2019年高考物理 高頻考點解密 專題13 原子與原子核教學案.doc
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專題13 原子與原子核 核心考點 考綱要求 氫原子光譜 氫原子的能級結構、能級公式 原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期 放射性同位素 核力、核反應方程 結合能、質(zhì)量虧損 裂變反應和聚變反應、裂變反應堆 射線的危害和防護 光電效應 愛因斯坦光電效應方程 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 考點1 光電效應 一、光電效應 1．光電效應現(xiàn)象 照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。逸出的電子叫做光電子。 2．光電效應的規(guī)律 （1）每種金屬都有一個發(fā)生光電效應的最小頻率，稱為截止頻率或極限頻率（νc）。 （2）入射光的頻率不變時，入射光越強，飽和光電流越大。光電流的強度（單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)）與入射光的強度成正比。 （3）入射光的頻率不變時，存在一個使光電流減小到0的反向電壓，即遏止電壓（Uc）。表明光電子的能量只與入射光的頻率有關，而與入射光的強度無關。 （4）光照射到金屬表面時，光電子的逸出幾乎是瞬時的，精確測量為10–9 s。 3．愛因斯坦光電效應方程 （1）光子說：光由一個個不可分割的能量子組成，頻率為ν的光的能量子為hν，即光子，其中h普朗克常量。 （2）愛因斯坦光電效應方程：Ek=hν–W0 其中Ek為光電子的最大初動能，Ek=eUc=mev2，hν為入射光子的能量，W0為金屬的逸出功 4．愛因斯坦光電效應方程對光電效應的解釋 （1）光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率ν有關，而與光的強弱無關。只有當hν>W0時，才有光電子逸出，截止頻率νc= （2）電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，所以光電流幾乎在瞬間產(chǎn)生。 （3）對于頻率ν相同的光，光較強時，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和光電流較大。 二、光電效應的圖象分析 1．光電流與電壓的關系圖象（I–U圖象） （1）電壓范圍足夠大時，電流的最大值為飽和光電流Im；圖線與橫軸交點的橫坐標的絕對值為遏止電壓Uc；光電子的最大初動能Ek=eUc （2）頻率相同的入射光，遏止電壓相同；飽和光電流與光照強度成正比。 （3）不同頻率的入射光，遏止電壓不同；入射光頻率越大，遏止電壓越大。 2．最大初動能與入射光頻率的關系圖象（Ek–ν圖象） （1）函數(shù)方程為Ek=hν–W0=hν–hνc （2）圖線斜率等于普朗克常量h；橫軸截距等于截止頻率vc；縱軸截距的絕對值E等于逸出功W0=hνc 3．遏止電壓與入射光頻率的關系圖象（Uc–ν圖象） （1）函數(shù)方程為Uc=ν–=ν– （2）圖線斜率與電子電荷量的乘積等于普朗克常量h；橫軸截距等于截止頻率νc；縱軸截距的絕對值與電子電荷量的乘積等于逸出功。 （2018黑龍江省哈爾濱師范大學附屬中學）用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中，用某種頻率的單色光照射光電管的陰極K，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。那么 A．該單色光光的頻率一定小于陰極K的極限頻率 B．增加單色光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．若將變阻器滑片P向左滑動，有可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．交換電源的正負極可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 【參考答案】CD 【試題解析】電流計G指針不偏轉(zhuǎn)，有可能是電流太小或者由于兩極板間電壓太大，光電子不能達到A板，故有可能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，即該單色光的頻率有可能大于陰極K的極限頻率，若將變阻器滑片P向左滑動，電流增大，所以該情況下有可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯誤C正確；如果是該單色光光的頻率小于陰極K的極限頻率，則不可能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，而增加單色光的強度只會增加光電子數(shù)目，仍舊不會發(fā)生光電效應，即不會使得電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯誤；若發(fā)生光電效應現(xiàn)象，則交換電源的正負極，則光電子受到電場加速，故可以使得電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確。 1．（2018河南省鶴壁市）1916年，美國著名實驗物理學家密立根，完全肯定了愛因斯坦光電效應方程，并且測出了當時最精確的普朗克常量h的值，從而贏得1923年度諾貝爾物理 （1）有些光譜是一條條的亮線（譜線），這樣的光譜叫做線狀譜。 （2）有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。 3．光譜分析 （1）特征譜線：各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，原子只能發(fā)出幾種特定頻率的光。不同原子的亮線位置不同，說明不同院子的發(fā)光頻率不一樣，這些亮線被稱為原子的特征譜線。 （2）明線光譜，又叫發(fā)射光譜。物質(zhì)（原子）發(fā)光，特征譜線為亮線。 （3）暗線光譜，又叫吸收光譜。物質(zhì)（原子）吸收白光，特征譜線為暗線。 （4）光譜分析：每種原子都有自己的特征譜線，用特征譜線可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分。 二、氫原子光譜的實驗規(guī)律 1．1885年，巴耳末（J.J.Balmer）分析氫原子光譜在可見光區(qū)的四條譜線，寫出了表示譜線波長關系的巴耳末公式。 2．巴耳末公式：=R(–)，n=3，4，5，…，其中R為里德伯常量，R=1.10107 m–1 3．由巴耳末公式確定的一組譜線稱為巴耳末系。氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線的波長也滿足與巴耳末公式類似的關系式。 三、經(jīng)典理論解釋原子問題的困難 1．原子的穩(wěn)定性 （1）經(jīng)典理論：核外電子在原子核庫侖引力的作用下繞核轉(zhuǎn)動，會產(chǎn)生變化的電磁場，電子的動能以電磁波的形式輻射出去，最終電子會落向原子核。 （2）實際現(xiàn)象：原子是個很穩(wěn)定的系統(tǒng)。 2．原子光譜的分立特征 （1）經(jīng)典理論：電子輻射電磁波的頻率就是電子繞原子核轉(zhuǎn)動的頻率，電子繞核轉(zhuǎn)動的頻率是連續(xù)變化的，則原子輻射的各種頻率的光，即原子光譜應該是連續(xù)的。 （2）實際現(xiàn)象：原子光譜是分立的線狀譜。 四、玻爾的原子模型 1．玻爾原子理論的基本假設 （1）軌道量子化與定態(tài) 電子的軌道是量子化的。 當電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，具有不同的能量，即原子的能量是量子化的。這些量子化的能量值叫做能級。原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為定態(tài)。 定態(tài)中能量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。 通常用一個或幾個量子數(shù)來標志各定態(tài)，如用n=1，2，3，…對應的E1，E2，E3，…表示氫原子基態(tài)（n=1）和激發(fā)態(tài)（n=2，3，4，…）的能量值。 （2）頻率條件 當電子從能量較高的定態(tài)軌道（Em）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道（En，m>n）時，會放出能量為hν的光子，有hν=Em–En，其中h為普朗克常量。 2．氫原子的能級 （1）氫原子的能級 （2）氫原子的能級公式：En=E1（n=1，2，3，…），其中E1為基態(tài)能量，E1=–13.6 eV （3）氫原子的半徑公式：rn=n2r1（n=1，2，3，…），其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，r1=5.310–11 m 3．玻爾模型的意義與局限性 （1）意義：玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律。 （2）局限：對稍微復雜一點的原子如氦原子的光譜現(xiàn)象，玻爾理論無法解釋。玻爾理論仍保留了經(jīng)典粒子的觀念，仍然把電子的運動看作經(jīng)典力學中軌道運動。 （3）實際上，原子中電子的坐標是概率的，其概率分布可通過電子云形象地表示出來。 五、能級躍遷 1．氫原子的能級躍遷 （1）低能級→高能級 吸收能量，原子能量變大；電子的軌道半徑變大，電場力做負功，電勢能變大，電子動能變小。 （2）高能級→低能級 放出能量，原子能量變??；電子的軌道半徑變小，電場力做正功，電勢能變小，電子動能變大。 2．電離 （1）定義：電子脫離原子核的束縛成為自由電子的過程叫做電離。 （2）電離態(tài)：n=∞，E=0 氫原子基態(tài)→電離態(tài)，吸收13.6 eV的電離能；激發(fā)態(tài)（En）→電離態(tài)：吸收En+13.6 eV的電離能。 如過原子吸收的能量足夠大，自由電子還將攜帶一部分動能。 3．氫原子從高能級向低能級躍遷發(fā)出的譜線數(shù) （1）一個氫原子從高能級（n）向各低能級躍遷發(fā)出的譜線最多有n–1條。 （2）一群氫原子從高能級（n）向各低能級躍遷發(fā)出的譜線最多有=條。 4．入射光子和入射電子的區(qū)別 （1）若入射光子使原子躍遷，則入射光子的能量一定等于原子的某兩個能級差，或大于等于原子的電離能。 （2）若入射電子使原子躍遷，則入射電子的能量只需要大于等于原子的某兩個能級差或電離能。如弗蘭克–赫茲實驗中，汞原子的能量是量子化的，電子的動能會被汞原子以4.9 eV的整數(shù)倍吸收。 （2018山東省濟南第一中學）氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結構的離子，其能能級示意圖如圖所示，當分別用能量均為的電子和光子作用于處在基態(tài)的氦離子時 A．當用能量為光子作用于處在基態(tài)的氦離子時可能輻射能量為40.8 eV的光子 B．當用能量為光子作用于處在基態(tài)的氦離子時一定不能輻射能量為40.8 eV的光子 C．當用能量為電子作用于處在基態(tài)的氦離子時可能輻射能量為40.8 eV的光子 D．當用能量為電子作用于處在基態(tài)的氦離子時一定不能輻射能量為40.8 eV的光子 【參考答案】BC 【試題解析】當用能量為50 eV光子作用于處在基態(tài)的氦離子時，能量為–54.4+50.0 eV=–4.4 eV，不能躍遷，一定不能輻射能量為40.8 eV的光子，故A錯誤，B正確；當用能量為50 eV電子作用于處在基態(tài)的氦離子時，基態(tài)的氦離子吸收部分的電子能量，能躍遷到第二能級，可以輻射能量為40.8 eV的光子，故C正確，D錯誤。 1．（2018內(nèi)蒙古集寧一中）圖甲為氫原子的能級圖，圖乙為某金屬在光的照射下，發(fā)生光電效應時產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖象。若氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子剛好使該金屬發(fā)生光電效應，普朗克常數(shù)h=6.6310–34 Js，1 eV=1.610–19 J，則下列說法正確的是 A．由乙圖知普朗克常量h=– B．乙圖中E=hν0=1.89 eV C．該金屬的極限頻率為5.41014 Hz D．用氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級釋放的光子去照射該金屬，打出光電子的最大初動能為10.2 eV 【答案】B 考點3 原子核與放射性 一、原子核的組成 1．天然放射現(xiàn)象 （1）定義：元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象。1896年，法國物理學家貝可勒爾首先發(fā)現(xiàn)。 （2）放射性和放射性元素 物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素。 （3）意義：原子核內(nèi)部是有結構的。 2．三種射線 名稱 本質(zhì) 來源 速度 電離能力 穿透能力 α射線 氦核流 原子核 可達0.1c 強 較差，用紙即可擋住 β射線 高速電子流 中子→質(zhì)子+電子 可達0.99c 較弱 較強，穿透幾毫米厚的鋁板 γ射線 電磁波，波長 小于0.1 nm 原子核能級躍遷 c 最小 最強，穿透幾厘米厚的鉛板 和幾十厘米厚的混凝土 3．原子核的組成 （1）質(zhì)子 1919年，盧瑟福用鐳放射出的α粒子轟擊氮原子核，從氮原子核中打出了質(zhì)子。 質(zhì)子用符號p（或）表示，帶正電，所帶電荷量大小等于元電荷。 （2）中子 盧瑟福通過質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)猜想了中子的存在。1932年，查德威克實驗證實。 中子用符號n表示，其質(zhì)量與質(zhì)子非常接近，不帶電。 （3）質(zhì)子和中子除了帶電的差異及質(zhì)量的微小差別外，其余性質(zhì)十分相似，都是原子核的組成部分，故統(tǒng)稱為核子。 原子核用符號表示，X為元素符號，Z為原子核的電荷數(shù)（即原子序數(shù)）等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，A為原子核的質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)。 質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子核互稱同位素。 ★特別提示： 原子核的電荷數(shù)不是它所帶的電荷量，質(zhì)量數(shù)也不是它的質(zhì)量。 二、放射性元素的衰變 1．原子核的衰變 （1）定義：原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。 （2）分類 α衰變：，如 衰變實質(zhì)是2個質(zhì)子和2個中子結合成一個整體從原子核中被拋射出來。 β衰變：，如 衰變實質(zhì)是原子核的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子， （3）衰變時，原子核會從較高能級向低能級躍遷，放出能量，能量以γ光子的形式輻射出來。所以γ射線經(jīng)常伴隨著α射線和β射線產(chǎn)生。當放射性物質(zhì)（如）發(fā)生連續(xù)衰變時，原子核中既發(fā)生了α衰變，又發(fā)生了β衰變，同時伴隨著γ輻射，這時放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時有α、β和γ三種射線。 2．半衰期 （1）定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間。 （2）原子核發(fā)生衰變是概率的，半衰期描述的是大量原子核發(fā)生衰變的統(tǒng)計規(guī)律。 （3）元素的放射性與其存在于單質(zhì)或化合物中的狀態(tài)無關，不受溫度、外界壓強、元素的化學性質(zhì)影響。衰變的快慢（半衰期）也是由核內(nèi)部的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系。 （4）公式：質(zhì)量為m0的物質(zhì)（半衰期為T）經(jīng)過時間t后剩余未衰變物質(zhì)的質(zhì)量m=m0()t/T （5）應用：碳14（）測年技術。 三、射線的探測 1．射線與物質(zhì)作用的現(xiàn)象 （1）射線粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過飽和蒸氣會產(chǎn)生液滴，過熱液體會產(chǎn)生氣泡。 （2）使照相乳膠感光。 （3）使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。 2．威爾遜云室 （1）原理：云室內(nèi)充滿過飽和酒精蒸氣，射線使云室內(nèi)的空氣電離，過飽和酒精蒸氣以離子為核心凝結成霧滴，顯示出射線的徑跡。 （2）現(xiàn)象：α粒子的徑跡直而清晰，高速β粒子的徑跡又細又直，低速β粒子的徑跡又短又粗而且是彎曲的，在云室中一般看不到γ粒子的徑跡。 3．氣泡室 射線通過氣泡室中的液體時，使過熱液體沸騰產(chǎn)生氣泡，顯示出射線的徑跡。 4．蓋革 –米勒計數(shù)器 射線使計數(shù)管中的氣體電離，產(chǎn)生的電子在電場中加速到達陽極，正離子到達陰極，形成脈沖放電。 四、放射性的應用與防護 1．原子核的人工轉(zhuǎn)變 用高能粒子轟擊靶核，產(chǎn)生另一種新核的反應過程。 （1）盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子： （2）查德威克發(fā)現(xiàn)中子： （3）約里奧–居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性和正電子： ， 2．放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類。 （1）應用：消除靜電、射線測厚、工業(yè)探傷、放射治療、培育優(yōu)種、放射殺菌、作示蹤原子等。 （2）防護：過量的射線對人體組織有破壞作用，生活環(huán)境中輻射的強度要控制在安全劑量以內(nèi)。 （2018黑龍江省齊齊哈爾市）下列說法中正確的是 A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象 B．對于ɑ射線、β射線、γ射線這三種射線而言，波長越長，其能量就越大 C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子可以再分 D．黑體輻射的實驗表明，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動 【參考答案】D 【試題解析】貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性，由于天然放射性是原子發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則說明原子核是有內(nèi)部結構的，AC錯誤；波長越長，頻率越小，根據(jù)可知能量越低，B錯誤；黑體輻射的實驗表明，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動，D正確。 1．（2018貴州省畢節(jié)市大方縣育德中學）在α粒子轟擊金箔的散射實驗中，α粒子可以表示為， 中的4和2分別表示 A．4為核子數(shù)，2為中子數(shù) B．4為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，2為質(zhì)子數(shù) C．4為核外電子數(shù)，2為中子數(shù) D．4為中子數(shù)，2為質(zhì)子數(shù) 【答案】B 【解析】中的4為質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和，即質(zhì)量數(shù)，2為質(zhì)子數(shù)或電荷數(shù)；故選B。 考點4 核力與結合能 一、核力 1．核力定義：把核子緊緊地束縛在原子核內(nèi)，形成穩(wěn)定的原子核的力。 2．核力特點： （1）核力是強相互作用（強力）的一種表現(xiàn)；在原子核的尺度內(nèi)，核力比庫侖力大得多。 （2）核力是短程力，作用范圍的數(shù)量級為10–15 m；核力既能表現(xiàn)為引力，也能表現(xiàn)為斥力，引力束縛核子，斥力使核子不會融合在一起。 （3）每個核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性。 3．原子核中質(zhì)子與中子的比例 自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，較重的原子核的中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相差越多。 原子核大到一定程度時，質(zhì)子間的距離較遠，核力不足以平衡庫侖力；中子與其他核子間沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，所以增加中子數(shù)有助于維系原子核的穩(wěn)定。 4．弱相互作用（弱力） （1）引起原子核β衰變，即引起中子–質(zhì)子轉(zhuǎn)變。 （2）短程力，作用范圍的數(shù)量級為10–18 m。 （3）作用強度：強力>電磁力>弱力>萬有引力 二、結合能 1．結合能：核子結合為原子核時釋放的能量或原子核分解為自由核子時吸收的能量，即核能。 類比：基態(tài)氫原子的電子逸出原子所需要的電離能（13.6 eV）即基態(tài)氫原子的結合能。 組成原子核的核子越多，其結合能越高 2．比結合能 （1）定義：原子核的結合能與核子數(shù)之比，稱做比結合能，也叫平均結合能。 （2）不同原子核的比結合能不同，比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。 （3）核能釋放的兩種途徑 由于中等大小的核的比結合能最大，最穩(wěn)定。故核能釋放可以：①使較重的核分裂成中等大小的核，核子的比結合能增大；②使較輕的核結合成中等大小的核，核子的比結合能增大。 3．質(zhì)量虧損 （1）質(zhì)能方程：E=mc2，其中E為能量，m為質(zhì)量，c為真空中的光速 1原子質(zhì)量單位（1 u）相當于931.5 MeV的能量。 （2）質(zhì)量虧損與核能 ①核子在結合成原子核時質(zhì)量虧損Δm，釋放能量ΔE=Δmc2 ②原子核分解成自由核子時要吸收一定的能量，質(zhì)量增加Δm，吸收的能量ΔE=Δmc2 （3）應用質(zhì)能方程解題的流程 書寫核反 應方程式 → 計算質(zhì)量 虧損Δm → 利用ΔE=Δmc2 計算釋放的核能 三、核裂變 1．重核裂變 （1）定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程。 （2）典型的裂變反應方程： （3）鏈式反應：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程。 （4）臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積及相應的質(zhì)量。 2．核裂變的應用：原子彈、核電站（核反應堆）。 3．核電站 （1）核燃料：鈾棒（其中的） （2）慢化劑：使快中子減速成為慢中子（熱中子），被鈾核俘獲，發(fā)生核裂變。 常用慢化劑：石墨、重水、普通水（輕水）。 慢化劑的原子核質(zhì)量數(shù)應較小，以使中子與其碰撞后有較好的減速效果。使用石墨作為慢化劑是因為其不吸收中子，重水中的氘不易吸收中子，普通水中的氫核容易吸收中子。在可以制造高濃度的核燃料后，慢化劑一般使用普通水。 （3）控制棒：調(diào)節(jié)中子數(shù)目，控制反應速度。 鎘吸收中子的能力很強，當反應過于激烈時，將鎘棒插入深些，以多吸收中子，減緩鏈式反應的速度。 （4）防護層：很厚的水泥防護層。 （5）水或液態(tài)金屬鈉等流體在反應堆內(nèi)外循環(huán)流動，把反應堆內(nèi)的熱量傳輸出去，同時冷卻反應堆。 （6）反應堆放出的熱使水變成水蒸氣，推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。 四、核聚變 1．輕核聚變 （1）定義：兩個輕核結合成質(zhì)量較大的核的核反應。 （2）要使輕核發(fā)生聚變，必須把它們加熱到很高的溫度，使原子核具有足夠的動能克服庫侖斥力。因此，聚變又叫熱核反應。 （3）典型的聚變反應方程： （4）恒星就是一個巨大的熱核反應堆。 2．聚變與裂變相比的優(yōu)點 （1）輕核聚變產(chǎn)能效率高。 （2）地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富。 （3）輕核聚變更為安全、清潔。實現(xiàn)核聚變需要高溫，一旦出現(xiàn)故障，高溫不能維持，反應即自動終止。聚變反應堆比裂變反應堆生成的廢物數(shù)量少，容易處理。 3．受控熱核反應 （1）產(chǎn)生高溫的兩種方案：磁約束和慣性約束。 （2）環(huán)流器（托卡馬克，tokamak） 利用帶電粒子在強磁場中受到的洛倫茲力約束反應物的性能最好的裝置。能在短時間內(nèi)實現(xiàn)受控熱核反應，尚無法投入實用。 （2018四川省成都市第七中學）關于原子核的結合能，下列說法正確的是 A．原子核的比結合能等于將其完全分解成自由核子所需能量的最小值 B．原子核衰變成α粒子和另一原子核，并釋放出能量，衰變產(chǎn)物的結合能之和一定小于原來原子核的結合能 C．銫原子核()的結合能小于鉛原子核()的結合能 D．比結合能越大，原子核越不穩(wěn)定 【參考答案】C 【試題解析】原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A錯誤；原子核衰變成粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于原來重核的結合能，故B錯誤；銫原子核()的比結合能與鉛原子核()的比結合能差不多，而銫原子核()的核子小于鉛原子核()的核子，故銫原子核()的結合能小于鉛原子核()的結合能，故C正確；比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤。 1．（2018廣東省七校聯(lián)合體）以下關于近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是 A．比結合能越小，表示原子核中的核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定 B．光電效應和康普頓效應揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既有能量，又有動量 C．某原子經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少了6個 D．普朗克把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預言實物粒子也具有波動性 【答案】B 1．（2018天津卷）氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級躍遷到n=2的能級發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定 A．對應的前后能級之差最小 B．同一介質(zhì)對的折射率最大 C．同一介質(zhì)中的傳播速度最大 D．用照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則也一定能 【答案】A 【解析】根據(jù)分析前后能級差的大?。桓鶕?jù)折射率與頻率的關系分析折射率的大?。桓鶕?jù)判斷傳播速度的大?。桓鶕?jù)發(fā)生光電效應現(xiàn)象的條件是入射光的頻率大于該光的極限頻率判斷是否會發(fā)生光電效應。波長越大，頻率越小，故的頻率最小，根據(jù)可知對應的能量最小，根據(jù)可知對應的前后能級之差最小，A正確；的頻率最小，同一介質(zhì)對應的折射率最小，根據(jù)可知的傳播速度最大，BC錯誤；的波長小于的波長，故的頻率大于的頻率，若用照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則不一定能，D錯誤。 2．（2018天津卷）國家大科學過程——中國散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺，下列核反應中放出的粒子為中子的是 A．俘獲一個α粒子，產(chǎn)生并放出一個粒子 B．俘獲一個α粒子，產(chǎn)生并放出一個粒子 C．俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生并放出一個粒子 D．俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生并放出一個粒子 【答案】B 3．（2017新課標全國Ⅲ卷）在光電效應實驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是 A．若νa>νb，則一定有Ua
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- 2019年高考物理 高頻考點解密 專題13 原子與原子核教學案 2019 年高 物理 高頻 考點 解密 專題 13 原子 原子核 教學
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