2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 原子物理 第14講 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)和原子核學(xué)案.docx
《2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 原子物理 第14講 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)和原子核學(xué)案.docx》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 原子物理 第14講 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)和原子核學(xué)案.docx(21頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第14講光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)和原子核主干知識(shí)體系核心再現(xiàn)及學(xué)科素養(yǎng)知識(shí)規(guī)律(1)能級(jí)躍遷輻射條件:hEmEn.輻射光譜線條數(shù):一群處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子,可輻射出的光譜條數(shù)NC.(2)光電效應(yīng)光電效應(yīng)規(guī)律光電效應(yīng)方程:hEkW0.(3)核反應(yīng)、核能的計(jì)算兩個(gè)守恒:質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒質(zhì)能方程:Emc2.思想方法(1)物理思想:理想化模型思想、守恒思想、轉(zhuǎn)變思想(2)物理方法:實(shí)驗(yàn)探究法、比較法、辨析法.1(2018全國卷,17)用波長為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.281019J.已知普朗克常量為6.631034Js,真空中的光速為3.00108 ms1.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為()A11014HzB81014HzC21015HzD81015HzB設(shè)單色光的最低頻率為0,由EkhW知Ekh1W,0h0W,又知1整理得0,解得081014Hz.2(2018全國卷,14)1934年,約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al,產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X:AlnX.X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()A15和28B15和30C16和30D17和31B將核反應(yīng)方程式改寫成HeAlnX,由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,X應(yīng)為X.3(2018天津卷,1)國家大科學(xué)工程中國散裂中子源(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(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A.N俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生O并放出一個(gè)粒子B.Al俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生P并放出一個(gè)粒子C.B俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個(gè)粒子D.Li俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個(gè)粒子B根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,各選項(xiàng)核反應(yīng)方程如下:A錯(cuò):NHeOHB對:AlHePnC錯(cuò):BHBeHeD錯(cuò):LiHHeHe4(2017全國卷,17)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電,氘核聚變反應(yīng)方程是:HHHen.已知H的質(zhì)量為2.013 6 u,He的質(zhì)量為3.015 0u,n的質(zhì)量為1.008 7u,1 u931 MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeVD0.93 MeVB根據(jù)質(zhì)能方程,釋放的核能Emc2,m2mHmHemn0.003 5 u,則E0.003 5931 MeV3.258 5 MeV3.3 MeV,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤5(2017全國卷,19)(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,下列說法正確的是()A若ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkbC若UaUb,則一定有Ekab,則一定有haEkahbEkbBC設(shè)該金屬的逸出功為W,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有EkhW,同種金屬的W不變,則逸出光電子的最大初動(dòng)能隨v的增大而增大,B項(xiàng)正確;又EkeU,則最大初動(dòng)能與遏止電壓成正比,C項(xiàng)正確;根據(jù)上述有eUhW,遏止電壓U隨增大而增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;又有hEkW,W相同,則D項(xiàng)錯(cuò)誤考情分析命題特點(diǎn)與趨勢1本專題2017年新調(diào)為高考必考內(nèi)容,從近幾年高考試題可以看出無論2017年前的選考,還是近兩年的必考,題型都以選擇題為主,命題點(diǎn)多集中在光電效應(yīng)、核反應(yīng)方程、核能的計(jì)算,難度不大,多以識(shí)記型為主2從2018年高考題可以看出,選擇題選考時(shí)的五個(gè)選項(xiàng),變成四個(gè)選項(xiàng),由選考時(shí)的涉及面廣、全的命題思想向選項(xiàng)集中考查某一知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)變解題要領(lǐng)1熟悉教材中常見實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及理論解釋2加強(qiáng)基本概念、規(guī)律的理解和記憶3注重核反應(yīng)方程、核能中的簡單計(jì)算題的訓(xùn)練高頻考點(diǎn)一光電效應(yīng)波粒二象性備考策略1光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率,入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),只隨入射光頻率的增大而增大(3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬間的,一般不超過109s.(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比2兩條對應(yīng)關(guān)系(1)光強(qiáng)大光子數(shù)目多發(fā)射光電子多光電流大(2)光子頻率高光子能量大光電子的最大初動(dòng)能大3定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程:EkhW0.(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系:EkeUc.(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系:W0h0.4光電效應(yīng)的四類圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(或間接)得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線極限頻率:圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)c逸出功:圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對值W0|E|E普朗克常量:圖線的斜率kh顏色相同、強(qiáng)度不同的光,光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc:圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)飽和光電流Im:電流的最大值最大初動(dòng)能:EkeUc顏色不同時(shí),光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc1、Uc2飽和光電源最大初動(dòng)能Ek1eUc1,Ek2eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線極限頻率c:圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積,即hke題組突破11.(2018云南部分名校統(tǒng)考)(多選)關(guān)于光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律,下列說法正確的是()A光電效應(yīng)中,金屬板向外發(fā)射的光電子又可以叫光子B用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)樵撊肷涔獾念l率小于金屬的截止頻率C石墨對X射線散射時(shí),部分X射線的散射光波長會(huì)變大,這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)D康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性BCD光電效應(yīng)中,金屬板向外發(fā)射的光電子是電子,A錯(cuò)誤;入射光的頻率只有大于金屬的截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng),B正確;石墨對X射線散射時(shí),散射光中除了有原波長0的X光外,還產(chǎn)生了波長0的X光,其波長的增量隨散射角的不同而變化,這種現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng),C正確;康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性,D正確12.(2016高考全國卷)(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)無關(guān)ACE產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),光的強(qiáng)度越大,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多,飽和光電流越大,說法A正確飽和光電流大小與入射光的頻率無關(guān),說法B錯(cuò)誤光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增加而增加,與入射光的強(qiáng)度無關(guān),說法C正確減小入射光的頻率,如低于極限頻率,則不能發(fā)生光電效應(yīng),沒有光電流產(chǎn)生,說法D錯(cuò)誤遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與光的強(qiáng)度無關(guān),說法E正確13.(2018四川省攀枝花市高考物理三診試卷)某同學(xué)用如圖(甲)所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與光照強(qiáng)度、光的頻率等物理量之間的關(guān)系陰極K和陽極A是密封在真空玻璃中的兩個(gè)電極,K在受到光照射時(shí)能夠發(fā)射光電子K、A之間的電壓大小可以調(diào)節(jié),電源極性也可以對調(diào)當(dāng)分別用a、b、c三束不同的光照射陰極K,得到的IU關(guān)系分別如圖(乙)中a、b、c三條曲線所示下列關(guān)于三束光的頻率、三束光的強(qiáng)度E大小關(guān)系,正確的是()Aabc,EaEbEcBabc,EaEcac,EaEbEcDabc,EaEbEbEc;當(dāng)光電流為零時(shí),光電管兩端加的電壓為遏止電壓,對應(yīng)的光的頻率為截止頻率,根據(jù)eUhW,入射光的頻率越高,對應(yīng)的遏止電壓U越大,a光、c光的遏止電壓相等,所以a光、c光的頻率相等,而b光的頻率大,故C正確,ABD錯(cuò)誤14.(2018高考物理全真模擬卷一)從1907年起,美國物理學(xué)家密立根就開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量他通過如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率,作出圖乙所示的Uc的圖象,由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射測出的h相比較,以檢驗(yàn)愛因斯坦方程的正確性已知電子的電荷量e,則下列普朗克常量h的表達(dá)式正確的是()AhBhChDhA根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程應(yīng)EkhW0.及動(dòng)能定理eUCEk,得UC,所以圖象的斜率k,得:h,故A項(xiàng)正確高頻考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)氫原子的能級(jí)躍遷備考策略1原子結(jié)構(gòu)與原子光譜2氫原子能級(jí)圖與原子躍遷問題的解答技巧(1)能級(jí)之間躍遷時(shí)放出的光子頻率是不連續(xù)的(2)能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出(吸收)光子的頻率由hEmEn求得若求波長可由公式c求得(3)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n1)(4)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)求解:NC.利用能級(jí)圖求解:在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出,然后相加題組突破21.對玻爾理論下列說法中,不正確的是()A繼承了盧瑟福的原子模型,但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設(shè)B原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中,每個(gè)狀態(tài)都對應(yīng)一定的能量C用能量轉(zhuǎn)化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關(guān)系D氫原子中,量子數(shù)n越大,核外電子的速率越大D玻爾的原子模型對應(yīng)的是電子軌道的量子化,盧瑟福的原子模型核外電子可在任意軌道上運(yùn)動(dòng),故A正確;玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型中,原子的能量是量子化的,故B正確;玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型中,核外電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷后,原子的能量減小,從而建立了hE2E1,故C正確;氫原子中,量子數(shù)n越大,核外電子的速率越小,而電子的電勢能越大,故D錯(cuò)誤22.(2018廣東省揭陽市高三調(diào)研)(多選)氦原子被電離出一個(gè)核外電子后,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子已知基態(tài)氦離子能量為E154.4 eV,其能級(jí)的示意圖如圖所示,下列有關(guān)描述中正確的是()A氦離子的能級(jí)是分立的B處于基態(tài)的氦離子能夠吸收能量為43.2 eV的光子而發(fā)生躍遷C一群處于n3能級(jí)的氦離子自發(fā)向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光子D若從n3能級(jí)的氦離子向n2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則從n4能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光,一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)AC由氦離子的能級(jí)圖知其能量是不連續(xù)的,是分立的,A正確;原子或離子吸收光子具有選擇性,光子能量應(yīng)為兩個(gè)能級(jí)的能量差時(shí)方能被吸收,由能級(jí)圖知沒有兩個(gè)能級(jí)的能量差為43.2 eV,B錯(cuò)誤;由C3知一群氦離子能發(fā)出3種不同頻率的光子,C正確;由于3、4兩個(gè)能級(jí)的能量差小于2、3兩個(gè)能級(jí)的能量差,因此從4能級(jí)向3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),D錯(cuò)誤23.玻爾原子理論認(rèn)為,氫原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在不同的能量狀態(tài)中,電子在一系列不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng),當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)的軌道距離原子核最近時(shí)的能量狀態(tài)為基態(tài),量子數(shù)n1,隨半徑的增大,量子數(shù)依次記為2、3、4、若規(guī)定電離態(tài)能量為0,基態(tài)的能量為E1,量子數(shù)為n的能量狀態(tài)的能量值En,普朗克常量為h,關(guān)于氫原子能級(jí)的下列說法正確的是()An越大,相鄰能級(jí)間能量差值越大B各能量狀態(tài)的能量值均為負(fù)值(電離態(tài)除外)C一個(gè)氫原子從n6的能量狀態(tài)直接躍遷至n3的能量狀態(tài)會(huì)向外輻射頻率的光子D大量氫原子從n6的能量狀態(tài)躍遷至n3的能量狀態(tài)可能輻射8種不同頻率的光子B因?yàn)镋n,所以n越大,相鄰能級(jí)間能量差值越小,A錯(cuò)誤;電離態(tài)的能量大于其他能量狀態(tài)下的能量值,所以,若電離態(tài)能量為0,則其他狀態(tài)能量值均為負(fù)值,B正確;一個(gè)氫原子從n6的能量狀態(tài)直接躍遷至n3的能量狀態(tài)會(huì)向外輻射頻率的光子,C錯(cuò)誤;大量氫原子從n6的能量狀態(tài)躍遷至n3的能量狀態(tài)可能輻射6種不同頻率的光子,D錯(cuò)誤24.(2018陜西省咸陽市高三質(zhì)檢)已知基態(tài)He的電離能力是54.4 eV,幾種金屬的逸出功如下表所示,He的能級(jí)En與n的關(guān)系與氫原子的能級(jí)公式類似,下列說法不正確的是()金屬鎢鈣鈉鉀銣W0(1019J)7.265.123.663.603.41A.為使處于靜止的基態(tài)He躍遷到激發(fā)態(tài),入射光子所需的能量最小為54.4 eVB為使處于靜止的基態(tài)He躍遷到激發(fā)態(tài),入射光子所需的能量最小為40.8 eVC處于n2激發(fā)態(tài)的He向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D發(fā)生光電效應(yīng)的金屬中光電子的最大初動(dòng)能最大的是金屬銣A根據(jù)玻爾理論En,從基態(tài)躍遷到n2所需光子能量最小,EE2E1E140.8 eV,A錯(cuò)誤,B正確從n2激發(fā)態(tài)的He向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8 eV,金屬鎢的逸出功為7.261019J4.54 eV,故能使所列金屬發(fā)生光電效應(yīng),由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小,故C正確;根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知道從銣打出的光電子的最大初動(dòng)能最大,D正確高頻考點(diǎn)三原子核的衰變及半衰期備考策略1衰變次數(shù)的確定方法方法一:確定衰變次數(shù)的方法是依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律,設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次衰變和m次衰變后,變成穩(wěn)定的新元素Y,則表示該核反應(yīng)的方程為XYnHeme.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可列方程AA4n,ZZ2nm由以上兩式聯(lián)立解得n,mZZ由此可見確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為求解一個(gè)二元一次方程組方法二:因?yàn)樗プ儗|(zhì)量數(shù)無影響,可先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù),然后根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)2對半衰期的理解(1)半衰期公式: (2)半衰期的物理意義:半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量,同一放射性元素具有的衰變速率一定,不同的放射性元素半衰期不同,有的差別很大(3)半衰期的適用條件:半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié),對于較少特定個(gè)數(shù)的原子核,無法確定會(huì)有多少發(fā)生衰變題組突破31.(2018山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三二模)(多選)核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少,我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超軸元素,它可破壞細(xì)胞基因,提高患癌的風(fēng)險(xiǎn)已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年,其衰變方程為PuXHe,則下列說法中正確的是()A衰變發(fā)出的射線是波長很短的光子,穿透能力很強(qiáng)BX原子核中含有143個(gè)中子C8個(gè)Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余4個(gè)D衰變過程的總質(zhì)量不變AB衰變發(fā)出的放射線是頻率很大的電磁波,具有很強(qiáng)的穿透能力,不帶電,故A正確根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒得,X的電荷數(shù)為92,質(zhì)量數(shù)為235,質(zhì)子數(shù)為94292,則中子數(shù)為23592143.故B正確半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對大量的原子核適用故C錯(cuò)誤在衰變的過程中,根據(jù)質(zhì)能方程知,有能量發(fā)出,有質(zhì)量虧損,不過質(zhì)量數(shù)不變,故D錯(cuò)誤故選AB.32.(2018山東省臨沂市高三三模)下列說法正確的是()A某原子核發(fā)生了衰變,說明該原子核中有電子B放射性元素一次衰變能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線C放射性元素發(fā)生衰變,產(chǎn)生的新核的化學(xué)性質(zhì)不變D比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定DA項(xiàng):原子核里雖然沒有電子,但是核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來,這就是衰變,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng):一次衰變不可能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線,只可能同時(shí)產(chǎn)生射線和射線或射線和射線,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):原子核發(fā)生衰變后,新核的核電荷數(shù)發(fā)生了變化,故新核(新的物質(zhì))的化學(xué)性質(zhì)理應(yīng)發(fā)生改變,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng):比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定,故D正確33.(2018山東省日照市高三5月校際聯(lián)考)14C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法若以橫坐標(biāo)t表示時(shí)間,縱坐標(biāo)m表示任意時(shí)刻14C的質(zhì)量,m0為t0時(shí)14C的質(zhì)量下面四幅圖中能正確反應(yīng)14C衰變規(guī)律的是()C設(shè)衰變周期為T,那么任意時(shí)刻14C的質(zhì)量mm0,可見,隨著t的增長物體的質(zhì)量越來越小,且變化越來越慢,很顯然C項(xiàng)圖線符合衰變規(guī)律,故選C.高頻考點(diǎn)四核反應(yīng)方程及核能的計(jì)算備考策略1核反應(yīng)方程與核能計(jì)算 2核反應(yīng)方程的書寫(1)核反應(yīng)過程一般不可逆,所以核反應(yīng)方程中用“”表示方向而不能用等號(hào)代替(2)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,但核反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)且釋放出核能(3)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),不能只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律憑空杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程3核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c的平方,即Emc2(J)(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量,用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV,即Em931.5(MeV)(3)如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn),則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能題組突破41.(2018高考物理全真模擬三)(多選)下列關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法中,正確的有()A核子結(jié)合成原子核時(shí)放出能量B原子核拆解成核子時(shí)要放出能量C比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,因此它的結(jié)合能也一定越大D中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大AD當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)有質(zhì)量虧損,要釋放一定能量,故A正確;原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的,要把它拆解成核子時(shí)要吸收能量,故B錯(cuò)誤;比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,比結(jié)合能是結(jié)合能與核子數(shù)之比,結(jié)合能的大小還要考慮核子數(shù),因此它的結(jié)合能不一定越大,故C錯(cuò)誤;中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大,故D正確故選A、D.42.(2018山東省泰安市高三二模)關(guān)于原子核反應(yīng),下列說法正確的是()A.NHeOH是聚變反應(yīng)B.ThPae是裂變反應(yīng)C.U衰變成Pb要經(jīng)過8次衰變和6次衰變D發(fā)生衰變時(shí),中子數(shù)不變CA為盧瑟福用粒子轟擊氮核首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的方程,A錯(cuò)誤;B為衰變方程,B錯(cuò)誤;根據(jù)核反應(yīng)方程前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒知,C正確;衰變是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子釋放一個(gè)電子,所以中子數(shù)減少,故D錯(cuò)誤故選C.43.輕核聚變在人類實(shí)踐中可提供巨大的核能源,最簡單的聚變反應(yīng)是中子n和質(zhì)子P聚合成氘核D,在形成氘核后,接著會(huì)發(fā)生一系列的核反應(yīng):DDTP4.04 MeVDDHen3.27 MeVDTHen17.58 MeVDHeHeP18.4 MeV在中產(chǎn)生的T和He在中得到充分利用的情況下,以上四個(gè)核反應(yīng)的總效果可表示為6D2He2X2nE,對于上述核反應(yīng)下列表述正確的是()AX應(yīng)為TBE應(yīng)為50.7 MeVC參與反應(yīng)的氘核中平均每個(gè)核子釋放的能量約為3.6 MeVD.He與T互為同位素C核反應(yīng)遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,由此可知X應(yīng)為P,A錯(cuò)誤;E應(yīng)為43.29 MeV,B錯(cuò)誤;參與反應(yīng)的氘核中平均每個(gè)核子釋放的能量約為MeV3.6 MeV,C正確;質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的元素互為同位素,故He與T不是同位素,D錯(cuò)誤44.(2018山東省濰坊市高三一模)2017年12月29日,中國首個(gè)快堆核電示范工程在福建霞浦開工建設(shè)“快堆”核反應(yīng)進(jìn)程依次為UUNpPu,下列說法正確的是()A.U和U是同位素,其原子核內(nèi)中子數(shù)相同B.U變?yōu)閁發(fā)生了衰變C.U變?yōu)閁發(fā)生了衰變D1gU經(jīng)過一個(gè)半衰期,U原子核數(shù)目變?yōu)樵瓉淼囊话隓A.U的質(zhì)子數(shù)為92,質(zhì)量數(shù)為238,則中子數(shù)為146,U的質(zhì)子數(shù)為92,質(zhì)量數(shù)為239,則中子數(shù)為147,所以U和U是同位素,其原子核內(nèi)中子數(shù)不相同,故A錯(cuò)誤;BC、經(jīng)過1次衰變,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,發(fā)生1次衰變,電荷數(shù)多1,質(zhì)量數(shù)不變,UU反應(yīng)過程中,質(zhì)子數(shù)不變,質(zhì)量數(shù)為增加1,則即不是衰變也不是衰變,故B、C錯(cuò)誤;D.1gU經(jīng)過一個(gè)半衰期,U原子核數(shù)目變?yōu)樵瓉淼囊话?,故D正確;故選D.課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十四)一、選擇題(19題為單項(xiàng)選擇題,1013題為多項(xiàng)選擇題)1(2017高考全國卷)一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核,衰變方程為UThHe,下列說法正確的是()A衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的動(dòng)能B衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小C鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量B靜止的鈾核在衰變過程中,滿足動(dòng)量守恒的條件,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得PThpa0,即釷核的動(dòng)量和粒子的動(dòng)量大小相等,方向相反,選項(xiàng)B正確;根據(jù)Ek可知,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;半衰期的定義是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對于一個(gè)粒子不適用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;鈾核在衰變過程中,伴隨著一定的能量放出,即衰變過程中有一定的質(zhì)量虧損,故衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤2(2018重慶市江津區(qū)高三下5月預(yù)測模擬)2018年夏天,中美貿(mào)易之爭使國人了解了蕊片的戰(zhàn)略意義,芯片制作工藝非常復(fù)雜,光刻機(jī)是制作芯片的關(guān)鍵設(shè)備,其曝光系統(tǒng)最核心的部件之一是紫外光源常見光源分為:可見光:436nm;紫外光(UV):365nm;深紫外光(DUV):KrF準(zhǔn)分子激光:248nm,ArF準(zhǔn)分子激光:193nm;極紫外光(EUV):1015nm.下列說法正確的是()A波長越短,可曝光的特征尺寸就越小,就表示光刻的刀鋒越鋒利,刻蝕對于精度控制要求越高B光源波長越長,能量越大,曝光時(shí)間就越短C如果紫外光不能讓某金屬發(fā)生光電效應(yīng),極紫外光也一定不能D由康普頓效應(yīng)可知深紫外光通過實(shí)物物質(zhì)發(fā)生散射時(shí)會(huì)出現(xiàn)波長更短的成分A波長越短,可曝光的特征尺寸就越小,就表示光刻的刀鋒越鋒利,刻蝕對于精度控制要求越高,選項(xiàng)A正確;光源波長越長,則頻率就越小,能量越小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;極紫外光的波長小于紫外光的波長,則頻率較大,如果紫外光不能讓某金屬發(fā)生光電效應(yīng),極紫外光不一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由康普頓效應(yīng)可知深紫外光通過實(shí)物物質(zhì)發(fā)生散射時(shí)能量變小,頻率變小,則會(huì)出現(xiàn)波長更長的成分,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;選A.3如圖所示,圖甲為光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖,圖乙為光電子最大初動(dòng)能與光電管入射光頻率關(guān)系圖象下列說法正確的是()A光電管加正向電壓時(shí),電壓越大光電流越大B光電管加反向電壓時(shí)不可能有光電流C由圖可知,普朗克常量數(shù)值上等于D由圖可知,普朗克常量數(shù)值上等于C光電管加正向電壓時(shí),如果正向電壓從0開始逐漸增大,光電流也會(huì)逐漸增大,但光電流達(dá)到飽和時(shí),即使電壓增大,電流也不會(huì)變化,A錯(cuò)誤;因?yàn)楣怆娮佑袆?dòng)能,即使光電管加反向電壓,也可能有光電流,B錯(cuò)誤;由光電效應(yīng)方程EkhW0可知,圖線斜率大小為普朗克常量,所以普朗克常量數(shù)值上等于,C正確,D錯(cuò)誤4美國物理學(xué)家密立根通過測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率,算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以驗(yàn)證愛因斯坦方程的正確性下圖是某次試驗(yàn)中得到的兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率關(guān)系圖象,兩金屬的逸出功分別為W甲、W乙,如果用0頻率的光照射兩種金屬,光電子的最大初動(dòng)能分別為E甲、E乙,則下列關(guān)系正確的是()AW甲E乙BW甲W乙,E甲W乙,E甲E乙DW甲W乙,E甲E乙A根據(jù)光電效應(yīng)方程得:EkmhW0hh0又EkmqUc解得:Uc知Uc圖線中:當(dāng)Uc0,0;由圖象可知,金屬甲的極限頻率小于金屬乙,則金屬甲的逸出功小于乙的,即W甲E乙,A正確,B、C、D錯(cuò)誤;故選A.5(2018山東省淄博一中高三三模)我國科學(xué)家潘建偉院士預(yù)言十年左右量子通信將“飛”入千家萬戶在通往量子論的道路上,一大批物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn),下列有關(guān)說法正確的是()A玻爾在1990年把能量子引入物理學(xué),破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念B愛因斯坦最早認(rèn)識(shí)到了能量子的意義,提出光子說,并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C德布羅意第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域,提出了定態(tài)和躍遷的概念D普朗克大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子,預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性B普朗克在1900年把能量子引入物理學(xué),破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念,故A錯(cuò)誤;愛因斯坦最早認(rèn)識(shí)到了能量子的意義,為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說,并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,故B正確;玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域,提出了定態(tài)和躍遷的概念,故C錯(cuò)誤;德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子,預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性,故D錯(cuò)誤;故選B.6(2018濟(jì)寧市高三第二次模擬)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n4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí),會(huì)輻射出若干種不同頻率的光,若用這些光照射逸出功為4.54eV的鎢時(shí),下列說法中正確的是()A氫原子能輻射4種不同頻率的光子B氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)C氫原子輻射一個(gè)光子后,氫原子的核外電子的速率增大D鎢能吸收兩個(gè)從n4向n2能級(jí)躍遷的光子而發(fā)生光電效應(yīng)CA項(xiàng):根據(jù)C6,所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng):由于要發(fā)生光電效應(yīng),躍遷時(shí)放出光子的能量大于鎢的逸出功為4.54eV,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):氫原子輻射一個(gè)光子后,能級(jí)減小,氫原子的核外電子的速率增大,故C正確;D項(xiàng):鎢只能吸收一個(gè)光子的能量,故D錯(cuò)誤7(2018山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三第一次模擬考試)下列說法中不正確的是()A紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠產(chǎn)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能不會(huì)發(fā)生改變B從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí),氫原子的能量減小,電子的動(dòng)能減小C.Th衰變?yōu)镽n,經(jīng)過3次衰變,2次衰變D在某些恒星內(nèi),3個(gè)粒子結(jié)合成一個(gè)C,C原子的質(zhì)量是12.0000u,He原子的質(zhì)量是4.0026u,已知1u931.5 MeV/c2,則此核反應(yīng)中釋放的核能約為1.161012JB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)度無關(guān),選項(xiàng)A正確;從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí),氫原子的能量減小,電子的動(dòng)能變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在衰變的過程中,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,在衰變過程中,電荷數(shù)多1,設(shè)經(jīng)過了m次衰變,則:4m23422212,所以m3;經(jīng)過了n次衰變,有:2mn90864,所以n2,故C正確;D選項(xiàng)中該核反應(yīng)的質(zhì)量虧損m4.0026u312.0000u0.0078u,則釋放的核能Emc20.0078931.5MeV7.266MeV1.161012J,故D正確,此題選項(xiàng)錯(cuò)誤的選項(xiàng),故選B.8(2018山東省青島市高三統(tǒng)一質(zhì)檢)下列說法正確的是()A放射性原子核U經(jīng)2次衰變和3次衰變后,變?yōu)樵雍薘aB在核反應(yīng)堆中,為使快中子減速,在鈾棒周圍要放置鎘棒C比結(jié)合能越小,原子核中核子結(jié)合得越牢固D玻爾理論認(rèn)為,氫原子的核外電子軌道是量子化的DA:設(shè)U經(jīng)過x次衰變和y次衰變后變?yōu)镽a,則URaxHeye,根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得2382264x、92882xy,解得x3、y2.即U經(jīng)過3次衰變和2次衰變后,變?yōu)镽a.故A項(xiàng)錯(cuò)誤B.在核反應(yīng)堆中,為使快中子減速,在鈾棒周圍要放置石墨作為減速劑鎘棒的作用是吸收中子,控制反應(yīng)速度故B項(xiàng)錯(cuò)誤C.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固故C項(xiàng)錯(cuò)誤D.玻爾理論認(rèn)為,氫原子的核外電子軌道是量子化的故D項(xiàng)正確9如圖甲所示為研究光電效應(yīng)中入射光的頻率、強(qiáng)弱與光電子發(fā)射情況的實(shí)驗(yàn)電路,陰極K受到光照時(shí)可以發(fā)射光電子電源正負(fù)極可以對調(diào)在a、b、c三種光的照射下得到了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)規(guī)律()A在光的頻率不變的情況下,隨著所加電壓的增大,光電流趨于一個(gè)飽和值Bb光的遏止電壓大于a光的遏止電壓是因?yàn)閍光強(qiáng)度大于b光強(qiáng)度Ca光的波長大于c光的波長Db光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于c光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能C在光的頻率不變的情況下,入射光越強(qiáng),則單位時(shí)間射出的光電子數(shù)越多,則飽和電流越大,故A錯(cuò)誤;因?yàn)閎光的遏止電壓大于a光的遏止電壓,故b光強(qiáng)度大于a光強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;bc兩個(gè)的遏止電壓相等,且大于甲光的遏止電壓,根據(jù)mveU0,知bc兩光照射產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能相等,大于a光照射產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0,逸出功相等,知bc兩光的頻率相等,大于a光的頻率所以bc兩光的光子能量相等大于a光的光子能量a光頻率小、波長長,故C正確、D錯(cuò)誤10(2018高考物理全真模擬二)一靜止的原子核U發(fā)生了某種衰變,衰變方程為UThX,其中X是未知粒子,下列說法正確的是()A.U發(fā)生的是衰變B.U發(fā)生的是衰變C衰變后新核Th和粒子X的動(dòng)能相等D衰變后新核Th和粒子X的動(dòng)量大小相等ADA、B、根據(jù)衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,則X的質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,即X為He,故核反應(yīng)方程為衰變,A正確,B錯(cuò)誤C、D、根據(jù)動(dòng)量守恒得,系統(tǒng)總動(dòng)量為零,則衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小,由于兩個(gè)粒子的質(zhì)量不同,則動(dòng)能不同,C錯(cuò)誤,D正確故選AD.11下列說法正確的是()A由HeNOH可知,在密閉的容器中混合存放一定比例的氦氣和氮?dú)猓瑤滋旌髮⒂醒鯕馍葿根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢能減小C、三種射線中,射線的電離能力最強(qiáng)D相同頻率的光照射不同金屬,則從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越大BCHeNOH是用氦核打擊氮核使氮核轉(zhuǎn)變的過程,是原子核的人工轉(zhuǎn)變,在密閉的容器中混合存放一定比例的氦氣和氮?dú)?,不?huì)有氧氣生成,故A錯(cuò)誤;氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,庫侖力做正功,動(dòng)能增大,電勢能減小,故B正確;、和三種射線中,射線的電離能力最強(qiáng),故C正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0,金屬的逸出功越大,逸出的光電子的最大初動(dòng)能越小,故D錯(cuò)誤12下列說法正確的是()A盧瑟福通過對粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子核內(nèi)有中子存在B核泄漏事故污染物137Cs能夠產(chǎn)生對人體有害的輻射,其核反應(yīng)方程式為CsBax,可以判斷x為電子C若氫原子從n6能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從n6能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,釋放的能量是(2m12m2m3)c2BCD盧瑟福通過對粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,沒有提出原子核內(nèi)有中子存在,故A錯(cuò)誤;根據(jù)137Cs的核反應(yīng)方程式CsBax,可知x的質(zhì)量數(shù)為1371370,電荷數(shù)為55561,故x為電子,故B正確;氫原子從n6能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的頻率大于從n6能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的頻率,故若從n6能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從n6能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故C正確;質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,需要兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子,質(zhì)量虧損m2m12m2m3,由質(zhì)能方程可知,釋放的能量Emc2(2m12m2m3)c2,故D正確所以BCD正確,A錯(cuò)誤13下列說法正確的是()A.HHHe是太陽內(nèi)部核反應(yīng)之一,該核反應(yīng)過程釋放的能量是E.已知光在真空中的傳播速度為c,則該核反應(yīng)中平均每個(gè)核子虧損的質(zhì)量為B盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)C紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大D根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢能減小AD該核反應(yīng)過程釋放的能量是E,核子個(gè)數(shù)是3,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知,E3mc2,所以每個(gè)核子虧損的質(zhì)量為m,故A正確;盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu);故B錯(cuò)誤;紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大,紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變,而光電子數(shù)目可能增加,故C錯(cuò)誤;氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,庫侖力做正功,動(dòng)能增大,電勢能減小,故D正確二、計(jì)算題14(2017高考北京卷)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變放射出的粒子(He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為R.用m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量(1)放射性原子核用X表示,新核的元素符號(hào)用Y表示,寫出該衰變的核反應(yīng)過程(2)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流,求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損m.解析(2)設(shè)粒子的速度大小為v,由qvBm,T,得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期T環(huán)形電流大小I(3)由qvBm,得v設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,得Mvmv0.則v由mc2Mv2mv2,得m說明:若利用Mm解答,亦可答案(1)XYHe(2)(3)15如圖所示,有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形磁場,在圓心O點(diǎn)有大量靜止放射性的元素U,發(fā)生衰變,放出的新的原子核各個(gè)方向都有,速度大小都為v0,已知質(zhì)子的質(zhì)量為m,電荷量為e.(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)若沒有帶電粒子從磁場中射出,求:圓形磁場的最小半徑;經(jīng)過多長時(shí)間同一個(gè)鈾核發(fā)生衰變生成的兩個(gè)核再次相遇;(3)若大量鈾核不是放在圓形磁場的圓心,而是距離圓心為d處的p點(diǎn)(圖中沒有畫出),如果沒有帶電粒子從磁場中射出,則圓形磁場的最小面積又是多少?解析(1)UThHe(2)由題意可知:釷核運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量m1234m,粒子的質(zhì)量mH4m;釷核的電荷量qT90e,粒子的電荷量qH2e;由動(dòng)量守恒定律可得:mTvTmHvH0帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供qvB,解得:r所以,釷核的半徑rT,周期TT粒子的半徑rH,周期TH兩個(gè)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示要想帶電粒子不從圓形磁場中射出圓形磁場的最小半徑是R12rH因?yàn)?,所以,同一個(gè)鈾核發(fā)生衰變生成的兩個(gè)核再次相遇t10TT(3)若大量鈾核不是放在圓形磁場的圓心,而是距離圓心為d處P點(diǎn),兩個(gè)電帶粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示要想帶電粒子不從圓周磁場中射出圓形磁場的最小半徑是R2d2rHd.答案(1)UThHe(2)R1t(3)R2d- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 原子物理 第14講 光電效應(yīng) 原子結(jié)構(gòu)和原子核學(xué)案 2019 高考 物理 二輪 復(fù)習(xí) 專題 原子 14 原子結(jié)構(gòu) 原子核
鏈接地址:http://ioszen.com/p-6388325.html