2025版三維設(shè)計(jì) 一輪 高中總復(fù)習(xí)物理（通）第十六章 原子物理學(xué)

2025版三維設(shè)計(jì)一輪高中總復(fù)習(xí)物理（通用版）第十六章原子物理學(xué)第79課時(shí)光電效應(yīng)和波粒二象性[雙基落實(shí)課]（人教版選擇性必修第三冊(cè)P71問(wèn)題）把一塊鋅板連接在驗(yàn)電器上，并使鋅板帶負(fù)電，驗(yàn)電器指針張開。用紫外線燈照射鋅板，觀察驗(yàn)電器指針的變化。判斷下列說(shuō)法的正誤：（1）紫外線照射該金屬極板時(shí)有光電子逸出，驗(yàn)電器的張角變小。（）（2）增大入射光的強(qiáng)度時(shí)，逸出的光電子初動(dòng)能增大。（）（3）用綠光照射該金屬極板時(shí)也一定能使驗(yàn)電器張角變小。（）（4）換用紅外線照射時(shí)也一定能使驗(yàn)電器張角變小。（）

考點(diǎn)一黑體輻射和能量子[素養(yǎng)自修類]1.【能量子公式ε＝hν的應(yīng)用】（2022·全國(guó)乙卷17題）一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長(zhǎng)約為6×10－7m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)。普朗克常量為h＝6.63×10－34J·s。R約為（）A.1×102m B.3×102mC.6×102m D.9×102m2.【黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律】（多選）關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.黑體能夠完全吸收照射到它上面的光波B.隨著溫度的降低，各種波長(zhǎng)的光輻射強(qiáng)度都有所增加C.隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)D.黑體輻射的強(qiáng)度只與它的溫度有關(guān)，與形狀和黑體材料無(wú)關(guān)1.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律隨著溫度的升高，一方面，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。2.能量子（1）普朗克假設(shè)：組成黑體的振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍。例如，可能是ε或2ε、3ε……他把這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子。（2）表達(dá)式為ε＝hν，這里的ν是帶電微粒的振動(dòng)頻率，即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率。考點(diǎn)二光電效應(yīng)規(guī)律的理解及應(yīng)用[互動(dòng)共研類]1.光電效應(yīng)的兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系入射光強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大；光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大。

2.光電效應(yīng)中三個(gè)重要關(guān)系式（1）愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0。（2）光電子的最大初動(dòng)能Ek與遏止電壓Uc的關(guān)系：Ek＝eUc。（3）逸出功W0與極限頻率νc的關(guān)系：W0＝hνc。3.光電管上加正向與反向電壓情況分析①P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；②P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子恰好都參與了導(dǎo)電，光電流恰好達(dá)到最大值；③P再右移時(shí)，光電流不再增大①P右移時(shí)，參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；②P移到某一位置時(shí)，所有逸出的光電子恰好都不參與導(dǎo)電，光電流恰好為0，此時(shí)光電管兩端加的電壓為遏止電壓；③P再右移時(shí)，光電流始終為0【典例1】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為零，則在該實(shí)驗(yàn)中（）A.光電子的最大初動(dòng)能為1.05eV B.光電管陰極的逸出功為1.7eVC.開關(guān)S斷開，電流表G示數(shù)為零 D.當(dāng)觸點(diǎn)c向a端滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)增大聽課記錄1.【愛因斯坦光電效應(yīng)方程的應(yīng)用】光電管是一種利用光照產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照射在管中金屬板上時(shí)，可以形成光電流。表中記錄了某同學(xué)進(jìn)行光電管實(shí)驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)。次入射光子能量/eV相對(duì)光強(qiáng)飽和光電流大小/mA逸出光電子的最大初動(dòng)能/eV14.0弱290.824.0中430.834.0強(qiáng)600.8由表中數(shù)據(jù)得出的以下論斷中正確的是（）A.三次實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光B.三次實(shí)驗(yàn)光電管中的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV，不論光強(qiáng)多大，飽和光電流一定大于60mAD.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大初動(dòng)能為1.8eV2.【對(duì)光子說(shuō)的理解】（2023·浙江1月選考11題）被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。天眼對(duì)距地球?yàn)長(zhǎng)的天體進(jìn)行觀測(cè)，其接收光子的橫截面半徑為R。若天體射向天眼的輻射光子中，有η（η＜1）倍被天眼接收，天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為ν的N個(gè)光子。普朗克常量為h，則該天體發(fā)射頻率為ν光子的功率為（）A.4NL2hνC.ηL2hν4

考點(diǎn)三光電效應(yīng)的圖像問(wèn)題[多維探究類]光電效應(yīng)的三類圖像的對(duì)比分析圖像名稱圖像形狀由圖像直接（間接）得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像（1）極限頻率：圖像與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc。（2）逸出功：圖像與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值W0＝｜－E｜＝E。（3）普朗克常量：圖像的斜率k＝h光電流I與電壓U的關(guān)系圖像顏色相同、強(qiáng)度不同的光（1）遏止電壓Uc：圖像與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。（2）飽和光電流Im1、Im2：光電流的最大值。（3）最大初動(dòng)能：Ek＝eUc顏色不同的光（1）遏止電壓Uc1、Uc2：圖像與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。（2）飽和光電流：光電流的最大值。（3）最大初動(dòng)能：Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像（1）極限頻率νc：圖像與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。（2）遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大。（3）普朗克常量h：等于圖像的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke考向一光電效應(yīng)的Ek-ν圖像問(wèn)題【典例2】用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖像，已知鎢的逸出功是4.54eV，鋅的逸出功是3.34eV，若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek-ν圖像中，如圖所示，用實(shí)線表示鎢的Ek-ν圖線，虛線表示鋅的Ek-ν圖線，則正確反映這一過(guò)程的是（）聽課記錄

考向二光電效應(yīng)的I-U圖像問(wèn)題【典例3】在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，先后用單色光a、b、c照射同一光電管，所得到的光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.b、c兩種單色光的顏色相同B.a、b兩種單色光的光照強(qiáng)度相同C.增大c光的光照強(qiáng)度，電路中的飽和電流將增大D.增大b光的光照強(qiáng)度，射出的光電子的最大初動(dòng)能增大聽課記錄考向三光電效應(yīng)的Uc-ν圖像問(wèn)題【典例4】（2022·河北高考4題）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知（）A.鈉的逸出功為hνc B.鈉的截止頻率為8.5×1014HzC.圖中直線的斜率為普朗克常量h D.遏止電壓Uc與入射光頻率ν成正比聽課記錄考點(diǎn)四對(duì)波粒二象性和物質(zhì)波的理解[素養(yǎng)自修類]1.【對(duì)波粒二象性的理解】圖1是用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上的照片。圖2是1927年戴維森和G.P.湯姆孫分別完成的電子衍射實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化圖，該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一。關(guān)于這兩個(gè)圖片，下列說(shuō)法中正確的是（）A.圖1這些照片說(shuō)明光只有粒子性沒(méi)有波動(dòng)性B.圖1這些照片說(shuō)明光只有波動(dòng)性沒(méi)有粒子性C.圖2中該實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明光子具有波動(dòng)性D.圖2中該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性2.【對(duì)康普頓效應(yīng)的理解】實(shí)驗(yàn)表明：光子與速度不太大的電子碰撞發(fā)生散射時(shí)，光的波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)或者不變，這種現(xiàn)象叫康普頓散射，該過(guò)程遵循能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律。如果電子具有足夠大的初速度，以至于在散射過(guò)程中有能量從電子轉(zhuǎn)移到光子，則該散射被稱為逆康普頓散射，這一現(xiàn)象已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，關(guān)于上述逆康普頓散射，下列說(shuō)法正確的是（）A.相對(duì)于散射前的入射光，散射光頻率不變B.若散射前的入射光照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，則散射光照射該金屬時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能將變大C.散射后電子的速度一定變大D.散射后電子的能量一定變大3.【對(duì)物質(zhì)波的理解】（2021·浙江6月選考13題）已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，電子的質(zhì)量為9.11×10－31kg，一個(gè)電子和一滴直徑約為4μm的油滴具有相同動(dòng)能，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量級(jí)為（）A.10－8 B.106C.108 D.10161.對(duì)光的波粒二象性的理解從數(shù)量上看個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性從頻率上看光的頻率越低，其波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；光的頻率越高，其粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)從傳播與作用上看光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)出粒子性波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一由光子的能量ε＝hν、光子的動(dòng)量p＝hλ也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長(zhǎng)2.對(duì)物質(zhì)波的理解（1）任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，無(wú)論大小，都有一種波與之對(duì)應(yīng)。（2）物質(zhì)波的波長(zhǎng)：λ＝hp＝hmv，溫馨提示：請(qǐng)完成《課時(shí)跟蹤檢測(cè)》P469～470第80課時(shí)原子結(jié)構(gòu)和原子核[雙基落實(shí)課]如圖是原子結(jié)構(gòu)示意圖，判斷下列說(shuō)法的正誤：（1）原子中絕大部分是空的，原子核很小。（）（2）按照玻爾理論，核外電子均勻分布在各個(gè)不連續(xù)的軌道上。（）（3）核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)是盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的。（）（4）人們認(rèn)識(shí)原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)是從盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子開始的。（）（5）如果某放射性元素的原子核有100個(gè)，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后還剩50個(gè)。（）（6）質(zhì)能方程表明在一定條件下，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量。（）

考點(diǎn)一原子的核式結(jié)構(gòu)模型[素養(yǎng)自修類]1.【α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象】如圖所示為盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個(gè)角度的散射情況。下列說(shuō)法中正確的是（）A.在圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B.在圖中的B位置進(jìn)行觀察，屏上觀察不到任何閃光C.盧瑟福選用不同重金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似D.α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的反彈2.【原子的核式結(jié)構(gòu)模型】盧瑟福指導(dǎo)他的助手進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，通過(guò)顯微鏡觀察散射的α粒子發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的角度甚至大于90°，于是盧瑟福大膽猜想（）A.原子半徑的數(shù)量級(jí)是10－10mB.原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子C.原子內(nèi)部有體積很小、質(zhì)量很大的核D.造成α粒子偏轉(zhuǎn)的主要原因是它受到了原子中電子的作用1.α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（1）絕大多數(shù)α粒子沿直線穿過(guò)金箔，說(shuō)明原子中絕大部分是空的。（2）少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，反映了原子內(nèi)部集中存在著對(duì)α粒子有斥力的正電荷。（3）極少數(shù)α粒子甚至被“撞了回來(lái)”，反映了個(gè)別α粒子正對(duì)著質(zhì)量比α粒子大得多的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到該物體很大的斥力作用。2.分析電子繞核運(yùn)動(dòng)問(wèn)題涉及的物理規(guī)律（1）庫(kù)侖定律：F＝kq1q2r（2）牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以用來(lái)分析電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。（3）功能關(guān)系及能量守恒定律，可以分析由于庫(kù)侖力做功引起的帶電粒子在原子核周圍運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能、電勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化問(wèn)題?？键c(diǎn)二玻爾理論的理解及應(yīng)用[互動(dòng)共研類]1.兩類能級(jí)躍遷及其條件（1）自發(fā)躍遷：高能級(jí)（n）低能級(jí)（m）→放出能量，發(fā)射光子，hν＝En－Em。（2）受激躍遷：低能級(jí)（m）高能級(jí)（n）→吸收能量。①光照（吸收光子）：光子的能量必須恰好等于能級(jí)差，hν＝En－Em。②碰撞、加熱等：只要入射粒子的能量大于或等于能級(jí)差即可，E外≥En－Em。③大于電離能的光子被吸收，將原子電離。2.電離的理解（1）電離態(tài)：n＝∞，E＝0。（2）電離能：指原子從基態(tài)或某一激發(fā)態(tài)躍遷到電離態(tài)所需要吸收的最小能量。例如，對(duì)于氫原子：①基態(tài)→電離態(tài)：E吸＝0－（－13.6eV）＝13.6eV，即為基態(tài)的電離能。②n＝2→電離態(tài)：E吸＝0－E2＝3.4eV，即為n＝2激發(fā)態(tài)的電離能。如果吸收能量足夠大，克服電離能后，電離出的自由電子還具有動(dòng)能。【典例1】氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)原子向低能級(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.最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的光是由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的B.頻率最小的光是由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1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.用由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光去照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)聽課記錄（1）這群氫原子輻射出的光子的最大能量為多少？（2）若要電離n＝4能級(jí)的氫原子，至少需要吸收多少光子的能量？（3）若一個(gè)處于n＝4能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，發(fā)出的光譜線最多有幾種？

【解題技法】確定氫原子輻射光譜線的種類的方法（1）一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出的光譜線可能種類：最多為（n－1）種。（2）一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線可能種類：最多為N＝Cn2＝如一群氫原子由第4能級(jí)向低能級(jí)躍遷，發(fā)出的光譜線可能種類最多為N＝C42＝61.【氫原子能級(jí)躍遷的分析】（2023·湖北高考1題）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為121.6nm的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為10.2eV）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（）A.n＝2和n＝1能級(jí)之間的躍遷 B.n＝3和n＝1能級(jí)之間的躍遷C.n＝3和n＝2能級(jí)之間的躍遷 D.n＝4和n＝2能級(jí)之間的躍遷2.【能級(jí)躍遷譜線種類的確定】（多選）氫原子能級(jí)圖如圖所示，可見光的光子能量范圍為1.62～3.11eV。根據(jù)玻爾理論判斷，下列說(shuō)法正確的是（）A.一個(gè)處在n＝5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光B.大量處在n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光C.大量處在n＝5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，由n＝5能級(jí)向n＝4能級(jí)躍遷輻射出的光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)D.大量處在n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能產(chǎn)生3種不同頻率的可見光考點(diǎn)三原子核的衰變及半衰期[互動(dòng)共研類]1.三種射線的比較名稱構(gòu)成符號(hào)電荷量質(zhì)量電離作用穿透能力α射線氦核

2＋2e4u最強(qiáng)最弱β射線電子

－－e11較強(qiáng)較強(qiáng)γ射線光子γ00最弱最強(qiáng)2.α衰變、β衰變的比較衰變類型α衰變?chǔ)滤プ兯プ兎匠?/p>

ZAX→Z

ZAX→Z衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子211H＋2001n→1衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒3.對(duì)半衰期的理解（1）半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)個(gè)別或少量原子核，無(wú)半衰期可言。（2）根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式N余＝N原12tT，m余＝m原4.衰變次數(shù)的計(jì)算方法先根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒確定α衰變次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變次數(shù)。5.兩種衰變?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的比較靜止原子核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中自發(fā)衰變，如果產(chǎn)生的新核和放出的粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，則它們的運(yùn)動(dòng)軌跡為兩相切圓，α衰變時(shí)兩圓外切，β衰變時(shí)兩圓內(nèi)切，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1v1＝m2v2，又r＝mvqB，則運(yùn)動(dòng)半徑小的為新核，運(yùn)動(dòng)半徑大的為α粒子或β粒子，其特點(diǎn)對(duì)比如表α衰變

ZAX→Z兩圓外切，α粒子運(yùn)動(dòng)半徑較大β衰變

ZAX→Z兩圓內(nèi)切，β粒子運(yùn)動(dòng)半徑較大【典例2】（多選）有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，一個(gè)原來(lái)靜止在A處的原子核發(fā)生衰變放射出兩個(gè)粒子，兩個(gè)新核的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別為r1、r2。下列說(shuō)法正確的是（）A.原子核發(fā)生α衰變，根據(jù)已知條件可以算出兩個(gè)新核的質(zhì)量比B.衰變形成的兩個(gè)粒子帶同種電荷C.衰變過(guò)程中原子核遵循動(dòng)量守恒定律D.衰變形成的兩個(gè)粒子電荷量的關(guān)系為q1∶q2＝r1∶r2聽課記錄1.【三種射線的性質(zhì)及特點(diǎn)】盧瑟福設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖所示：他在鉛塊上鉆了一個(gè)小孔，孔內(nèi)放入一點(diǎn)鐳，使射線只能從這個(gè)小孔里發(fā)出，隨后他將射線引入磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)射線立即分成三束，他把三束射線分別命名為α射線、β射線、γ射線。基于對(duì)這三種射線的深入分析，盧瑟福獲得了1907年的諾貝爾獎(jiǎng)。以下對(duì)這三束射線描述準(zhǔn)確的是（）A.α射線的穿透能力最弱，容易被物體吸收B.β射線在真空中的運(yùn)動(dòng)速度是光速C.γ射線本質(zhì)上是波長(zhǎng)極短的電磁波，電離能力極強(qiáng)D.β射線帶負(fù)電，是來(lái)自鐳原子的核外電子2.【半衰期的理解及應(yīng)用】（2022·全國(guó)甲卷17題）兩種放射性元素的半衰期分別為t0和2t0，在t＝0時(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在t＝2t0時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為N3，則在t＝4t0時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（A.N12 B.C.N8 D.3.【衰變次數(shù)的計(jì)算】以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是（）A.核反應(yīng)

92238U→90234B.90234Th衰變?yōu)?/p>

86222Rn，經(jīng)過(guò)3次α衰變，C.原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子D.J.J.湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

考點(diǎn)四核反應(yīng)方程與核能的計(jì)算[多維探究類]1.核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變?chǔ)了プ冏园l(fā)

92238U→90β衰變自發(fā)

90234Th→91人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?/p>

714N＋24He→817

24He＋49Be→612

1327Al＋24He

1530P→14約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制

92235U＋01n→56144

92235U＋01n→54136Xe輕核聚變很難控制12H＋13H2.計(jì)算核能的三種方法（1）根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”。（2）根據(jù)ΔE＝Δm×931.5MeV計(jì)算。因1原子質(zhì)量單位（u）相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”。（3）根據(jù)核子比結(jié)合能來(lái)計(jì)算核能：原子核的結(jié)合能＝核子比結(jié)合能×核子數(shù)?？枷蛞缓朔磻?yīng)的類型【典例3】能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程中，表述正確的是（）A.

13H＋11H→B.24He＋1327Al→C.919F＋11H→816D.92235U＋01n→3890Sr＋聽課記錄

考向二核反應(yīng)方程中兩個(gè)守恒的應(yīng)用【典例4】（2023·全國(guó)甲卷15題）在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中X＋714N→YY＋3X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A.Z＝1，A＝1 B.Z＝1，A＝2C.Z＝2，A＝3 D.Z＝2，A＝4聽課記錄考向三比結(jié)合能圖線的理解及應(yīng)用【典例5】（多選）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有（）A.

24HeB.24He核比

C.兩個(gè)

12H核結(jié)合成

D.92235U核中核子的比結(jié)合能比

聽課記錄考向四核能的計(jì)算【典例6】花崗巖、磚砂、水泥等建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來(lái)源。人呼吸時(shí)，氡氣會(huì)隨氣體進(jìn)入肺臟，氡衰變放出的α射線像小“炸彈”一樣轟擊肺細(xì)胞，使肺細(xì)胞受損，從而引發(fā)肺癌、白血病等。一靜止的氡核

86222Rn發(fā)生一次α衰變生成新核釙（Po），此過(guò)程動(dòng)量守恒且釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動(dòng)能。已知m氡＝222.0866u，mα＝4.0026u，m釙＝218.0766u，1u相當(dāng)于931MeV的能量。（（1）寫出上述核反應(yīng)方程；（2）求上述核反應(yīng)放出的能量ΔE；（3）求α粒子的動(dòng)能Ekα。嘗試解題

【解題技法】對(duì)質(zhì)能方程的理解（1）一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即E＝mc2。（2）核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其能量也要相應(yīng)減少，即ΔE＝Δmc2。（3）原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2。溫馨提示：請(qǐng)完成《課時(shí)跟蹤檢測(cè)》P471～472原子核衰變的STSE問(wèn)題【真題1】（2023·浙江1月選考9題）宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生以下核反應(yīng)：

714N＋01n→614C＋11H，產(chǎn)生的

614C能自發(fā)進(jìn)行βA.

614C發(fā)生β衰變的產(chǎn)物是B.β衰變輻射出的電子來(lái)自于碳原子的核外原子C.近年來(lái)由于地球的溫室效應(yīng)，引起

614D.若測(cè)得一古木樣品的

611C含量為活體植物的14，【真題2】（2022·山東高考1題）碘125衰變時(shí)產(chǎn)生γ射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾病。碘125的半衰期為60天，若將一定質(zhì)量的碘125植入患者病灶組織，經(jīng)過(guò)180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時(shí)的（）A.116 B.C.14 D.【真題3】（2021·重慶高考2題）放射性元素123I會(huì)衰變?yōu)榉€(wěn)定的123Te，半衰期約為13h，可以用于檢測(cè)人體的甲狀腺對(duì)碘的吸收。若某時(shí)刻123I與123Te的原子數(shù)量之比為4∶1，則通過(guò)26h后123I與123Te的質(zhì)量之比（）A.1∶2 B.1∶4C.1∶8 D.1∶161.人教版選擇性必修第三冊(cè)P114【科學(xué)漫步】碳14測(cè)年技術(shù)自然界中的碳主要是碳12，也有少量的碳14。宇宙射線進(jìn)入地球大氣層時(shí)，同大氣作用產(chǎn)生中子，中子撞擊大氣中的氮引發(fā)核反應(yīng)產(chǎn)生碳14。核反應(yīng)方程為714N＋01n碳14具有放射性，能夠自發(fā)地進(jìn)行β衰變而變成氮，核反應(yīng)方程為614C→7碳14的半衰期T1/2為5730年。碳14不斷產(chǎn)生又不斷衰變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，因此，它在大氣中的含量相當(dāng)穩(wěn)定，大約每1012個(gè)碳原子中有一個(gè)碳14?；畹闹参锿ㄟ^(guò)光合作用和呼吸作用與環(huán)境交換碳元素，體內(nèi)碳14的比例與大氣中的相同。植物枯死后，遺體內(nèi)的碳14仍在衰變，不斷減少，但是不能得到補(bǔ)充。因此，根據(jù)放射性強(qiáng)度減小的情況就可以推算植物死亡的時(shí)間。

2.魯科版選擇性必修第三冊(cè)P116正文放射性的應(yīng)用放射性在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等許多領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用。銜接分析：人教版選擇性必修第三冊(cè)P114【科學(xué)漫步】介紹了碳14測(cè)年技術(shù)；魯科版選擇性必修第三冊(cè)P116正文部分介紹了“放射性在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等許