2高中新创新一轮复习物理通用版：第十三章近代物理初步

1、考纲要求考情分析光电效应I放射性同位素I.命题规律高考对本章内容多为单独考查,有 时与电磁学或动量知识进行简单 交汇命题。题型一般为选择题，难 度中等。.考查热点本章知识点较多，考查热点有光电 效应、原子的跃迁、原子核的衰变、 核反应及核能的计算等。原子物理 属于前沿科学知识，复习时应侧重 对基本概念和规律的理解和识记。爱因斯坦光电效 应方程I核力、核反应方程I氢原子光谱I结合能、质量亏损I氢原子的能级结 构、能级公式I裂变反应和聚变反 应、裂变反应堆I原子核的组成、 放射性、原子核 的衰变、半衰期I射线的危害和防护I第十三章近代物理初步第68课时 波粒二象性（双基落实课）知识点一对光电效应的

2、理解.光电效应现象在光的照射下，金属中的蚯从表面逸出的现象。发射出来的电子叫光电子。.光电效应的产生条件入射光的频率大壬金属的极限频率。.光电效应规律光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关。光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过1。一气.当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大。.对光电效应规律的解释光电子的最大初动能随着 入射光频率的增大而增 大，与入射光强度无关电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转 化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具 有最大初动能，对于确定的金属，逸出功Wo是一定的，故光电 子的最大初动能只随入射

3、光的频率增大而增大，与入射光强度 无关光电效应具有瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大， 不需要能量积累的过程光较强时饱和电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大小题练通当用紫紫外线灯.（多选）（人牧牧村演永实验改1网）如图所示，用导线把验电器与锌板相连接,外线照射锌板时，发生的现象是（）A.有光子从锌板逸出B.有电子从锌板逸出C.验电器指针张开一个角度D.锌板带负电解析：选BC 当用紫外线照射锌板时，发生光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正 电，脸电器指针张开一个角度，故B、C正确。.（嬖歙救材原题）用某种色光照射到金属表面时，金属

4、表面有光电子飞出，如果光的 强度减弱而频率不变，则（）A.光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子飞出B.单位时间内飞出的光电子数目减少C.逸出的光电子的最大初动能减小D.单位时间内逸出的光电子数目和最大初动能都减小解析：选B 光的强度减弱而频率不变，则仍有光电子飞出，只是单位时间内飞出的 光电子数目减少，而光电子的最大初动能不变，故B正确。.（多选）（欷救树选用）如图所示，是工业生产中大部分光电控制设备（如夜亮昼熄 的路灯）用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组 成。当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法中正确的是（）A.增大绿光照射强度

5、，光电子最大初动能增大B.增大绿光照射强度，电路中的光电流增大C.改用波长比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流D.改用频率比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流解析：选BD 增大绿光照射强度，光电子最大初动能不变，而光电流增大，A错误,B正确；改用频率大的光照射，入射光频率一定大于极限频率，则一定有光电流，D正确; 光的波长越大频率越小，则不一定有光电流，C错误。入题后悟道勿“（1）光电子的最大初动能取决于入射光的频率。（2）单位时间内逸出的光电子数取决于入射光的强弱。知识点二爱因斯坦的光电效应方程及应用.光子说：在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一

6、份叫做一个光子，光 子的能量=加。.逸出功用）：电子从金属中逸出所需做功的最小值。.最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的蚯吸收光子后克服原子核的引力逸 出时所具有的动能的最大值。.光电效应方程（1）表达式：Ek=/“，一肌。（2）物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是加，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功Wo,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek。.四类图像图像名称图线形状由图线直接（间接）得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率，的关系图线Q极限频率：图线与轴交点 的横坐标Vc逸出功：图线与Ek轴交点 的纵坐标的绝对值Wo=l-EI =E#朗克常量：图线的斜率片 =h颜色相同

7、、强度不同的光，光 电流与电压的关系【一一强光（黄一弱光（黄）aou遏止电压”：图线与横轴 的交点饱和光电流7m：电流的最 大值最大初动能：Ek=eU,颜色不同时，光电流与电压的 关系L一黄光（强） 幺二一蓝光 黄光（弱）4%。 U遏止电压Ucl、Uc2饱和光电流最大初动能Eki=eUm Esa=eUc2遏止电压a与入射光频率v 的关系图线OV极限频率心：图线与横轴的 交点遏止电压G：随入射光频 率的增大而增大普朗克常量生等于图线的 斜率与电子电荷量的乘积，即 h=ke （注：此时两极之间接反 向电压）小题练通1.（多选）（人敕收材改编网）在光电效应实验中，用频率为了的光照射光电管阴极，发生

8、了光电效应，下列说法正确的是（）A.增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改用频率小于，的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大解析：选AD 增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，则光电 流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光强度无关， 故选项B错误；用频率为的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，故选项C错误；根据加，一可知，增大入射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确。2.（多选）（2017食ism卷

9、）在光电效应实验中，分别用频率为玲、忤的单色光“、照射 到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为心和5、光电子的最大初动能分别为和 E即h为普朗克常量。下列说法正确的是（）A.若 VaXb,则一定有B.若 3Tb,则一定有c.若小皿,则一定有D.若 VaVbt 则一定有 hvaEkahvbEkb解析：选BC 设该金属的逸出功为W,根据爱因斯坦光电效应方程有 心=人，一的，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随，的增大而增大，B项正确；又&=eU, 则景大初动能与遏止电压成正比，C项正确；根据上述有eU=/“，一的，遏止电压U随增 大而增大，A项错误；又有/z-Ek=W, W相同，D项错误3

10、.(多选)(法科收材原题)在演示光电效应的实验中，某金属被光照射 后产生了光电效应现象,实验测出了光电子的最大动能E与入射光频率，的关系，如图所示。由Ekm ，图像可求出()：A.该金属的逸出功B.该金属的极限频率C.单位时间内逸出的光电子数D.普朗克常量解析：选ABD 根据光电效应方程Ekm=-Wo=/“，一/rn)知，图线的斜率表示普朗克 常量，根据图线斜率可得出普朗克常量。横轴微距表示最大初动能为零时的入射光频率， 此时的频率等于金属的极限须率，根据 %)=小，0可求出逸出功。单位时间内逸出的光电子 数无法从图像中获知。故A、B、D正确，C错误。/，题后悟道“一利用光电效应分析问题，应把

11、握的三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程心=东，-W。，式中Wo为逸出功，它与极限频率此的关系是 W0=hvc.(2)Ekm ，图像反映了光电子的最大初动能和入射光频率的关系。(3)光电子的最大初动能Ek可以利用光电管通过实验的方法测得，即Ek=eUc,其中Uc 是遏止电压。知识点三对波粒二象性的理解.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。(2)光电效应说明光具有粒子性。(3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。.对光的波粒二象性的理解从数量 上看个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用 效果往往表现为波动性频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉

12、和衍射现象；从频率频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现JL有象，贯穿本领越强从传播光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时与作用往往表现出粒子性上看波动性h与粒子由光子的能量E=，、光子的动量表达式P=,也可以看出，A性的统一光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和 动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率V 和波长2小题练通.（事效牧材原题）下列说法中正确的是（）A.光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B.在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C.光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的 概

13、率小D.单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性E.光的波动性是因为光子之间的相互作用的结果解析：选C 光的波粒二象性和光的电磁说并不互相矛盾，A错误；暗条纹的地方是 光子到达的概率小的地方，B错误，C正确；光子既具有粒子性也具有波动性，只是单个光 子粒子性比较明显，大量光子波动性比较明显，D错误；光的波动性不是光子之间的相互作用的结果，E错误。.（人数败村改始题）用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感 光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得 到的照片。这些照片说明（）7个光子3000个光子 70 000个光子A.光只有粒子性没有波动性B

14、.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性解析：选D 由题图可以看出，少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波 动性，故D正确。.如图所示为证实电子波存在的实验装置，从尸上漂出的热电降子可认为初速度为零，所加加速电压u=io，v,电子质量为机=a r-Hlt0.91 X 10-3。k*电子被加速后通过小孔K和K后入射到薄的金膜丁上，发生衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长伪= 6.626X10-34 J s, e = 1.6X1019 C）.解析：电子加速后的动能Ek=

15、$02=eu,电子的动量 p =mv=q2niEk=72meU。代入数据得2=1.23X I。- m.答案: L23X10Fm/，易错提醒入波粒二象性的三个“易错点”（1）光子表现为波动性，并不否认光子具有粒子性。（2）微观粒子的波动性与机械波不同，微观粒子的波是概率波。（3）理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不可把光当成宏观概念中 的粒子。【课时达标检测I一、选择题1.（多选）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek,下列说法正确的是（）A.对于同种金属，瓦与照射光的强度无关B.对于同种金属，取与照射光的波长成反比C.对于同种金属，心与光照射的时间成正比D.对于同种金属

16、，瓦与照射光的频率成线性关系解析：选AD根据爱因斯坦光电效应方程Ek=/，-Wo可得：Ek与照射光的强度和照 射时间无关，与照射光的频率成线性关系，与波长不成反比，所以A、D正确，B、C错误。.（多选）在利用光电管研究光电效应的实验中，入射光照到某金属表面上发生光电效 应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么（）A.从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.饱和光电流将会减弱C.遏止电压不变D.有可能不再发生光电效应解析：选BC 发生光电效应时，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则从光照射 到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将保持不变，选项A错误；入射光的强度减弱，

17、 则单位时间内选出的光电子的数目将减小，则饱和光电流将会减弱，选项B正确；根据eq入射光的频率不变，则最大初动能不变，则遏止电压不变，选项C正确；因为光电效应能否发生取决于光的频率，故仍能发生光电效应，选项D错误。.（多选）实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（）A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样.。射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 解析：选AC 电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以彩成干涉图样，选项A 正确；0射线在云室中高速运动时，径迹又细

18、又直，体现了粒子性，选项B错误；电子显 微钱是利用电子束工作的，体现了波动性，选项C正确：光电效应实验，体现的是粒子性， 选项D错误。.某同学用两种不同的金属做光电效应实验。实验中他逐渐增大入射光频率，并测出 光电子的最大动能。下列哪一幅图像表达了他的实验结果（）解析：选c 根据光电效应方程Ekm=/，v-Wo,不同的金属逸出功Wo不同，极限频率 为不同，但图像的斜率都是普朗克常量，故C正确。.（多选）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条 件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如 图所示。则可判断出（）A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波

19、长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能解析：选BD 因光电管不变，所以逸出功不变。由图像知甲光、乙光对应的遏止电压 相等，且小于丙光对应的遏止电压，所以甲光和乙光对应的光电子最大初动能相等且小于 丙光的光电子最大初动能，故D正确；根据爱因斯坦光电效应方程比=加一Wo知甲光和乙 光的频率相等，且小于丙光的频率，光的频率越大，波长越小，故A错误，B正确；截止 频率是由金属决定的，与入射光无关，故C错误。二、非选择题.（2015金0 1卷）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压口与入 （ 射光的频率，的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为

20、人和心电r 子电荷量的绝对值为。，则普朗克常量可表示为 所用材料的逸/出功可表示为。/;解析：根据光电效应方程Ekm = /rWo及Ekm=eUc得Uc = g一粤，故）=，力=一学,得 h=ek9 Wo=eb9答案: ek eb. （2017江苏高考）质子（|H）和a粒子（?He）被加速到相同动能时，质子的动量(选填“大于” “小于”或“等于)a粒子的动量，质子和a粒子的德布罗意波波长之比为 o解析：由0=港万瓦可知，动能相同时，质子的质量比a粒子的质量小，因此动量小； 由)=，可知，质子和&粒子的德布罗意波波长之比为年=行=、片=:。答案:小于2： 1. (2018海京文中学模拟)如图甲所

21、示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图像如图乙所示。求光电子 的最大初动能和金属的逸出功。解析：由题图乙可知，光电子的遏止电压为2V,由动能定理可知光电子的最大初动能 为 Ekm=re=2X1.6X10-,9J=3.2X10,9J；金属的逸出功为 W=/“，一=3 eV=4.8X 10 ,9.h答案: 3.2X 10-19J 4.8X 10=9 j第69课时 原子结构与原子核(双柒落实课)知识点一原子的核式结构.电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了蚯，提出了原子的“枣糕模型”。. a粒子散射实验(Da粒子散射实验装置

22、(2)a粒子散射实验的结果：绝大多数a粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但少数a粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数a粒子甚至被“撞了回来” o.原子的核式结构模型(1)在原子的中心有一个很小的核，叫原子核,原子的所有正电荷和几乎所有质量都集 中在原子核里，带负电的蚯在核外绕核旋转。(2)核式结构模型的同限性：卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释a粒子散射实 验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稔定性。小题练通1. 1故科牧村原题）在粒子散射实验中，使少数a粒子产生大角度偏转的作用力是A.原子核对a粒子的万有引力B.原子核对a粒子的库仑斥力C.原子核对a粒子的磁场力D.核外电

23、子对a粒子的引力解析：选B a粒子散射实验中，使少数a粒子产生大角度偏转的力是原子核对其的库 仑斥力，故B正确。2.（沪科收村原用）在a粒子散射实验中,没有考虑a粒子跟电子的碰撞，其原因是（）a粒子不跟电子发生相互作用a粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略C.电子的体积很小，a粒子不会跟电子相碰D.由于电子是均匀分布的，a粒子所受电子作用的合力为零解析：选B由于电子质量很小，a粒子跟电子相碰时，赖失能量极少，可忽略，故B 正确。.（鲁效效材原用）如图的4个选项中，O点表示某原子核的位置，曲线。和cd表示 经过该原子核附近的a粒子的运动轨迹，正确的图是（）ABCD解析：选C a粒子经过原子核

24、时受原子核的库仑斥力，离原子核越近斥力作用越强， 由此判断，C正确。 题后悟道（1）根据a粒子散射的现象可以得出原子的核式结构模型。（2）少数a粒子发生大角度偏转是由于经过原子核附近时受到了较强的作用力。（3）原子核与a粒子之间的作用力为库仑斥力，距离越近，斥力越强。知识点二能级跃迁.氢原子光谱（1）光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分 布的记录，即光谱。（2）光谱分类氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式;= A=3,4,5,，K 是里德伯常量，T? = 1.10X107 m-1)-(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征

25、谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成 成分，且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。.氢原子的能级结构、能级公式(1)玻尔理论定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是鳏的, 电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量，跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hv 的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即h=E,LEn.仇是普朗克常量， 力=6.63X10-7 J-s)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态 是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。(2)几个概念能级：在玻尔理论中，原子

26、的能量是量子化的，这些量子化的能量值，叫做能级。基态；原子能量量低的状态。激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他的状态。量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数。氢原子的能级公式：&=附( =123,)，其中为基态能量，其数值为= 13.6 eV0(4)氢原子的半径公式：=如( =1,2,3,)，其中门为基态半径，又称玻尔半径，其 数值为 r1=0.53X10-10 nio.氢原子的能级图小题练通11.（多选）（救料效材D根据玻尔原子结构理论，原子中电子绕核运动的半径（） A.可以取任意值B.是一系列不连续的特定值C.可以在某一范围内任意取值D.不同的轨道半径与不同的能量状态相

27、对应解析：选BD根据玻尔原子性构理论，电子绕核运动的半径只能是一系列不连续的特 定值，且不同的轨道半径与不同的能量状态相对应，故B、D正确。2.故材原题）用能量为12.3 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受光子照射后，下列关于氢原子跃迁的说法中正确的是（）A.原子能跃迁到=2的能级上去B.原子能跃迁到 =3的能级上去C.原子能跃迁到 =4的能级上去D.原子不能跃迁到其他能级上去解析：选D 根据/八，=”一,原子只能吸收一定频率的光子，光子的能量必须恰好 为两个能级之差，对照氢原子能级图，能量为12.3 eV的光子不能使氢原子发生跃迁，D正 确。3.（沪材原题）处于基态的氢原子在某单色光照

28、射下，只能发出频率分别为，I、2、 V3的三种光，且打，2门，则该照射光的光子能量为（）A. hvB. hviC. hvyD. /（vi+vz+n）解析：选C 基态氢原子吸收光子后只能发出频率为力、2、门的三种光，说明氢原子 从 =1能级可以跃迁到=3能级，故该光子的能量为人，3, C正确。/ 题后悟道 /解答氢原子能级图与原子跃迁问题的注意事项（1）能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的,(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由加=&求得，若求波长可由公式 C=AV求得。(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为一 1。(4) 一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法：用

29、数学中的组合知识求解：3=3=迎/。利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后 相加。知识点三原子核的衰变规律.原子核的组成原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。质子带正电，中子不带电。.天然放射现象(1)天然放射现象：元素宣发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现。天然放射现象 的发现，说明虹核具有复杂的结构。三种射线构成符号电荷量质母：电离能力贯穿本领a射线家核iHe+2e4 u最强最弱P射线电子-呢eU 1840较强较强Y射线光子Y00最弱最强3 .原子核的衰变衰变：原子核放出a粒子或。粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。(2)分类。衰变：2

30、X-zAY+生。半衰期：放射性元素的原子核有生垂发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的 因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。【小题练通. (2017全(!)一静止的铀核放出一个a粒子衰变成牡核，衰变方程为受Uf硼Th +1Heo下列说法正确的是()A.衰变后牡核的动能等于a粒子的动能B.衰变后钮核的动量大小等于a粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个a粒子所经历的时间D.衰变后。粒子与牡核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析：选B 静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统的总动量为零，因此衰变后产生的社核和a粒子的动量等大反向，即prh=Pa, B项正确；因此有血方函函= 廊石

31、，由于住核和a粒子的质量不等，因此衰变后处核和a粒子的动能不等，A项错误； 根据半衰期的定义可知，C项错误；由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知， 衰变过程有质量亏损，D项错误。.（鲁效效材原用）氢222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444 g祛码，天平才 能处于平衡状态，氟222发生a衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右 盘中取出的硅码为（）A. 220gB. 8gC. 2gD. 4g解析：选D 经过一个半衰期，有一半的氧222发生a衰变，放出的a粒子的总质量 为4g,故D正确。（,科效材原用）完成下面的核反应方程式，并指出其衰变类型。避Ra-貂Rn+,这是衰变。

32、对Pbf%Bi+,这是 衰变。解析：根据电荷数守恒和质量数守恒可得：翻Ra诏Rn+?He,为a衰变。对Pb-锣Bi+ 0-ie,为。衰变。答案:见解析/题后悟道一（1）原子核发生衰变时遵循电荷数守恒和质量数守恒。（2）每发生一次a衰变，原子核的质量数减小“4”，每发生一次。衰变，原子核的质子数 增大“1”。（3）原子核的衰变发生的快慢由半衰期决定，半衰期取决于放射性元素的种类，与原子 所处的外界条件无关。知识点四核反应方程与核能计算.核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变a衰变自发受 U一砌 Th+?He。衰变自发钳 Thf 钟 Pa+%e人工转变人工控制VN+iHe-VO+lH （卢瑟

33、福发现质子）掇e+?Be-?C+和(查德威克发现中子)HAi+iHeTP+血(约里奥居里夫妇发现人工 放射性)瞿P-辨i+配重核 裂变比较容易 进行人工 控制道U+i】f第Ba+缥Kr+3和避 U+加一野Xe+%Sr+ 10An轻核聚变很难控制彳 H+fHTHe+和.核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础。如质子(IH)、中子。n)、 a粒子(yHe)、0粒子(2e)、正电子(昵)、兄核(汨)、筑核什H)等。(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正 确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用”表示反应方向。

34、(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒。.对质能方程的理解一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即七=北2。方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大， 质量也增大；物体的能量减少，质量也减少。(2)核子在结合成原子核时出现侦量亏损其能量也要相应减少，即AE=A/c2。(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Aw,吸收的能量为A= Sinc20.核能的计算方法根据1=切北2计算时，%的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，AE的单位是吁(2)根据AE=A/wX931.5 MeV计算时，Aw的单位是“u”，A的单位是“MeV

35、”。(3)根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能=核子比结合能X核子数。【小题练通1(2017天*高七)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件 在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重 大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是()A.iH+iH-*iHe4-An人造太阳核心部件门我那际认证B.VN+iHe-VO+IHC.?He+A P+和D.镀 U+4nf 宙Ba+/Kr+3An解析：选A A项是羲元素的两种同住素乘和版聚变成氢元素的核反应方程，B项是用 a粒子轰击氯原子核发现质子的核反应方程，C项属于原子核的人工转变，D项属于重核的 裂变，因此只有A项符合要求。.(沪

36、树原题)完成下列核反应方程，并指出核反应的类型： TOC o 1-5 h z SHe+-?He+lH,是变。计Na一可Mg+,是变。Na+_ENa+lH,是变。23592U+M1-川56Ba+3和，是解析：jHe+HTHe+lH,是轻核聚变。0_茂，是。衰变。计Na+ O+1eH?Na+|H,是人工转变。23592U+4n一川56Ba+券Kr+33n,是重核裂变。答案:见解析.(数”材原题)两个笊核聚变时产生一个中子和一个氮核(氮的同位素)，已知笊核的 质量“1=2.014 1 u,氮核的质量为“人=3.016 0 u,中子的质量为in=L008 7u。(以上质 量均指静质量)(1)写出核反应

37、方程；(2)计算反应释放出的核能；(3)如果反应前两个笊核的动能均为0.35 MeV,它们正面对碰发生聚变，且反应释放的 核能全部转化为动能，计算反应生成的短核和中子的动能。解析：汨+H7He+dn。(2)5=2.014 1X2 u3.016 0 u1.008 7 u=0.003 5 uAE=0.003 5X931.5 MeV=3.26 MeV。(3)核反应过程中动量守恒，设氢核质量为，i,速度为力，中子质量为加2,速度为力根据Ek=P EM m2 l2m9外一叫一3可得 Eki=：E =IX(0.35X2+3.26)MeV=0.99 MeV ,44Ek2=7E(035 X 2+3.26)Me

38、V=2.97 MeV.答案:见解析 3.26 MeV (3)0.99 MeV97 MeV题后悟道核能计算的思路方法利用 AE=Awc2 计算释放的核能（1）应用质能方程解题的流程图：正确书写 核反应方程计算质量 亏损Aw（2）在动量守恒方程中，各质量都可用度量数表示。（3）核反应遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律 来计算核能。课时达标检测1一、选择题.下列说法正确的是（）A.根据AE=Awc2可知，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量B,太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变C.卢瑟福首先发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D.由氢原子能级示意图知，处于基态的氢原子

39、至少要吸收13.60 eV的能量才能发生电解析：逸D 爱因斯坦的质能方程=加。2,不是指质量和能量可以相互转化，二者概 念本质不同，当发生质量亏损时，质量只是以能量形式释放出去，故A错误；太阳辐射的 能量主要来自太阳内部的核聚变，故B错误；贝克勒尔首先发现了铀和含铀矿物的天然放 射现象，故C错误；基态的氢原子能量为- 13.60eV,则基态氢原子发生电离，吸收的能量 需大于等于13.60 eV,故D正确。.（多选）（鲁钛救材原用）锅Th（钮经过一系列a和0衰变，变成锣Pb（铅），则（）A.铅核比牡核少8个质子B.铅核比牡核少16个中子C.共经过4次a衰变和6次。衰变D.共经过6次a衰变和4次。

40、衰变解析：选ABD由电荷数推断，铅核比钱核少8个质子，A正确；根据质量数计算， 铅核比处核少16个中子，B正确；再由电荷数和质量数推断，可知共经过6次a衰变和4 次0衰变，D正确。.（多选）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的是（）A.磴U-舜Th+?He是a衰变B.VN+iHe-VO+|H 是。衰变C*H+tHTHe+和是轻核聚变D.NSef求Kr+29e是重核裂变解析：选AC 由核反应方程可知，A是a衰变，B是人工转变，C是轻核聚变，D是 0衰变，故A、C正确。（2017金1,）大科学工程“人造太阳”主要是将笊核聚变反应释放的能量用来发 电。笊核聚变反应方程是：汨+汨一汨e+和。已知汨的质量为2.013 6 u,汨e的质量为 3.015 0 u, An的质量为1.008 7 u,l u=931 MeV/c20笊核聚变反应中释放的核能约为（）A. 3.7 MeVB. 3.3 MeVC. 2.7 MeVD. 0.93 MeV解析：选B 来核聚变反应的质量亏损为An?=（2X2.013 6-3.015 0-1.008 7）u =0.003 5 u,释放的核能为 A=A/mc2=o.o03 5X931 MeV/c2Xc23.3 MeV,选项 B 正确。（多选）科学家发现在月球