2025届高考物理三轮复习必考点串讲课件：原子结构和原子核

2025届物理高考必考点串讲 原子结构和原子核 【知识串讲】 光电效应 入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； 光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大； 金属种类不同→逸出功不同→截止频率不同→光电子初动能不同 爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0 最大初动能与遏制电压的关系：； 逸出功与截止频率的关系： 康普顿效应和波粒二象性 康普顿效应 实物粒子的波动性 原子结构研究历史 汤姆孙 卢瑟福 玻尔 天然放射现象和三种射线 衰变 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 YHe e 衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出 中子转化为质子和电子 H＋n→He e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 电荷数守恒、质量数守恒 磁场中轨迹 半衰期 （1）半衰期研究对象一定是大量的、具有统计意义的数量。 （2）半衰期永不变。 （3）半衰期的公式：N余＝N原， m余＝m原。 核反应、核力和结合能 质能方程： 质量亏损： 结合能 【经典例题】 光电效应 例1、研究光电效应现象的装置如图。图中K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K极受到光照时能够发射电子。当用光子能量为2.82eV的光照射K极时，电流表的读数为30μA，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于1V时，电流表读数为零，保持滑片位置不变。下列说法中正确的是（） A．光电子的最大初动能为1.82eV B．K极材料的逸出功为1eV C．电流表的读数为30μA时，电压表的示数大于1V D．仅将电源正负极对调，电流表示数一定大于30μA 【答案】D 核式结构模型 例2、如图所示的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是（） A．α粒子与原子中的电子发生碰撞 B．正电荷在原子中均匀分布 C．原子中带正电的部分和绝大部分质量集中在一个很小的核上 D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中 【答案】C 玻尔氢原子模型 例3、如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（） A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 B．粒子性最强的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的 C．最容易发生衍射的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的 D．这群氢原子发出的光子中，能量的最大值为12.75eV 【答案】D 例4、根据玻尔原子理论，一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（） A．放出光子，库仑力做正功 B．放出光子，库仑力做负功 C．吸收光子，库仑力做负功 D．吸收光子，库仑力做正功 【答案】A 天然放射现象与衰变 例5、关于天然放射现象，下列说法正确的是（） A．原子核发生衰变时，质量数不守恒 B．原子核发生衰变时，电荷数守恒 C．在α、β、γ三种射线中，γ射线的电离本领最强 D．在α、β、γ三种射线中，α射线的穿透本领最强 【答案】B 核力与结合能 例6、科学研究表明，香烟会释放一种危险的放射性元素“钋（）”，如果每天抽2包香烟，一年后累积的辐射相当于400次胸透的辐射。的半衰期是138天，可以连续发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核，则下列说法正确的是（） A．制做香烟时通过高温可以减小的半衰期，从而减小辐射对人体的伤害 B．吸烟时因为发生化学反应，所以的半衰期会减小 C．发生衰变时，会发生质量亏损 D．新核的中子数是206，电荷数为83 【答案】C 近代物理综合 例7、下列关于物理学史的叙述不正确的是（） A．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 B．贝克勒尔发现了天然放射现象，表明原子核内部具有结构 C．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D．爱因斯坦的光电效应方程可以很好地解释光电效应现象 【答案】A 例8、下列说法正确的是（） A．衰变中释放的电子是核内中子转化为质子过程中产生的 B．阳光下看到细小的尘埃飞扬，是固体颗粒在空气中做布朗运动 C．由于原子核衰变时释放能量，根据，衰变过程质量增加 D．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 【答案】A 例9、下列说法正确的是（） A．氢原子由激发态向基态跃迁时放出光子 B．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态有关 C．核聚变与核裂变均释放能量，因此核反应前后质量数不守恒 D．卢瑟福的核式结构模型可以解释氢原子光谱不连续的现象 【答案】A 核反应与方程式 例10、100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（） A．，，X是中子 B．，，X是电子 C．，，X是中子 D．，，X是电子 【答案】A 例11、以下核反应方程属于衰变的是（） A． B． C． D． 【答案】A 近代物理信息题 例12、科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，用表示。“四中子”是通过向液态氢靶上发射原子核而产生的，与H碰撞可将一个核分裂成一个粒子和一个“四中子”。由于核由四个核子组成，与“四中子”体系很相近，所以早在上个世纪50年代就有人根据核的结合能，估算“四中子”的结合能最大约为，其后有很多实验对四中子体系进行探测，但多数结论是否定的。2022年，由数十个国家的科学家组成的团队发现了“四中子态”存在的明确证据。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是（） A．可以通过电磁场使形成高速粒子束 B．产生“四中子”的核反应为 C．从核子间相互作用来看，“四中子”与核的区别在于是否存在电磁力 D．按上世纪50年代的估算，4个中子结合成“四中子”至多需要吸收的能量 【答案】D $$