第十二章 素养提升课(十四)-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

原子物理知识在高考中的应用 授课提示：对应学生用书第334页 　现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa∶λb∶λc＝1∶2∶3。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为Ek；若改用b光束照射该金属板时也能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为Ek，当改用c光束照射该金属板时(　　) A．能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为Ek B．能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为Ek C．能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为Ek D．由于c光束光子能量较小，不会发生光电效应 [思路点拨]　用波长和频率的关系求入射光的频率；用爱因斯坦光电效应方程求金属板的逸出功；利用逸出功不变求用c光束照射该金属板时光电子的最大初动能。 [解析]　对a、b、c三束光，由光电效应方程有－W0＝Ek，－W0＝Ek，由以上两式可得＝Ek，逸出功W0＝Ek。c光光子的能量E＝＝Ek>W0，故用c光束照射该金属板时能发生光电效应，且c光束照射该金属板时，逸出的光电子的最大初动能Ek′＝－W0＝Ek－Ek＝Ek，选项B正确。 [答案]　B ■核心素养解读 物理学科核心素养中的“科学思维”突出体现了推理能力，求解本题需求得金属的逸出功，利用逸出功不变，求c光束照射时光电子的最大初动能。解题时把看成一个未知量，逸出功W0看成一个未知量，进而根据前两次测量的结果求得未知量，最后求得c光束照射时光电子的最大初动能，本题很好地考查了考生的推理能力。 　 　自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数，Z表示质子数)，则下列说法正确的是(　　) A．由 22888Ra到 22889Ac的衰变是α衰变 B．已知 22888Ra的半衰期是τ，则8个 22888Ra原子核经过2τ时间后还剩2个 C．从 22890Th到 20882Pb共发生5次α衰变和2次β衰变 D．图中原子核发生的α衰变和β衰变分别只能产生α射线和β射线 [思路点拨]　根据衰变规律解题，特别注意判断α衰变和β衰变次数时，应先根据质量数守恒判断α衰变的次数，再根据电荷数守恒判断β衰变的次数。 [解析]　 22888Ra衰变为 22889Ac的过程中，放出负电子，则该衰变是β衰变，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，选项B错误； 22890Th衰变为 20882Pb的过程中，质量数减少20，由原子核衰变时质量数守恒可知，该过程中共发生了5次α衰变，又由原子核衰变时电荷数守恒有5×2－x＝8，得x＝2，则该过程中共发生了2次β衰变，选项C正确；发生α衰变和β衰变时，往往伴随γ射线产生，选项D错误。 [答案]　C 一、光电效应及其规律 考题示例 考查内容 考查知识 2018年 全国卷ⅡT17 爱因斯坦光 电效应方程 以爱因斯坦光电效应方程为核心，考查波长与频率的关系，逸出功与截止频率的关系 2017年 全国卷ⅢT19 爱因斯坦光 电效应方程 以爱因斯坦光电效应方程为核心，考查最大初动能、逸出功、遏止电压等基本概念 预计在2024年高考中，该部分内容将围绕爱因斯坦光电效应方程展开，可能考查光电效应规律、对光电效应的解释等，由于近几年该部分很少涉及图象问题，因此2024年高考很可能借助图象进行考查。 二、原子物理中的几类问题 考题示例 考查内容 考查知识 2022年 全国甲卷T17 半衰期计算 原子核衰变 2021年 全国甲卷T17 α、β衰变 原子核衰变 2021年 全国乙卷T17 半衰期计算 半衰期 2020年 全国卷ⅠT19 核反应方程 核反应方程的分析 2020年 全国卷ⅡT18 核能的计算 聚变反应 2020年 全国卷ⅢT19 衰变方程 人工放射性同位素 2019年 全国卷ⅠT14 能级跃迁 氢原子能级跃迁的分析 2019年 全国卷ⅡT15 核能的计算 太阳内部核反应释放的能量 2018年 全国卷ⅢT14 原子核的 人工转变 核反应方程的特点：质量数和电荷数守恒 从近几年的命题可以看出，高考命题点集中在核反应方程、核能的计算等，预计2024年的高考命题仍会以各类核反应方程为重点，对核反应方程与动量知识相结合进行考查。另外，玻尔理论也有可能成为2024年高考考查的主角，复习中不要忽视这一知识点。 考生在复习这部分知识时要把握两条线索：一是原子模型的发展史，从枣糕模型到核式结构模型再到玻尔模型和电子云模型；另一条是围绕四类核反应进行展开，掌握四类核反应的特点及其本质、核能的计算方法、爱因斯坦质能方程。 1．下列关于原子和原子核的相关知识，说法正确的是(　　)