近代物理（讲义）（解析版）-2025年高考物理二轮复习

专题18近代物理

目录

01考情透视•目标导航............................................................................3

02知识导图思维引航............................................................................4

03核心精讲题型突破............................................................................5

题型一光电效应.............................................................................5

【核心精讲】...............................................................................5

一、光电效应的研究思路与光电管..............................................................5

二、与光电效应有关的图像....................................................................6

【真题研析】...............................................................................6

【命题预测】...............................................................................8

考向一光电效应和光电管.....................................................................8

考向二与光电效应有关的图像问题............................................................10

题型二原子结构、能级跃迁..................................................................12

【核心精讲】..............................................................................12

一、三个基本假设..........................................................................12

二、两类跃迁问题和电离....................................................................12

三、跃迁产生的谱线条数....................................................................12

【真题研析】..............................................................................13

【命题预测】..............................................................................14

考向一受激跃迁和电离......................................................................14

考向二与光电效应相结合....................................................................15

题型三核反应、核能........................................................................17

1/21

【核心精讲】..............................................................................17

一、衰变与半衰期..........................................................................17

二、核反应与核能...........................................................................17

【真题研析】..............................................................................19

【命题预测】..............................................................................19

考向一原子核的衰变和半衰期................................................................19

考向二核反应方程与核能的计算..............................................................20

2/21

命题统计

2024年2023年2022年

命题要点

2024海南卷T82022河北卷T4

光电效应

2024辽宁、吉林、黑龙江卷T8

2024湖南卷T12023辽宁卷T62022广东卷T5

2024安徽卷T12023海南卷T南2022江苏卷T4

2024江西卷T22023河北卷T12022湖南卷T1

原子结构、能

2024江苏卷T52023湖北卷T12022重庆卷T7

级跃迁

热2024新课标卷T172023山东卷T12022海南卷T11

考

2023江苏卷T15

角

度2023新课标卷T16

2024•河北卷112023•北京卷132022・山东卷・T1

2024・湖北卷・T22023•广东卷・T12022•海南卷・T2

2024•广东卷122023•海南卷2022•湖北卷・T1

核反应、核能

2024•江苏卷132023•湖南卷2022•辽宁卷・T2

2024•山东卷・T12022•浙江6月卷T14

2022•浙江1月卷・T14

从近三年高考试题来看，试题以选择题为主，对原子结构和核反应的考查较

命题规律

为频繁，题目难度要求大多不是太高，较为基础。

预计在2025年高考中，还会以选择题的形式考查这三部分内容，重点关注

考向预测

对核反应和核能，特别是我国在这方面的科技发展和应用。

命题情景多以我国在核反应和核能应用为命题背景

常用方法图像法、公式法

3/21

爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0

4/21

0

盎心精潴£题型突破

题型一光电效应

核心精讲

1.光电效应的研究思路

(1)两条线索：

rgf强度——决定着每秒钟光源发射的光子数

光〔频率——决定着每个光子的能量b斗V—

“力［每秒钟逸出的光电子数——决定着光电一

g流的大小

、子、光电子逸出后的最大初动能201淤------

(2)两条对应关系：

入射光强度大一光子数目多一发射光电子多一光电流大；

光子频率高一■光子能量大一•光电子的最大初动能大。

2.三个定量关系式

(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-Wo.

(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek=eUc.

(3)逸出功与截止频率的关系：Wo=hvc.

3.光电管上加正向与反向电压情况分析

正向电压

(1)光电管加正向电压时的情况

①尸右移时,参与导电的光电子数增加;

②尸移到某一位置时，所有逸出的光电子恰好都参与了导电，光电流恰好达到最大值;

5/21

③P再右移时，光电流不再增大。

光束窗口

詈

反向电压

（2）光电管加反向电压时的情况

①P右移时，参与导电的光电子数减少；

②尸移到某一位置时，所有逸出的光电子恰好都不参与导电,光电流恰好为0,此时光电管两端加的电压为遏止

电压；

③尸再右移时，光电流始终为0。

图像名称图线形状读取信息

Ekf①截止频率（极限频率）：横轴截距

最大初动能Ek与入射光频②逸出功：纵轴截距的绝对值航=1—

3

率V的关系图线VE\=E

③普朗克常量：图线的斜率左=〃

①截止频率右：横轴截距

②遏止电压“：随入射光频率的增大

遏止电压”与入射光频率V

而增大

的关系图线

③普朗克常量小等于图线的斜率与电

0VcV

子电荷量的乘积，即h=ke

L-N------强光（黄）①遏止电压Uc：横轴截距

颜色相同、强度不同的光，

_力-------弱光（黄）

②饱和光电流/m：电流的最大值

光电流与电压的关系2

Ekm=eUc

Uc15u③最大初动能：

一■—黄光①遏止电压Ucl、员2

颜色不同时，光电流与电压二■一蓝光

②饱和光电流

的关系上

UclUc2(5u③最大初动能Eki=eUci,Ek2=eUc2

真题研析

6/21

1.（2024・海南・高考真题）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关Si，用频率为也的光照

射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为U1，已知电子电荷量为e,普

朗克常量为打，下列说法正确的是（）

A.其他条件不变，增大光强，电压表示数增大

B.改用比力更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为％

C.其他条件不变，使开关接S2，电流表示数仍为零

D.光电管阴极材料的截止频率％=匕-半

【答案】D

【详解】A.当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程eUi=九匕-Wo故其他条件不变时，增大光强，电

压表的示数不变，故A错误；

B.若改用比匕更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即

此时电压表示数大于内,故B错误；

C.其他条件不变时，使开关S接2,此时机可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误;

D.根据爱因斯坦光电效应方程e%=出一Wo其中Wo=八%联立解得，光电管阴极材料的截止频率为%=

吗-^^故D正确。故选D。

h

【技巧点拨】

（1）光电效应方程中最大初动能预遏止电压的关系Ek=eU=hvr-Wo;

（2）截止频率的公式：上=匕一与。

2.（2022・河北・高考真题）如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压”与入射光频率v的

实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量鼠

由图像可知（）

7/21

A.钠的逸出功为h%B.钠的截止频率为8.5x1014HZ

C.图中直线的斜率为普朗克常量4D.遏止电压4与入射光频率v成正比

【答案】A

【详解】A.根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc=Ekmax根据电效应方程有Ekmax=hv-叩0当结合图像

可知，当Uc为0时，解得勿0=h%，A正确；

B.钠的截止频率为％,根据图像可知，截止频率小于8.5x1014HZ,B错误；

C.结合遏止电压与光电效应方程可解得/=殁可知，图中直线的斜率表示士C错误；

eee

D.根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压外与入射光频率v成线性关系，不是成正比，D错

误。故选A。

【技巧点拨】

(1)遏止电压与最大初动能的关系有e4=Ekmax,再根据电效应方程有Ekmax=〃丫-％得图像表达式;

(2)根据得到的函数关系式，明确图线斜率含义，以及遏止电压与入射光频率的关系。

।命题预测r

考向一光电效应和光电管

3.(2024•安徽阜阳•模拟预测)如图所示是研究光电效应的实验装置，滑动变阻器的滑片尸位于中点。位

置，某同学先用频率为v的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑片尸的位置，使电流表示数恰好变

为0,记下此时电压表的示数U。已知电子电荷量的绝对值为e,普朗克常量为〃，下列说法正确的是()

8/21

A.电流表示数为零时，滑片尸位于。点右侧

B.光电子的最大初动能为eU

C.光电管阴极K材料的逸出功为hv+eU

D.用频率更大的光照射光电管时，电流表示数一定增大

【答案】B

【详解】A.电流表示数为零时，所加电压为反向电压，所以滑片P向左移动，位于。点左侧，故A错误;

B.使光电流减小到0时，有Ekm=eU故B正确；

C.阴极K材料的逸出功为W=/iv—Ekm=历/一eU故C错误；

D.光电流的大小不仅和入射光的频率有关，还与光强有关，故D错误。故选B。

4.（2024・四川宜宾•三模）某科技小组用如图所示的电路研究“光电效应”现象，现用频率为v的红光照射

光电管，有光电子从K极逸出。下列说法正确的是（）

A.使用蓝光照射比红光照射需要克服的逸出功更大

B.仅增大入射光的强度，从K极逃逸出的电子的最大初动能可能增大

C.当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表示数可能先增大后保持不变

D.将电源正负极反接后当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表示数不变

【答案】C

【详解】A.逸出功由金属材料变身决定，金属一定，逸出功一定，可知，使用蓝光照射与红光照射需要克

服的逸出功相等，故A错误；

9/21

B.根据光电效应方程有

fkmax=hv-W0

可知，光电子的最大初动能由入射光的频率与逸出功共同决定，仅增大入射光的强度，从K极逃逸出的电

子的最大初动能不变，故B错误；

C.图中电压为加速电压，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，加速电压逐渐增大。电流逐渐增大，当达

到饱和电流后，电流保持不变，即电流表示数可能先增大后保持不变，故C正确；

D.将电源正负极反接后，所加电压为减速电压，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流先减小，当电

压达到遏止电压后，电流为0,即电流表示数先减小后不变，故D错误。故选C。

考向二与光电效应有关的图像问题

5.（2024・安徽合肥•三模）从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要

的物理量。他的目的是：测量金属的截止电压U与入射光的频率V,由此算出普朗克常量〃，并与普朗克根

据黑体辐射得出的〃相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。如图所示为某金属的Uc-v图像，己

知电子的电荷量e=1.60x10-i9c,则该金属的逸出功约为（）

V

4.04.55.05.56.06.5v/xlO14Hz

A.1.7eVB.1.7JC.1.3eVD.1.3J

【答案】A

【详解】光电子的最大初动能为与遏止电压4的关系是为=光电效应方程为a=Wo联立两式可得

4=4丫一险当/=Ov=%七4.27x1014HZ图像的斜率为k=2解得h=ke=e金属的逸出功

eee（5.5—4.27）x105

-19

为勿0=hvc-1.7eV-2.7X10J故选A„

6.（2024•黑龙江•三模）在研究甲、乙两种金属的光电效应现象实验中，光电子的最大初动能屏与入射光

频率v的关系如图所示，则下列说法正确的是（）

A.甲金属的逸出功大于乙金属的逸出功

10/21

B.两条图线与横轴的夹角a和£可能不相等

C.若增大入射光的频率，则所需遏止电压随之增大

D.若增大入射光的强度，但不改变入射光的频率，则光电子的最大初动能将增大

【答案】C

【详解】AB.根据爱因斯坦光电效应方程&=hv-Wo可知光电子的最大初动能以与入射光频率v的关系

图像的斜率为普朗克常量九横轴截距为%=震所以两条图线的斜率一定相等，a和3一定相等，甲金属的

逸出功小于乙金属的逸出功，A、B错误；

C.根据稣=m-勿0可知，增大入射光的频率，产生的光电子的最大初动能增大，再由6/=后加可知，所

需遏止电压随之增大，C正确；

D.根据光电效应规律可知，不改变入射光频率V,只增大入射光的强度，则光电子的最大初动能不变，D

错误。故选C。

7.（2024•山东威海•二模）研究光电效应规律的电路图如图甲所示，某同学分别用°、6、c三束单色光照

射光电管得到的光电流/与光电管两端电压。的关系如图乙所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合。

下列说法正确的是（）

A.用。光照射时，单位时间内逸出的光电子数最多

B.用。光照射时，逸出光电子的最大初动能最大

C.该光电管用。光、b光照射时截止频率不同

D.若6光照射某金属发生光电效应，则a光照射该金属也一定发生光电效应

【答案】A

【详解】A.由图乙可知，。光照射时对应的饱和电流最大，则用。光照射时，单位时间内逸出的光电子数

最多，故A正确；

B.根据Ek=e4由图乙可知，6光照射时对应的遏止电压最大，所以用6光照射时，逸出光电子的最大初

动能最大，故B错误；

C.截止频率只由光电管（金属）自身决定，所以该光电管用。光、6光照射时截止频率相同，故C错误；

D.根据Ek=hv-Wo=e”由于b光照射时对应的遏止电压大于。光照射时对应的遏止电压，则台光的频

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率大于〃光的频率，若b光照射某金属发生光电效应，则〃光照射该金属不一定发生光电效应，故D错误。

故选Ao

题型二原子结构、能级跃迁

核心精讲

一、三分基本假设

1.能级假设：氢原子能级En=号(n=l,2,3,…)，n为量子数.

n2

2.跃迁假设：hv=Em—En(m>n).

3.轨道量子化假设：氢原子的电子轨道半径rn=n2ri(n=l,2,3,…)，n为量子数.

二、

1.氢原子能级跃迁

①从低能级(n)西二高能级(m)：动能减少，势能增加，原子能量增加，吸收能量，hv=Em-En.

②从高能级(m)给上低能级(n)：动能增加，势能减少，原子能量减少，放出能量，hv=Em-En.

2.受激跃迁有两种方式：

①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰好等于能级差，hv=Em-En。

［注意］对于大于电离能的光子可被吸收，可将原子电离。

②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，EQEm-E”

3.电离：指原子从基态(月=1)或某一激发态(狂2)跃迁到〃=8状态的现象。

(1)电禺E~Qo

(2)电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量。

对于氢原子：①基态—电离态：E吸=0一(一13.6eV)=13.6eV,即为基态的电离能。

②”=2一电离态：£吸=0—E2=3.4eV,即为〃=2激发态的电离能。

［注意］如果原子吸收能量足够大，克服电离能后，电离出的自由电子还具有一部分动能。

三、跃迂产生的谱线条数

1.一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类：N=C；=也二D。

2

2.一个原子的核外电子向基态跃迁时发射最多光子的种类：N=〃-l。

12/21

真题研析n

8.(2024・安徽・高考真题)大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用

的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于

3.11eV,当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有()

C.3种D.4种

【答案】B

【详解】大量处于〃=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为俏=3种辐射出光子

的能量分别为AEi=E3-E1=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV,

△%=E3-E2=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV,

△%=%—&=-3,4eV-(-13.6eV)=10.2eV

其中AE[>3.11eV,A£2<3.11eV,AE3>3.11eV所以辐射不同频率的紫外光有2种。故选B。

【技巧点拨】

NY"一1)

(1)根据°2公式，得出产生谱线的条数；

(2)根据氢原子能级跃迁假设/E=EM-6求出光子的能量大小再做判断。

9.(2023・河北・高考真题)2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在

轨获取的太阳兀谱线精细结构。/是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为()

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A.从8跃迁到71=2B.从n=5跃迁到九=2

C.从几=4跃迁到九二2D.从九=3跃迁到九=2

【答案】D

【详解】H。是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，根据V=♦可知上是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，

根据氢原子的能级图，利用玻尔理论中的频率条件成=隔-后2可见能级差越小，频率越低，波长越长。故

Ha对应的能级跃迁过程为从n=3跃迁到n=2。故选D。

【技巧点拨】

根据丫=：和玻尔理论中的频率条件〃v=—&判断能级差、频率高低和波长的长短；

A

命题预测

考向一受激跃迁和电离

10.（2024・全国•模拟预测）2024年6月中国航天科技集团的科研人员通过分析我国首颗探日卫星“羲和号”

对太阳光谱的观测数据，精确绘制出国际首个太阳大气自转的三维图像。太阳光谱中有一条谱线所对应光

的频率与氢原子从较高能级向n=2能级跃迁时发出的光中光子能量最小的那种光的频率相同。则该谱线所

对应光子的能量为（）

£e

〃n

g一SOv

一-

5

一

4一-O.

3一-O.

2-13.

--

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

A.2.86eVB.1.89eVC.0.66eVD.0.31eV

【答案】B

【详解】光子的能量£=成光子能量最小时频率最小，根据玻尔原子理论的频率条件前=与„-&可知，当

氢原子从九=3能级向n=2能级跃迁时发出的光的光子能量最小，最小能量£min-1.51eV-（-3.4eV）=

1.89eV,B正确。故选B。

11.（2024・四川南充・一模）我国自主研发的氢原子钟已运用于北斗卫星导航系统中，氢原子钟是利用氢原

子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备，对提高导航的精度极为重要。氢原子能级如图所

示，关于大量处于〃=4能级的氢原子，下列说法正确的是（）

14/21

nE/eV

30----------------------------------------------0

-------------0.54

3UA.QoCJ

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

2-------------------------3.40

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

A.氢原子向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光

B.氢原子跃迁时发出的光子中能量最大的为0.85eV

C.动能为0.33eV的电子碰撞处于〃=4能级的氢原子，氢原子会发生跃迁

D.氢原子由"=4能级跃迁到n=3能级时发出光子的频率大于由n=3能级跃迁至n=2能级时发出光子的

频率

【答案】C

【详解】A.氢原子向低能级跃迁时可发出量=6种不同频率的光，故A错误；

B.氢原子由片4能级跃迁至片1能级时发出的光子的最大能量为员尸(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV

故B错误；

D.氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时发出光子的能量为E«=(-0.85eV)-(-1.51eV)=0.66Ev由n=3能

级跃迁至"=2能级时发出光子的能量为心产(-1.51eV)-(-3.4eV)=1.89eV根据E=/n/可知光子的能量越

大频率越高，所以氢原子由〃=4能级跃迁到〃=3能级时发出光子的频率小于由"=3能级跃迁至n=2能级时

发出光子的频率，故D错误；

C.〃=4和〃=5间的能级差为0.31eV,由于用动能为0.33eV电子撞击基态的氢原子，部分电子动能被吸收,

可以使氢原子跃迁到〃=5的能级，故C正确。故选C。

考向二与光电效应相结合

12.(2024•浙江•一模)如图是氢原子的能级，一群处于基态的氢原子吸收某频率光子能量后跃迁到了n=4

能级，很快这些氢原子开始向下跃迁，放出不同频率的光，这些光照射在逸出功为3.34eV的锌板上，已知

可见光的光子能量范围为1.62eV到3.11eV,下列说法正确的是()

dV

“

E

0405

O

3.81

.5

2-O4O

-1

-3

-1

6

3.

15/21

A.吸收的光子能量可能大于12.75eV

B.跃迁时，最多能发出6种不同频率的可见光

C.存在可以使锌板发生光电效应的可见光

D.锌板表面逸出光电子的最大初动能为9.41eV

【答案】D

【详解】A.处于低能级的氢原子只能吸收能量值为对应两个能级能量差值的光子，从而跳跃到较高的能级。

显然一群处于基态的氢原子吸收某频率光子能量后跃迁到了〃=4能级，吸收光子的最大能量值为

AEmax=E4-Ei=-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV故A错误；

B.由题意，可知跃迁时，最多能发出鬣=6种不同频率的光，但是只有4-2,3-2释放的光子为可见

光，故B错误；

C.可见光的光子能量范围为1.62eV到3.11eV,均小于逸出功为3.34eV的锌板。根据发生光电效应的条

件，可知不存在可以使锌板发生光电效应的可见光，故C错误；

D.跃迁时，释放的光子中，4-1释放出光子的能量最大，为12.75eV,根据爱因斯坦光电效应方程，可

得用该光照射锌板时，锌板表面逸出光电子的最大初动能最大，为Eg=12.75eV-3.34eV=9.41eV故D

正确。故选D。

13.（2024•江苏镇江•模拟预测）一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的

光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得2条电流随电压变化的图像如图乙所示，已

知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（）

£/eV

0

-0.85

-1.51

-3.4

-13.6

甲乙丙

A.图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的

B.图乙中的b光光子能量为12.75eV

C.动能为leV的电子能使处于第3能级的氢原子电离

D.阴极金属的逸出功可能为Wo=6.75eV

【答案】B

【详解】A.图乙中的。光遏止电压比6光小，根据U,e=1巾％,=八丫一勿逸出功可知，6光频率最大，对应

的氢原子跃迁的能级差最大，则6光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的，选项A错误；

16/21

B.图乙中的b光光子能量为邑=①一%=(—0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV选项B正确；

C.使处于第3能级的氢原子电离需要的最小能量为1.51eV,则动能为leV的电子不能使处于第3能级的

氢原子电离，选项C错误；

D.因。光子对应着从第3能级到基态的跃迁，该光能使光电管发生光电效应；比。光能量稍小的跃迁对应

于从第2能级到基态的跃迁，该跃迁放出能量为10.2eV,但是该光不能使光电管发生光电效应，可知阴极

金属的逸出功大于10.2eV,不可能为%=6.75eV,选项D错误。故选B。

题型三核反应、核能

核心精讲

一、

La衰变、B衰变的比较

衰变类型a衰变P衰变

衰变方程能—汇■+知e我-。+1丫+%

2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子

衰变实质

2汨+2]£He6汨+注

衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒

2.衰变次数的计算方法

若，X73Y+n，He+jn%e,则N="+4”,Z=Z，+2〃-%,解以上两式即可求出正和〃。

3.半衰期的理解

(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少量原子核，无半衰期可言。

(2)根据半衰期的概念,可总结出公式"余="原(9%余=加/口t式中N贮机屐表示衰变前的放射性元素

的原子数和质量,N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量J表示衰变时间/表示半衰

期。

二、核反应与核能

1.核反应的四种类型

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类型可控性核反应方程典例

a衰变自发毅UY前Th+匆e

衰变

B衰变自发斓Th汨乎Pa+$e

尹N+知一？0+汨(卢瑟福发现质子)

,He+汨1自+》(查德威克发现中子)

人工转变人工控制

冬A1+如e-得P+而

(约里奥-居里夫妇发现放射性同位素)

患P-猾Si+?e

重核比较容易进赞U+/nr斓Ba+患Kr+3仙

裂变行人工控制然U+羔一挣Xe+整r+10/n

轻核聚变很难控制汨+?HT?He+[n

2.核反应方程的书写

(1)熟记常见粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。如质子©H)、中子(仙)、a粒子(，He)、|3粒子(°送)、

正电子(盟)、笊核及H)、氤核(汨)等。

(2)掌握核反应方程遵循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，因此书写核反应方程式时只能用“1”表示反应方向。

(3)核反应过程中质量数守恒,电荷数守恒。

3.核能的计算方法

(1)根据计算,计算时△加的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,A£的单位是"J"。

(2)根据AE=A"7X93L5MeV/u计算。因1原子质量单位(1u)相当于931.5MeV,所以计算时Am的单位是“u”,A£

的单位是“MeV”。

(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。

4.对质能方程的理解

(1)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E=mc2o

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质量亏损ATM,其能量也要相应减少，即AE=Amc2。

(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Am,吸收的能量为A£=A%c2。

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真题研析

14.（2024•浙江・高考真题）发现中子的核反应方程为3He+汨e-X+仙，“玉兔二号”巡视器的核电池中杯

238的衰变方程为型例Pu-2第u+Y,下列正确的是（）

A.核反应方程中的X为毛C

B,衰变方程中的Y为犯e

C.中子仙的质量数为零

D.杯238的衰变吸收能量

【答案】A

【详解】AB.根据质量数和电荷数守恒可知X为*C,Y为）He,故A正确，B错误；

C.中子的质量数为1,故C错误；

D.衰变过程中质量亏损，释放能量，故D错误。

故选Ao

【技巧点拨】

（1）根据质量数和电荷数守恒判断X和Y;

（2）根据质能方程，可知是否放能还是吸能。

15.（2024・广东•高考真题）我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻

神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应Y+2翁Am-»益X+2/n产生该元素。关于原子核Y和质量数A,

下列选项正确的是（）

A.Y为患Fe,A=299B.Y为及Fe,A=301

C.Y为界Cr,A=295D.Y为笠Cr,A=297

【答案】C

【详解】根据核反应方程Y+2羽Am-1停＜+2H根据质子数守恒设Y的质子数为y,则有y+95=119+0

可得y=24即Y为发Cr；根据质量数守恒，则有54+243=A+2可得A=295故选C。

【技巧点拨】

根据质量数和电荷数守恒做出判断和计算。

1命题预测:J

考向一原子核的衰变和半衰期

16.（2024・四川成都•模拟预测）2023年8月24日，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含

有的放射性元素高达64种，其中部分放射性物质（如碘129