2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題13：近代物理初步（附答案解析）

專題13?近代物理初步

命題規(guī)律

本專題主要考查光電效應(yīng)、氫原子光譜、原子核的組成、

放射性、原子核衰變、半衰期、核力、結(jié)合能、質(zhì)量虧損

能力突破

等要用科學(xué)的態(tài)度看待裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆、

射線的危害和防護(hù)。

(1)光電效應(yīng)現(xiàn)象的兩個重要關(guān)系；

高考熱點(diǎn)(2)氫原子的能級躍遷規(guī)律；

(3)核反應(yīng)方程、a衰變、。衰變。

以選擇題為主，主要和當(dāng)代的實(shí)際想結(jié)合進(jìn)行考查，題目

出題方向

難度一般為低擋。

考點(diǎn)歸納

考點(diǎn)1光電效應(yīng)

就題isr

1.兩條主線

(1)光照強(qiáng)度大一光子數(shù)目多一發(fā)射光電子多一光電流大;

(2)光子頻率高一光子能量大一光電了?的最大初動能大。

2.三個關(guān)系式

（1）愛因斯坦光電效應(yīng)方程：E^=hv-W^

（2）最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：Ek=eUc0

（3）逸出功與極限頻率的關(guān)系：版=/m）。

3.光電效應(yīng)的三類圖象

r工

、

J-----.

4Z

最大初動能（民）與入射

遏止電壓Uc與入射

光頻率⑺的關(guān)系圖線光電流與光的顏色、強(qiáng)度和電壓

光頻率u的關(guān)系圖

用）=1一￡|=E圖線斜關(guān)系圖線Ek=eUc

線h=ke

率k=h

【例1】（2023?浙江開學(xué)）在真空中豎直放置的金屬板M,受到紫外線照射時會向各個

方向發(fā)射出速度大小不同的電子，在M右側(cè)相距d處正對放置一個金屬網(wǎng)罩N,若在金

屬板與網(wǎng)罩間加上逐漸增大的電壓，當(dāng)電壓增大到u時，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)罩上開始接收不到來自

金屬板的電子。已知電子電量為e,質(zhì)量為“，則（）

紫外線,

MN

A.增強(qiáng)紫外線的強(qiáng)度，能使網(wǎng)罩上接收到電子

B.適當(dāng)減小MN之間的距離d,能使網(wǎng)罩上接收到電子

C.當(dāng)電壓為U時,所有能運(yùn)動至最靠近網(wǎng)罩的電子發(fā)射時的初動能都相同

D.從M板上發(fā)射的電子，速度越大在MN間運(yùn)動的時間越長

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合動能定理判斷；電子的速度與靜電力方向不一定在同

一直線上，速度方向垂直于“板的電子最容易到達(dá)N板。

【解答】解：A、設(shè)光電子的最大初動能為4.，由動能定理得：-eU=O-Eh?

由光電效應(yīng)方程：Ehn=hv-W.

增強(qiáng)紫外線的強(qiáng)度，光電子的最大初動能不變，不能使網(wǎng)罩上接收到電子。故A錯誤;

B、適當(dāng)減小MN之間的距離d,MN間U不變，不能使網(wǎng)罩上接收到電子，故區(qū)錯誤;

C、結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電壓為U時，所有能運(yùn)動至最靠近網(wǎng)罩的電子發(fā)射時的初動

能都相同，故C正確；

。、從“板上發(fā)射的電子，由于出射的電子與M板可能存在一定角度，速度越大在MN

間運(yùn)動的時間不一定越長，故。錯誤。

故選：Co

【點(diǎn)評】解答本題時，要理清電子的運(yùn)動情況，注意光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析，利用動能定

理進(jìn)行處理。

【例2】（2023?沙坪壩區(qū)校級模擬）用同一光電管研究〃、〃兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，

得到光電流/與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光（）

A.a光的遏止電壓大一些

B.單位時間內(nèi)〃光入射的光子數(shù)大于匕光入射的光子數(shù)

C.通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，a光相鄰條紋的間距更小

D.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角更小

【分析】根據(jù)遏止電壓的大小結(jié)合動能定理得出最大初動能的大小；通過光電效應(yīng)方程

A通過光路可以看出，〃的折射率更大，故A錯誤；

/昉的折射率大，頻率大，根據(jù)公式c=X/,故〃的波長短，故4正確；

C波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，故c的衍射現(xiàn)象更明顯，故C錯誤；

。力的頻率大，若光束c能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束人一定能使該金屬發(fā)生光電效

應(yīng)，故。正確；

故選：BD.

【點(diǎn)評】本題考查學(xué)生對光路、衍射現(xiàn)象、光電效應(yīng)的掌握，難度不高，比較基礎(chǔ)。

【例4】（2022春?二道區(qū)校級期末）甲為氫原子的部分能級圖，大量處于〃=3的激發(fā)態(tài)

氫原子自發(fā)躍遷過程中，輻射出的光子中有兩種光能使圖乙中的光電管電路產(chǎn)生光電流。

下列說法正確的是（）

A.一個處于〃=3的激發(fā)態(tài)的氫原子自發(fā)躍遷時最多能輻射出3種不同的光子B.光

電管陰極K的逸出功大于L8%V

C.光電子的最大初動能為1.5川

D.測量遏止電壓時應(yīng)將圖乙中光電管兩端的電壓反向

【分析】根據(jù)玻爾理論分析一個處于〃激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時最多能夠發(fā)出多少種不

同頻率的光子；根據(jù)玻爾理論可求得大量處于〃=3的激發(fā)態(tài)氫原子自發(fā)躍遷過程中，輻

射出的光子的能量，根據(jù)光電效應(yīng)的條件確定光電管陰極K的逸出功；根據(jù)愛因斯坦光

電效應(yīng)方程號“=/叱-叱），結(jié)合已知條件分析光電子的最大初動能；測量遏止電壓時光電

管兩端應(yīng)加反向電壓，由比分析即可正確求解。

【解答】解：A、一個處于〃=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時最多能夠發(fā)出2種不同頻率的光

子，故A錯誤；

B、大量處于〃=3的激發(fā)態(tài)氫原子自發(fā)躍遷過程中，根據(jù)玻爾理論可知，從〃=3到〃=1

能級躍遷輻射光子的能量為J=與-與=（T-51eV）-（T3.6eV）=12.（）9eV,從〃=2到〃=1能

級躍遷輻射光子的能量為4=馬-6=（-3.48/）-（-13.6八0=10.2'，從〃=3到〃=2能級躍

遷輻射光子的能量為4=七-￡=（-1.51川）-（-3.46\/）=1.89h，根據(jù)題意，輻射出的光子

中有兩種光能使圖乙中的光電管電路產(chǎn)生光電流，所以光電管陰極K的逸出功大于

1.89eV,故8正確；

C、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有紇“=標(biāo)-明，因不知光電管陰極K的逸出功，所以無

法確定光電子的最大初動能，故C錯誤；

D、測量遏止電壓時，應(yīng)在光電管兩端加反向電壓，光電子從陰極K到4極做減速運(yùn)動，

所以應(yīng)將圖乙中光電管兩端的電壓反向，故。正確。

故選：BDo

【點(diǎn)評】本題主要考查能級躍遷以及光電效應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)的條件和愛因

斯坦光電效應(yīng)方程E1m=hv-Wao

【例5】（2022春?太原月考）如圖所示是利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，用一

定強(qiáng)度的某頻率的可見光照射光電管的陰極K,電流表中有電流通過，則（）

A.若將滑動變阻器的滑動觸頭置于力端，電流表中一定有電流通過

B.若改用紫外線照射陰極K,電流表中一定有電流通過

C.若將電源反接，光電管中可能有電流通過

D.若減小可見光的光照強(qiáng)度，電流表中一定無電流通過

【分析】分析電路結(jié)構(gòu)可知，光電管兩端加正向電壓。發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的

頻率大于金屬的極限頻率，根據(jù)光電效應(yīng)的條件判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)，從而判斷是否

有光電流。

【解答】解：4、滑動變阻器的滑動觸頭置于/7端，正向電壓增大，電流表中一定有電

流通過，故A正確；

8、分析電路結(jié)構(gòu)可知，光電管兩端加正向電壓，紫外線的頻率大于可見光的頻率，可

見光照射能發(fā)生光電效應(yīng)，則紫外線照射一定能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表中一定有電流通

過，故8正確；

C、將電源反接，光電管兩端加反向電壓，若光電子的最大初動能較大，光電子仍然能

到達(dá)極板A,則仍然會在光電管中形成電流，故C正確；

。、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān),

減小可見光的光照強(qiáng)度，電流表中有電流通過，故。錯誤。

故選：ABC

【點(diǎn)評】該題考查了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的相關(guān)知識，解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)

的條件，知道影響光電子最大初動能的因素，知道影響光電流的因素。

考點(diǎn)2原子結(jié)構(gòu)及能級躍遷

1.原子的兩類能級躍遷

(1)自發(fā)躍遷：高能級一低能級，釋放能量，發(fā)出光子。

(2)受激躍遷：通過光照、撞擊或加熱等，低能級一高能級，當(dāng)吸收的能量大于或等于

原子所處能級的|比|,原子將發(fā)生電離。

(3)原子在兩個能級之間發(fā)生躍遷時，放出(或吸收)光子的頻率是一定的，可由前=及

一求得。若求波長可由公式c=，求得。

2.電離

電離態(tài)與電離能

電離態(tài)：n=8,E=0

:基至二'新蕊；下二?二，二值藁析二百二

:激發(fā)態(tài)一電離態(tài)：￡吸＞0—&=|琬。

;若吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能。

S3.解答氫原子能級圖與原子躍遷問題應(yīng)注意

I（1）能級之間發(fā)生躍遷時放出（吸收）光子的頻率由hv=En-E?決定，波長可由公式c=

求得。

,2）一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為〃一1。

1（3）一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法。

j□用數(shù)學(xué)中的組合知識求解：汽=（^=地產(chǎn)。

:②利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后

;相加。

[例1]（2022春?龍鳳區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）

A.按照湯姆孫的原子模型，a粒子穿過金箔后絕大多數(shù)沿原方向前進(jìn)

B.玻爾理論的一個重要假設(shè)是原子能量的量子化

C.玻爾理論完全揭示了核外電子的運(yùn)動規(guī)律

D.盧瑟福通過。粒子散射確定了原子核的結(jié)構(gòu)模型

【分析1盧瑟福做a粒子散射實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的

方向前進(jìn)：波爾將量子理論首先引入到原子物理學(xué)：玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，

但還具有局限性；盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型。

【解答】解：4、湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子，提出了“棗糕”式原子模型，盧瑟福做a粒

子散射實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，只有少數(shù)a

粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故4錯誤；

3、波爾將量子理論首先引入到原子物理學(xué)中，其中一重要假設(shè)是原子能量的量子化,

故B正確;

C、玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，但還具有局限性，過多的保留了經(jīng)典的電磁理論，

不能完全揭示了微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律，故C錯誤；

。、盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型，并解釋了a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因，故

。錯誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論

要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。

[例2]（2023?石家莊一模）如圖所示為氮離子”/的能級圖，根據(jù)玻爾原子理論，關(guān)

于氮離子能級躍遷，下列說法正確的是（）

,

8E/eV

4

3

2

-13.6

1-------------------54.4

A.大量處于〃=3能級的氮離子，最多可輻射2種不同頻率的光子

B.從〃=4向〃=3能級躍遷，需吸收2.例1/能量

C.處于〃能級的氮離子，吸收54.0W的能量能發(fā)生電離

D.用動能為54.4W的電子撞擊處于〃=1能級的短離子可能使氮離子躍遷到“=3能級

【分析】大量處于〃氮離子向低能級躍遷時，最多輻射光子種類數(shù)C；;

根據(jù)氫離子”"的能級圖，確定從〃=4向〃=3能級躍遷，輻射能量、吸收能量和電離情

況；

【解答】解：A.大量處于〃=3能級的氮離子向低能級躍遷時，最多輻射光子種類數(shù)為

C；=3,故4錯誤；

B.由氮離子”戶的能級圖，從〃=4向〃=3能級躍遷，需向外輻射2.64W能量，故3錯

誤；

C.由氮離子的能級圖，巴=-54.4W,處于〃=1能級的氮離子，至少吸收54.4W的

能量才能發(fā)生電離，故C錯誤；

D.由氮離子〃/的能級圖，處于〃=1能級的氮離子要躍遷到〃=3能級，需要吸收的能

量至少為

△E=-6.04W-(—54.4cV)=48.36。V<54.4W

故用動能為54.4W的電子撞擊處于〃=1能級的氮離子可能使氮離子躍遷到〃=3能級，故

。正確。

故選：Do

【點(diǎn)評】本題考查學(xué)生對氮離子向低能級躍遷時，最多輻射光子種類數(shù)規(guī)律的掌握、躍

遷規(guī)律的掌握，是一道基礎(chǔ)題。

【例3】(2023?宣化區(qū)二模)如圖所示為氫原子的能級圖，假設(shè)通過電場加速的電子轟

擊氫原子時，電子的動能被氫原子吸收，使處于基態(tài)的一群氫原子受激發(fā)后可以向外輻

射出3種頻率的光，若電子被加速前的初速度可視為0,電子全部的動能可以被氫原子

吸收，則使電子加速的電壓至少為()

n￡/cV

00---------------------0

5二三一034

4-------------------------0.85

3-------------------------1.51

2-------------------------3.4

1-------------------------13.6

A.17.00VB.15.1IVC.I4.45VD.12.09V

【分析】處于基態(tài)的一群氫原子受激發(fā)后可以向外輻射出3種頻率的光，從而判定躍遷

的能級，再依據(jù)輻射或吸收光子的能量等于兩能級間的能級差，即=進(jìn)而

即可求解電子加速的最小電壓。

【解答】解：要使處于基態(tài)的氫原子受到激發(fā)后可以向外輻射出三種不同頻率的光子,

說明一群氫原子中最高要躍遷到〃=3能級，電子加速獲得的能量至少等于第一和第三能

級差，即==-1.51eV-(-13.6eV)=12.()9eV,解得：U=I2.O9V,故。正確，ABC錯

誤；

故選：

【點(diǎn)評】本題考查對玻爾理論的理解和應(yīng)用能力，解決本題的關(guān)鍵知道輻射或吸收光子

的能量等于兩能級間的能級差，即=J與，注意本題求解的是電子加速的電壓最

小值。

【例4】（2023?海淀區(qū)一模）2022年10月31日“夢天”實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射，其上配置了

世界領(lǐng)先的微重力超冷原子物理實(shí)驗(yàn)平臺，利用太空中的微重力環(huán)境和冷卻技術(shù)，可獲

得地面無法制備的超冷原子。超冷原子是指溫度接近0K狀態(tài)下的原子（質(zhì)量約1（產(chǎn)總），

其運(yùn)動速度約為室溫下原子速度（約50（Ws）的5x10-5倍。超冷原子的制備要先利用激

光冷卻技術(shù)，使用方向相反的兩束激光照射原子，原子會吸收激光的光子然后再向四周

隨機(jī)輻射光子，經(jīng)過多次吸收和輻射后，原子的速度減小。同時施加磁場將原子束縛在

一定區(qū)域內(nèi)，避免原子逃逸，以延長原子與激光作用的時?間。再用蒸發(fā)冷卻技犬，將速

度較大的原子從該區(qū)域中排除，進(jìn)一步降低溫度。取普朗克常量〃=6.63x103/.$。下列

說法錯誤的是（）

A.太空中的微重力環(huán)境可使實(shí)驗(yàn)艙中的原子長時間處于懸浮狀態(tài)，利于獲得超冷原

子

B.超冷原子的物質(zhì)波波長約為10）〃量級

C.原子減速是通過原子向四周隨機(jī)輻射光子實(shí)現(xiàn)的

D.超冷原子的蒸發(fā)冷卻的機(jī)制，與室溫下水杯中的水蒸發(fā)冷卻的機(jī)制類似

【分析】根據(jù)對原子的受力分析?，結(jié)合題意得出是否有利于獲得超冷原子；

根據(jù)德布羅意公式結(jié)合動量的計(jì)算公式得出物質(zhì)波的波長；

根據(jù)題意分析出原子減速的原因；

理解超冷原子的蒸發(fā)冷卻機(jī)制，結(jié)合題意完成分析。

【解答】解：A.在微重力環(huán)境下，原子幾乎不受外力，故而能夠長時間處于懸浮狀態(tài)，

有利于激光照射，故利于獲得超冷原子，故A正確；

B.由德布羅意波波長公式2=人

P

其中〃=mv=10-"x500x5xl（T5kg?m/s=2.5x10~29kg-mls

解得超冷原子的物質(zhì)波波長2=2.652xlO-5w,故8正確；

C.原子減速是通過吸收迎面射來的激光光子的能量，從而動量減少，速度減小，故C

錯誤；

。.超冷原子的蒸發(fā)冷卻的機(jī)制，與室溫下水杯中的水蒸發(fā)冷卻的機(jī)制類似，故。正確。

本題選錯誤的，故選：Co

【點(diǎn)評】本題主要考查了玻爾理論的相關(guān)應(yīng)用，同時結(jié)合了德布羅意波公式，匕較考查

學(xué)生的讀題能力，難度中等偏上。

【例5】（2022秋?宣城期末）如圖為氫原子的發(fā)射光譜，/、4、/是其中的

四條光譜線，已知普朗克常量〃=6.63x10-34/7、真空中光速c=3xlO'〃〃s,可見光的波

長400/izn-700/wz之間，則卜列說法正確的是（）

410.2434.1486.1656.3Z/nm

明H,H尸H〃

A.該光譜由氫原子核能級躍遷產(chǎn)生

B.久譜線對應(yīng)光子的能量最大

C.〃，譜線對應(yīng)的是可見光中的紅光

D.力譜線對應(yīng)光照射逸出功為2.25W的金屬鉀，該金屬鉀可以發(fā)生光電效應(yīng)

【分析】氫原子的發(fā)射光譜是由氫原子核外電子的躍遷產(chǎn)生的；

根據(jù)譜線得出波長的大小和頻率的大小，結(jié)合能量子的計(jì)算公式得出光子能量的大小;

根據(jù)不同顏色的光的波長關(guān)系得出譜線對應(yīng)的光的顏色；

根據(jù)光電效應(yīng)方程結(jié)合光電子的能量分析出能否產(chǎn)生光電效應(yīng)。

【解答】解：A.氫原子的發(fā)射光譜是由氫原子核外電子的躍遷產(chǎn)生，故A錯誤；

B.兒譜線波長最長，頻率最小，根據(jù)E=尿，可知光子能量最小，故8錯誤；

C.可見光的波長介于400/〃〃-700〃〃7之間，而且紅光、橙光波長較長，應(yīng)該靠近700/〃〃，

藍(lán)光、紫光波長較短，應(yīng)該靠近400〃〃?，故/譜線對應(yīng)的不是可見光中的紅光，故C錯

誤；

D.根據(jù)E=和=如=663'10“"3：108』一0絹[x]0一9之？56e2，可知〃"譜線對應(yīng)的光子

2486.1x10'?

能量2.56W大于金屬鉀的光電子逸出功2.25W,所以該金屬鉀可以發(fā)生光電效應(yīng)，故。

正確。

故選：Do

【點(diǎn)評】本題主要考查了光電效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，理解玻爾理論，結(jié)合能量子的計(jì)算公式

和光電效應(yīng)方程即可完成分析。

考點(diǎn)3核反應(yīng)方程及核能的計(jì)算

【解題技巧】I

l.a衰變和P衰變次數(shù)的確定方法

（1）方法一：由于p衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定a衰變的次數(shù),

再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定P衰變的次數(shù)。

（2）方法二：設(shè)a衰變次數(shù)為x,0衰變次數(shù)為尸根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程

組求解。

2.核能的計(jì)算方法

⑴根據(jù)AE=△〃/計(jì)算時，△〃?的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，AE的單位是“J”。

（2）根據(jù)△￡=△加x931.5MeV計(jì)算時，△》的單位是"u”,AE的單位是“MeV”。

（3）根據(jù)核子比結(jié)合能來計(jì)算核能：原子核的結(jié)合能=核子比結(jié)合能x核子數(shù)。

【例1】（2023?杭州二模）在醫(yī)學(xué)上，放射性同位素鍍90《；Sr）制成表面敷貼器，可貼于

體表治療神經(jīng)性皮炎等疾病。錮90^5）會發(fā)生小衰變，其衰變產(chǎn)物中有憶⑺的同位素，

半衰期為28.8年。下列說法正確的是（）

A.丫原子核的中子數(shù)為52

B.0.4〃/的;;Sr原子核經(jīng)過57.6年后還剩余0.3〃就

C./y射線是電子流，速度可接近光速

D.將錮90制成的數(shù)貼器貼在患者體表，若患者發(fā)高燒會導(dǎo)致鋸90衰變速度加快

【分析】核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，結(jié)合題意推斷核反應(yīng)方程即可。

原子核的自然衰變有a衰變和〃衰變兩種，這兩種衰變都伴隨有了衰變，其中a衰變放

出的射線是氮核流，。衰變放出的射線是電子流，而7衰變放出的是光子流。

【解答】解：A.錮90心0）會發(fā)生〃衰變（釋放電子心），設(shè)衰變產(chǎn)物y為）

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：90=0+/?

根據(jù)電荷數(shù)守恒有：38=-1+〃

即y的質(zhì)量數(shù)為力=90，電荷數(shù)為々=39

則卜原子核的中子數(shù)為：和-39=51,故4錯誤；

B.錮90（都「）半衰期為28.8年，利用半衰期公式："?=心權(quán)

［絲11

代入數(shù)據(jù)有：m=OAmolx（-）288=OAmolx（―）2=0.4〃⑹x-=0.\mol

故0.4"征”的孩Sr原子核經(jīng)過57.6年后還剩余0.，故3錯誤;

C.4射線是電子流，速度可接近光速，故C正確；

D.半衰期的大小跟原子所處的溫度、壓強(qiáng)等物理狀態(tài)以及化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故。錯誤。

故選：C。

【點(diǎn)評】解題關(guān)鍵在于學(xué)生掌握核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，。、0、/射

線及特點(diǎn)半衰期公式。

【例2】（2023?銅仁市模擬）原子核的比結(jié)合能是原子核穩(wěn)定程度的量度，原子核的比

結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列說法正確的是（）

比結(jié)合能AleV

2l質(zhì)里數(shù)

U102050100150200250

A.原子核的結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定

B.知6核的結(jié)合能約為MMeV

C.一個重原子核衰變成a粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來

重核的結(jié)合能

D.黑皿核中核子的比結(jié)合能比黑,Ba核中核子的土結(jié)合能小

【分析】根據(jù)結(jié)合能和比結(jié)合能的意義判斷原子核的穩(wěn)定性：根據(jù)亥的匕結(jié)合能

求出結(jié)合能;根據(jù)原子核的比結(jié)合能曲線分析一個重原子核衰變成a粒子和另一原子

核時衰變產(chǎn)物的結(jié)合能與原來重核的結(jié)合能的大小關(guān)系；由原子核的比結(jié)合能曲線分

析，器Kr核中核子的比結(jié)合能與堞Ba核中核子的比結(jié)合能的大小關(guān)系。

【解答】解：A、比結(jié)合能是指把原子核拆分成單獨(dú)的核子時所消耗的能量與核子數(shù)

的比值，原子核的比結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定；故A錯誤；

B、根據(jù)曲線可知軸丁亥的比結(jié)合能為7MeV,所以加巳結(jié)合能約為4X7MeV=28MeV；

故B錯誤；

C、一個重原子核衰變成a粒子利另一原子核，根據(jù)原子核的比結(jié)合能曲線可知，衰

變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能；故C正確；

D、原子核的比結(jié)合能由線可知，黑心核中核子的比結(jié)合能比靠4Ba核中核子的比結(jié)

合能大：故D錯誤八

故選：Co

【點(diǎn)評】本題考查了比結(jié)合能與結(jié)合能的相關(guān)知識，解決本題的關(guān)鍵是理解匕結(jié)合能

是判斷原子核是否穩(wěn)定的依據(jù)。

【例3】（2023?南通二模）幾十億年后太陽內(nèi)部氫元素消耗殆盡，內(nèi)部高溫高壓使三個

氮核發(fā)生短暫的熱核反應(yīng)，被稱為氮閃，核反應(yīng)方程為該反應(yīng)放出的能量為

E,真空中光速為c。則下列說法錯誤的是（）

A.該反應(yīng)屬于核聚變B.X核中有6個中子

C.X核的比結(jié)合能為二D.該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為與

12c~

【分析】核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒；

比結(jié)合能為結(jié)合能與核子數(shù)的比值；

爰因斯坦質(zhì)能方程為：△￡=△60'。

【解答】解：設(shè)題中所給核反應(yīng)方程為：

根據(jù)電荷數(shù)守恒有：3x2=〃

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：3x4=0

則可知核反應(yīng)方程為x

判斷該反應(yīng)屬于輕原子核結(jié)合成較重原子核反應(yīng)，所以該反應(yīng)屬于核聚變，

又因?yàn)橹凶訑?shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，因此X核中有12-6=6個中子，故正確；

C.比結(jié)合能又稱平均結(jié)合能，等于結(jié)合能除以核子數(shù)，結(jié)合能是自由分散的核子結(jié)合

成原子核所釋放的能量，并不是該反應(yīng)放出的能量為E,所以X核的比結(jié)合能不為互，

12

故C錯誤；

D.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△^=△*02

又因?yàn)樵摲磻?yīng)放出的能量為￡,所以該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為與，故。正確。

C

本題選錯誤的，故選：C。

【點(diǎn)評】本題考查核聚變反應(yīng)、比結(jié)合能、愛因斯坦質(zhì)能方程。解題關(guān)鍵在于利用質(zhì)量

數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒推斷出核反應(yīng)方程。

【例4】（2023?新鄉(xiāng)二模）某核反應(yīng)方程為X+；H-：He+處已知X的質(zhì)量為2.136u,

H的質(zhì)量為3.18OU,He的質(zhì)量為4.0261】,n的質(zhì)量為L00K7u,則下列說法正確的是

（）

A.X是:H,該反應(yīng)釋放能量