】 【答案】ekeb,例2,題型3波粒二象性 江蘇物理2015,12C(1),3分(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說(shuō)法正確的有() A光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明中子具有波動(dòng)性 C黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等,例3,【解析】 【答案】AB,例3,第13章,考點(diǎn)36原子結(jié)構(gòu)能級(jí),必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 考法4原子結(jié)構(gòu) 考法5氫原子光譜能級(jí)躍遷 考法例析 成 10、就能力 題型4解答有關(guān)原子核結(jié)構(gòu)的題目時(shí)要注意的問(wèn)題 題型5氫原子躍遷,必備知識(shí)全面把握,1電子的發(fā)現(xiàn) 在密封的玻璃管內(nèi)有陰、陽(yáng)兩極,當(dāng)在兩極間加一定電壓時(shí),陰極便發(fā)出一種射線,這種射線稱(chēng)為陰極射線 陰極射線的組成:,2粒子散射實(shí)驗(yàn)與盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型,正確認(rèn)識(shí)幾種關(guān)系 (1)核子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù) (2)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)(Z)原子序數(shù)核外電子數(shù) (3)質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)中子數(shù) 注意:質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子,同一種物質(zhì)中質(zhì)子數(shù)相同,而中子數(shù)不一定相同,具有相同質(zhì)子數(shù)而不同中子數(shù)的原子,互稱(chēng)同位素,3能級(jí) (1)玻爾原子模型 玻爾的原子理論三條假設(shè) “定態(tài)假設(shè)”:原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中 11、,在這些狀態(tài)中,電子雖做變速運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射電磁波,這樣的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)稱(chēng)為定態(tài) “躍遷假設(shè)”:電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)處于定態(tài)時(shí)不輻射電磁波,但電子在兩個(gè)不同定態(tài)間發(fā)生躍遷時(shí),卻要輻射(吸收)電磁波(光子),其頻率由兩個(gè)定態(tài)的能量差值決定,hE2E1. “軌道量子化假設(shè)”: 原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同半徑繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)軌道半徑也是不連續(xù)的 (2)能級(jí)與氫原子光譜 氫原子在各個(gè)定態(tài)時(shí)的能量值稱(chēng)為氫原子的能級(jí)它對(duì)應(yīng)電子在各個(gè)可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量En(包括動(dòng)能和勢(shì)能) (3)基態(tài)與激發(fā)態(tài) 能量最低的狀態(tài)叫作基態(tài);其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)基態(tài)和激發(fā)態(tài)分別用E1、E2、E3表示 (4)光子的發(fā)射與吸收 原子 12、由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射出光子,由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷(激發(fā))時(shí)要吸收光子光子的頻率與能級(jí)的關(guān)系: hEmEn. 原子只輻射或吸收能量等于能級(jí)差的光子,由于原子的能級(jí)不連續(xù),所以輻射或吸收光波的頻率是若干分立的值,這也正是原子光譜是線狀譜的原因,(5)氫原子的能級(jí)公式和軌道公式 (6)玻爾理論的成功和局限 成功:引入量子的觀念,提出了原子狀態(tài)的假設(shè),說(shuō)明原子穩(wěn)定的原因,在解釋氫光譜上獲得成功 局限:玻爾理論中由于保留了過(guò)多的經(jīng)典理論,在解釋較復(fù)雜的原子光譜時(shí),卻遇到了很大的困難,考點(diǎn)36,核心方法重點(diǎn)突破,考法4原子結(jié)構(gòu) 天津一中2016月考在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中,某一粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近 13、時(shí)的軌跡如圖所示圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn),虛線是經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線,兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域不考慮其他原子核對(duì)粒子的作用,則關(guān)于該原子核的位置,正確的是() A一定在區(qū)域 B一定在區(qū)域 C可能在區(qū)域 D一定在區(qū)域,例1,【解析】 盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,正電荷全部集中在原子核內(nèi),粒子帶正電,同種電荷相互排斥,若原子核在區(qū)域,粒子軌跡將向上偏轉(zhuǎn),若原子核在區(qū)域,則在Q點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力不指向軌跡凹側(cè),所以原子核一定在區(qū)域,選項(xiàng)A正確 【答案】A,例1,考法5氫原子光譜能級(jí)躍遷 山東理綜201439(1),4分(多選)氫原子能級(jí)如圖,當(dāng)氫原子從n3躍遷到n 14、2的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)為656 nm.以下判斷正確的是() A氫原子從n2躍遷到n1的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)大于656 nm B用波長(zhǎng)為325 nm的光照射,可使氫原子從n1躍遷到n2的能級(jí) C一群處于n3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線 D用波長(zhǎng)為633 nm的光照射,不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級(jí),例2,【解析】 由Eh和 可知,E越大,越小,A錯(cuò)誤當(dāng)氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí),照射光的能量必須正好等于兩能級(jí)之差才能躍遷,B錯(cuò)誤,D正確一群氫原子由n3能級(jí)自發(fā)躍遷,最多可產(chǎn)生3種譜線,C正確 【答案】C、D,例2,考點(diǎn)36,考法例析成就能力,題型4解答有關(guān)原子核結(jié)構(gòu)的 15、題目時(shí)要注意的問(wèn)題 廣東2018聯(lián)考根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的粒子散射圖景圖中實(shí)線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡其中一個(gè)粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中(粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近),下列判斷中正確的是() A粒子的動(dòng)能先增大后減小 B粒子的電勢(shì)能先增大后減小 C粒子的加速度先減小后增大 D電場(chǎng)力對(duì)粒子先做正功后做負(fù)功,例1,【解析】 粒子先靠近原子核,然后又遠(yuǎn)離原子核,則在粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力(庫(kù)侖斥力)對(duì)粒子先做負(fù)功后做正功,所以其電勢(shì)能先增大后減小,由動(dòng)能定理知,其動(dòng)能先減小后增大,故選項(xiàng)B正確,A、D錯(cuò)誤;粒子受到的庫(kù)侖斥力先增大后減小,由牛頓 16、第二定律知,其加速度先增大后減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 【答案】B,例1,題型5氫原子躍遷 1氫原子躍遷的能量 如圖為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光關(guān)于這些光,下列說(shuō)法正確的是() A最容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的光是由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的 B頻率最小的光是由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的 C這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光 D用從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng),例2,【解析】 由題意知,由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光的頻率最大,其波長(zhǎng)最短,衍射現(xiàn)象最不明顯,由n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)產(chǎn)生 17、的光的頻率最小,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由N 知,這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;E2E110.2 eV6.34 eV ,故選項(xiàng)D正確 【答案】D,例2,2一群氫原子躍遷問(wèn)題的計(jì)算 已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑為r10.531010 m,基態(tài)的能量為E113.6 eV. (1)求電子在n2的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所形成的等效電流強(qiáng)度; (2)有一群氫原子處于量子數(shù)n3的激發(fā)態(tài),畫(huà)出一能級(jí)圖并在圖上用箭頭表示這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線; (3)計(jì)算出這幾條光譜線中最長(zhǎng)的波長(zhǎng),例3,【解析】 【答案】(1)1.3104 A(2)如圖所示(3)6.58107 m,例3,第13章,考點(diǎn)3 18、7核反應(yīng)質(zhì)能方程,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 考法6 衰變規(guī)律和三種射線 考法7 半衰期 考法8 衰變次數(shù)的計(jì)算 考法9 核反應(yīng)方程及核能 考法例析 成就能力 題型6 基本概念的考查 題型7 衰變及三種射線 題型8 核反應(yīng)方程 題型9 核能與質(zhì)能方程 題型10原子物理與學(xué)科內(nèi)的綜合,必備知識(shí)全面把握,1天然放射現(xiàn)象 (1)基本規(guī)律 較重的原子核(原子序數(shù)大于或等于84)普遍有放射性,原子序數(shù)小于84的元素,有的也具有放射性元素這種自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫作天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu) (2)三種射線,2原子核的衰變 (1)原子核衰變 指原子核自發(fā)地 19、放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说倪^(guò)程包括衰變和衰變兩種形式 在發(fā)生、衰變的過(guò)程中,由于新核處于不穩(wěn)定狀態(tài),它要通過(guò)輻射光子而達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài),因此射線總是伴隨、衰變而產(chǎn)生 (2)半衰期 指放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間,它是由原子核內(nèi)部的特性決定的,與原子核所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān) 用N0、m0分別表示衰變前的原子核數(shù)目和質(zhì)量,N、m分別表示衰變后剩余的原子核的數(shù)目和質(zhì)量,為半衰期,t表示衰變過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間,則:,(3)其他核反應(yīng) 在核物理學(xué)中,原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程稱(chēng)為核反應(yīng)原子核的人工轉(zhuǎn)變就是一種核反應(yīng),可以用核反應(yīng)方程來(lái)表示 人工轉(zhuǎn)變 a概念:原子核在其他粒子 20、的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程 b三個(gè)重要核反應(yīng),重核的裂變 a定義:使重核分裂成中等質(zhì)量的原子核的核反應(yīng),稱(chēng)為裂變 b典型裂變 92235U01n 56141Ba3692Kr301n 92235U01n 54139Xe3895Sr201n c鏈?zhǔn)椒磻?yīng):用中子轟擊重核時(shí),重核發(fā)生裂變,釋放出幾個(gè)中子,引起其他的重核裂變,從而使裂變不斷地進(jìn)行下去,這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng),原子彈就是利用鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理 d鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件:鈾塊的體積大于臨界體積 輕核的聚變 a定義:輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過(guò)程叫輕核的聚變 b條件:使輕核之間的距離達(dá)到1015 m的近距離聚變反應(yīng)需要超高溫,因此把聚變反應(yīng)叫作熱核反應(yīng) c典型聚變: 21、12H13H24He01n.,3核力、結(jié)合能 (1)核力 核子間作用力為短程力作用范圍在1.51015 m之內(nèi),只在相鄰的核子間發(fā)生作用,與核子的電性無(wú)關(guān) (2)結(jié)合能 核子結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量,或原子核分解成核子時(shí)吸收的能量,都叫原子核的結(jié)合能原子核的結(jié)合能與其核子數(shù)之比,稱(chēng)為比結(jié)合能比結(jié)合能越大,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定 (3)質(zhì)量虧損 凡是釋放核能的核反應(yīng),反應(yīng)后各原子核(新生核)及微觀粒子的質(zhì)量(即靜止質(zhì)量)之和變小,兩者的差值就叫作質(zhì)量虧損(凡吸收能量的核反應(yīng),其生成物質(zhì)量之和大于反應(yīng)物質(zhì)量之和) 注意:質(zhì)量數(shù)與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)都守恒, 22、但核反應(yīng)中依然有質(zhì)量虧損,(4)質(zhì)能方程的含義 物體的能量和質(zhì)量之間存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系Emc2,物體的能量增大,質(zhì)量也增大,能量減小,質(zhì)量也減小 核子結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損(m),其能量也要相應(yīng)地減小,即Emc2. 根據(jù)1 u相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量,用核子結(jié)合成原子核時(shí)質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位(u)乘931.5 MeV,即Em931.5 MeV,可計(jì)算釋放的核能.,考點(diǎn)37,核心方法重點(diǎn)突破,考法6衰變規(guī)律和三種射線 課標(biāo)全國(guó)201435(1),6分(多選)關(guān)于天然放射性,下列說(shuō)法正確的是() A所有元素都可能發(fā)生衰變 B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān) C放射性元素與別 23、的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性 D. 、和三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng) E一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線,例1,【解析】 并不是所有元素都能發(fā)生衰變,A錯(cuò)誤;放射性元素的半衰期取決于原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu),與外界溫度等無(wú)關(guān),B正確;放射性元素的放射性來(lái)自于原子核內(nèi)部,與其他元素形成化合物并沒(méi)有改變其原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu),所以仍具有放射性,C正確;、和三種射線中,射線能量最高,穿透能力最強(qiáng),D正確; 一個(gè)原子核在一次衰變中,要么是衰變,要么是衰變,同時(shí)伴隨著能量的釋放,即射線,E錯(cuò)誤 【答案】B、C、D,例1,考法7半衰期 山東理綜201539(1),6分(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14 24、N,半衰期約5 700年已知植物存活期間,其體內(nèi)14C與12C的比例不變;生命活動(dòng)結(jié)束后,14C的比例持續(xù)減少現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知,某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一下列說(shuō)法正確的是() A該古木的年代距今約5 700年 B12C、13C、14C具有相同的中子數(shù) C14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出射線 D增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變,例2,【解析】 【答案】AC,例2,考法8衰變次數(shù)的計(jì)算 福建四校2016聯(lián)考天然放射性元素 94239Pu經(jīng)過(guò)__________次衰變和__________次衰變,最后變成鉛的同位素_________(填入鉛的三種同位素 8220 25、6Pb、 82207Pb、 82208Pb中的一種),例3,【解析】 設(shè)發(fā)生衰變和衰變的次數(shù)分別為x、y,最后變成鉛的同位素的質(zhì)量數(shù)為m,則2394xm,當(dāng)x8時(shí),m207;由942xy82可得y4. 【答案】8 4 82207Pb,例3,考法9核反應(yīng)方程及核能 課標(biāo)全國(guó)201717,6分大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電氘核聚變反應(yīng)方程是12H12H23He01n.已知12H的質(zhì)量為2.013 6 u,23He的質(zhì)量為3.015 0 u,01n的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u931 MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為() A3.7 MeVB3.3 Me 26、V C2.7 MeV D0.93 MeV,例4,【解析】 反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損了m22.013 6 u1.008 7 u3.015 0 u0.003 5 u,反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能E0.003 5931 MeV3.3 MeV,選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤 【答案】B,例4,考點(diǎn)37,考法例析成就能力,題型6基本概念的考查 廣東佛山2016聯(lián)考(多選)在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝飾材料,都不同程度地含有放射性元素,有些含有鈾、釷的花崗巖會(huì)釋放出、、射線,根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知,下列說(shuō)法正確的是() A發(fā)生衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少2 B放射性元素與別的元素形成 27、化合物后仍具有放射性 C射線是原子的核外電子電離后形成的電子流 D在這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱 E升高放射性材料的溫度,不能縮短其半衰期,例1,【解析】 發(fā)生衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少4,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;放射性元素的放射性與所處的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān),故與別的元素形成化合物后仍具有放射性,選項(xiàng)B正確;射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子形成的電子流,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,選項(xiàng)D正確;外部因素不影響放射性材料的半衰期,故升高放射性材料的溫度,不能縮短其半衰期,選項(xiàng)E正確 【答案】BDE,例1,題型7衰變及三種射線 福建 28、理綜201430(1),6分如圖,放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出、、三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說(shuō)法正確的是______(填選項(xiàng)前的字母) A表示射線,表示射線 B表示射線,表示射線 C表示射線,表示射線 D表示射線,表示射線,例2,【解析】 因?yàn)樯渚€不帶電,所以電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)其都沒(méi)有力的作用,表示射線;射線為電子流,帶負(fù)電,受到電場(chǎng)力向左,受到洛倫茲力向右,代表射線;射線是高速氦核流,帶正電,受到的電場(chǎng)力向右,受到的洛倫茲力向左,代表射線,C項(xiàng)正確 【答案】C,例2,題型8核反應(yīng)方程 課標(biāo)全國(guó)201635(1),5分在下列描述核過(guò)程的方程中,屬于衰變的是________,屬于衰 29、變的是________,屬于裂變的是________,屬于聚變的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)) A. 614C 714N10e B1532P1632S10e C. 92238U 90234Th24He D. 714N24He 817O11H E. 92235U01n 54140Xe3894Sr201n F13H12H24He01n,例3,【解析】 (1)A、B是衰變; C是衰變;D是人工轉(zhuǎn)變; E是裂變;F是聚變 【答案】CABEF,例3,題型9核能與質(zhì)能方程 江蘇物理201512C(2)(3)(2)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電,92235U是常用的核燃料92235U 30、受一個(gè)中子轟擊后裂變成 56144Ba和3689Kr兩部分,并產(chǎn)生________個(gè)中子要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生,裂變物質(zhì)的體積要________(填“大于”或“小于”)它的臨界體積 (3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp1.672 61027 kg,中子的質(zhì)量mn1.674 91027 kg,粒子的質(zhì)量m6.646 71027 kg,光速c3108 m/s,請(qǐng)計(jì)算粒子的結(jié)合能(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),例4,【解析】 (2)由92235U01n56144Ba3689Kr301n可知會(huì)產(chǎn)生3個(gè)中子,要使裂變持續(xù)進(jìn)行(鏈?zhǔn)椒磻?yīng)),裂變物質(zhì)的體積需大于它的臨界體積 (3)組成粒子的核子與粒子的質(zhì)量差為m(2mp2mn) 31、m. 結(jié)合能Emc2,代入數(shù)據(jù)得E4.31012 J. 【答案】(2)3大于(3)4.31012 J,例4,題型10原子物理與學(xué)科內(nèi)的綜合 靜止的放射性原子核A,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變,放射出的粒子方向與磁場(chǎng)方向垂直,拍得了如圖所示的兩個(gè)相切的圓形徑跡的照片問(wèn): (1)A核發(fā)生了哪種衰變? (2)、圓所代表的分別是何種核或粒子的徑跡?,例5,【解析】 (1)若為衰變,因粒子帶正電,與反沖核具有同種電性,據(jù)左手定則可判斷出,粒子與新核的徑跡為一對(duì)外切圓若為衰變,因粒子帶負(fù)電,與反沖核具有不同的電性,據(jù)左手定則可判斷出,粒子與新核的徑跡應(yīng)為一對(duì)內(nèi)切圓,如圖所示,因此,A核發(fā)生了衰變 (2)因?yàn)樾潞撕土W釉诖艌?chǎng)中只受洛倫茲力,它們分別做半徑不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力公式、牛頓第二定律可得R .衰變過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,新核和粒子的動(dòng)量大小相等所以粒子和新核在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與帶電荷量成反比,即R .因?yàn)閝q反,所以RR反,即粒子的半徑較大,所以圖中為粒子的徑跡,為新核的徑跡 【答案】(1)衰變(2)為粒子的徑跡,為新核的徑跡,例5,謝謝觀賞,
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