内容正文:
专题17原子结构与原子核
考纲·题型解读
1.以选择题、填空题形式考查玻尔理论的三条假说、能级公式、原子跃迁条件.
2.以选择题、填空题形式考查α、3、Y射线的性质及其用途:有关半衰期的简单计算;核反应方程的书写;核反应类型的判
断;核反应过程中质量亏损问题和核能释放问题.
3.以计算题形式考查原子物理与动量守恒问题、核反应过程中有关核能问题.
“十年高考母题题源揭秘
题源1
原子结构
氢原子光谱
Ⅱ.原子跃迁时需注意的几个问题
一群原子和一个原子
解题模型1.1
氢原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能
1.原子结构
处在某一个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃
(1)原子的核式结构模型
迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种,但是如果容器
①。粒子散射实验的结果:绝大多数a粒子穿过金箔
中盛有大量的氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会有
后仍沿原来的方向前进,少数《粒子发生了较大偏转,极少
各种不同的情况出现了,
数α粒子甚至被反弹回来.
一群氢原子处于量子数为”的激发态时,可能辐射出
②原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的原
的光谱线条教为N=n",D-C
2
子核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,
一个氢原子处于量子数为的激发态上时,最多可辐
带负电的电子在核外空间绕核旋转
射出n一1条光谱线,
③原子核的尺度:原子核直径的数量级为101im,原
2.氢原子的能级和轨道半径
子直径的数量级约为10-1°m.
④原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原
(1氢原子的能级公式:E.=元E(m=123…),共
子核的电荷数等于核内的质子数
中E1为基态能量E1=一13.6eV.
(2)玻尔原子模型
(2)氢原子的半径公式:rm=nr1(n=1,2,3,…),其
①定态假设:原子只能处于一系列不连续(即量子化)
中r1为基态半径,又称玻尔半径,r1=0.53×1010m.
的能量状态中,这些状态叫定态
(3)氢原子的能级图,如图所示」
②跃迁假设:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,
要辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量等于这两种
E/eV
定态的能量差hv=E制一E终,
立0.54
-0.85
③轨道假设:原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形
-1.51
轨道绕核运动相对应,轨道的分布也是不连续(即量子化)的,
-34
[说明]I.原子跃迁条件:v=E一E,适用于光子
和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况,对于光子和
-13.6
原子作用而使原子电离和实物粒子作用而使原子激发的情
①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态一
况,则不受条件的限制.基态氢原子的电离能为13.6V,只
定态.
要大于或等于13.6eV的光子都能使基态的氢原子吸收而
②横线左端的数字“1,2,3,……”表示量子数,右端的
发生电离,只不过入射光子的能量越大,原子电离后产生
数字“-13.6,一3.4,…”表示氢原子的能级.
的自由电子的动能越大,当实物粒子和原子相碰时,由于实
③相邻横线间的距离表示相邻的能级差,量子数越
物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射
大,相邻的能级差越小,
粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使
④带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃
原子受激发而向较高能级跃迁.
迁,原子跃迁条件为:y=Em一E,
·252·
定了粒子的比荷,E正确.
3.氢原子光谱
[答案]ACE
(1)氢原子光谱线是最早发现并进行研究的光谱线,
[真题4](2023·江苏)根据玻尔原于结构理论,氨离于
这些光谱线可用一个统一的公式表示:
(He+)的能级图如图所示.电于处在n=3轨道上比处在n=5
轨道上离氨核的距离
债司)
(选填“近”或“远”).当大量He
处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有条.
式中:m=1,2,3,…
He'E (ev)
00
0
对每一个m,有n=m十1,m十2,m十3,…构成一个
6
-1.51
谱线系。
5
-2.18
R=1.10×10?m1(里德伯常数).
4
-3.40
(2)巴尔末线系:巴尔末线系是氢光谱在可见光区的
-6.04
话线,共流长公式=(合一)=8以
-13.6
-54.4
[真题](2023·福建)在卢瑟福a粒于散射实验中,金箱
[解析]电子轨道离氦核越近能量越低,所以=3轨道比
中的原于核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个。
n=5近.当大量He处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的
粒于经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是
谱线有3+2+1=6条.
[答案]近6
题源2放射性元素的衰变
核反应
B
D
[解析]由于。粒子带正电,受到原子核的排斥,两个a粒
解题模型2.1
子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是C
1.原子核衰变规律
[答案]C
[真题2](2023·广东)在光电效应实验中,用频率为v的
衰变类型
a衰变
B衰变
光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是()
衰变方程
2X→2gY+He
9X→z+1Y+-e
A.增大入射光的强度,光电流增大
2个质子和2个中子结合
中子转化为质子和电子
B.减小入射光的强度,光电效应现象消失
衰变实质
成一个整体射出
C.改用频率小于的光照射,一定不发生光电效应
2H+26n→He
n→lH+-9e
D.改用频率大于y的光照射,光电于的最大初动能变大
[解析]用频率为的光照射光电管阴极,发生光电效应,
衰变规律
电荷数守恒,质量数守恒
该用频率较小的光照射时,有可能发生光电效应,选项C错误;
2.三种射线产生机理
揭y一W=2mv可知增加照射光频率,光电子最大初动能也
(1)射线:核内两个中子和两个质子结合得比较紧
增大,故选项D正确:增大入射光强度,单位时间内照射到单位面
密,作为一个整体从较大的原子核内抛射出来
积的光电子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是
(2)β射线:核内的一个中子转化为一个质子,同时放
否产生于照射光频率有关而与照射光强度无关,故选项B错误.
出一个电子
[答案]AD
(3)Y射线:放射性原子核在发生α衰变、B衰变后产生
[真题3](2023·新课程标准Ⅱ)在人类对微观世界进行
的新核往往处于高能级,当它向低能级跃迁时,辐射丫光子
探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合
3.衰变次数的确定
历史事实的是
(
设放射性元素2X经过n次a衰变和m次B衰变后,
A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
变为稳定的新元素Y,则核反应的方程为:
B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原于中存
在原于核
2X>》Y+nHe+m”1e
C,居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
根据电荷数守恒和质量数守恒可得方程:
D.卢瑟福通过a粒于散射实验证实了原于核内部存在质于
A=A'+4n
①
E.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现
Z=Z'+2n-m
②
了阴极射线是由带负电的粒于组成的,并测出了该粒于的比荷
[解析]密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为
由①@式联立解得:m=A一A'
4
1.6×101C,A正确;贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中
子,B错误;居里夫妇从沥青轴矿中分离出了钋(Po)和镭(R)
m=2'-z+A-A
2
两种新元素,C正确;卢瑟福通过α粒子散射实验,得出了原子
由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次
的核式结构理论,D错误;汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁
方程组,有了这个方程组,确定衰变次数就十分方便
场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测
·253·
实际确定方法是:根据3衰变不改变质量数,首先由质
量数改变确定《衰变次数,然后根据核电荷数守恒确定B
()
衰变次数
其中N原m原表示衰变前放射性元素的原子数或质
量,N会、m拿表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原
[真题5](2023·新课程标准1)关于天然放射性,下列说
子数或质量,t表示衰变时间,:表示半衰期
法正确的
半衰期公式只有对大量原子核衰变时谈半衰期才有
A.所有元素都有可能发生衰变
意义,因为半衰期为统计规律,对少数原子核是否衰变受
B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关
偶然因素影响
C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
[真题8](2023·重庆)碘131的半衰期约为8天,若某药
D.a、3和y三种射线中,Y射线的穿透能力最强
物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含
E.一个原于核在一次衰变中可同时放出a、3和Y三种射线
量大约还有
()
[解析]只有放射性元素才能发生衰变,A错误,同种核子
A.m/4
B.m/8
C.m/16
D.m/32
的半衰期是固定的,B正确:放射性与化合态无关,C正确:Y射
[解析]32天为4个半衰期,由半衰期定义知碘131含量
线是光子,穿透能力最强,D正确:原子核衰变可以只放出一种
为m/2=m/16,C正确.
或两种粒子,E错误,
[答案]C
[答案]BCD
解题模型2.3
[真题6](2023·福建)如图,放射性元素镭衰变过程中释
放出αB、y三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说
核能的计算
法正确的是
核能的计算方法:
②
(1)根据爱因斯坦的质能方程,用核子结合成原子核时质
+
量亏损(△vm)的千克数乘真空中光速(c=3X10“m/s)的平方
即△E=△mc9
①
(2)根据原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏
(MV)能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量
单位乘931.5MeV,即
A.①表示Y射线,③表示a射线
△E=△m×931.5MeV
②
B.②表示B射线,③表示α射线
注意:①式中△m的单位是千克(kg),△E的单位是焦
C.④表示a射线,⑤表示y射线
耳(J).②式中△m的单位是指原子质量单位u,(1u=
D.⑤表示B射线,⑥表示a射线
1.660566×10-7kg),△E的单位是兆电子伏(MeV).③能
[解析]《射线是氮核,带正电,由电场性质和左手定则知,
的转化和守恒定律。
③④是Q射线:B射线是电子,带负电,故①⑥是B射线,Y射线
(3)核反应中释放的核能,在无光子辐射的情况下,将
是光子,不带电,不发生偏转,故②⑤是y射线.C正确.
转化为生成的新核和新粒子的动能.因此在此情况下可应
[答案]C
用动量守恒定律和能量守恒及转化定律来计算核能.
[真题7](2023·山东)恒星向外辐射的能量来自于其内
[真题9](2023·北京)质于、中于和氘核的质量分别为
部发生的各种热核反应当温度达到10“K时,可以发生“氦燃烧”.
m1,m2和m.当一个质于和一个中于结合成氘核时,释放的能
(1)完成“氨燃烧”的核反应方程:He十
→Be+y.
量是(c表示真空中的光速)
(2)Be是一种不稳定的粒于,其半衰期为2.6×101“s.一定
A.(m1+m2-m3)c
质量的Be,经7.8×10-16s后所剩:Be占开始时的
B.(m1-m2-m3)c
[解析](1)由质量数守恒和电荷数守恒可得“氦燃烧”的
C.(m1十m2-m3)c2
核反应方程:He十&He→Be十Y.
D.(m1-m2-m3)c
(2)经7.8X101“s即三个半衰期后所剩“Be占开始时的
[解析]由质能方程E=△mc?知C正确】
(1/2)=1/8.
[答案]C
[真题10](2023·新课程标准)氘核和氚核可发生热核聚
[答案](1)He(2)1/8或12.5%
变而释放出巨大的能量,该反应方程为:H十H~He十x,式中x
解题模型2.2
是某种粒于.已知:H、H、He和粒于x的质量分别为2.0141u、
3.0161u、4.0026u和1.0087u,1u=931.5MeV/c2,c是真空中
半衰期的理解应用
的光速由上述反应方程和数据可知粒于x是
,该反应
半衰期计算公式:
释放出的能量为MeV(结果保留3位有效数字).
N.=N.()
[解析]根据H十H~He十x,并结合质量数守恒和电
荷数守恒知x为5n;由质能方程△E=△mc2得△E=(m:H十
254·
931.5MeV
n=1.4×1019个
④
m3H-me-m.)c2=(m2H十m3H一me-m)
1 u
(2)①衰变方程为
=17.6MeV.
28Pu→2U十
①
[答案]。n(或中子)17.6
U→2U+y
②
题源3
原子物理与动量守恒
或合起来有
Pu→U+a+Y
③
解题模型3.1
②上述衰变过程的质量亏损为
△m=mpu-mU-ma
⑧
原子核反应过程中动量守恒
放出的能量为
△E=c2·△m
⑤
[真题11](2021·海南)(1)已知:功率为100W灯泡消耗
这能量是轴核U的动能Ev、&粒子的动能E。和Y光子
的电能的5%转化为所发出的可见光的能量,光速c=3.0×10
的能量E,之和
m/s,普朗克常量h=6.63×104J·s.假定所发出的可见光的波
△E=Eu十E。十E
⑥
长都是560nm,计算灯泡每秒内发出的光于数;
由④⑤⑥式得
(2)钚的放射性同位素Pu静止时衰变为轴核激发态
Eu+E。=(mpu-mu-m。)c2-E,
⑦
U*和α粒于,而轴核激发态U”立即衰变为轴核U,并放
设衰变后的铀核和Q粒子的速度分别为0u和u。,则由动量
出能量为0.097MeV的y光于.已知:Pu、U和&粒于的质
守恒有
量分别为mpm=239.0521u、mu=235.0439u和m。=4.0026u,
muvv=mave
⑧
1u=931.5MeV/c2.
又由动量的定义知
①写出衰变方程:
1
1
②已知衰变放出的光于的动量可忽略,求α粒于的动能.
Eu=2muoi,E。=2mtd
⑨
[解析](1)一波长为入光子能量为
由⑧⑨式得
①
Evma
E。mu
⑩
设灯泡每秒内发出的光子数为,灯泡电功率为P,则
由⑦①式得
kP
n一E1
③
E。一mu+m
mu
[(mm-mu-m。)c2-E,]
①
式中,k=5%是灯泡的发光效率.联立①②式得
代入题给数据得
kP入
n=
③
E。=5.034MeV
@
hc
[答案](1)1.4×10个(2)①阳Pu→2U+a+Y
代入题给数据得
②5.034MeV
。十年高考母题原型训练
(★代表高考出现的频次)
A组
A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
题源1原子结构氢原子光谱(★★★)
C.逸出的光电于的最大初动能与入射光的频率无关
D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
1.(2020·全国I)氦氖激光器能产生三种波长的激光,其
3.(2020·广东)有关氢原于光谱的说法正确的是(
中两种波长分别为入1=0.6328um,入2=3.394m.已知波长为入1
A.氢原于的发射光谱是连续光谱
的激光是氖原于在能级间隔为△E1=1.96eV的两个能级之间
B.氢原于光谱说明氢原于只发出特定频率的光
跃迁产生的.用△E,表示产生波长为入2的激光所对应的跃迁的
C.氢原于光谱说明氢原于能级是分立的
能级间隔,则△E。的近似值为
(
D.氢原于光谱线的频率与氢原于能级的能量差无关
A.10.50eV
4.(2019·全国Ⅱ)氢原于在某三个相邻能级之间跃迁时,
B.0.98eV
可发出三种不同波长的辐射光.已知其中的两个波长分别为入
C.0.53eV
和入2,且入1>入2,则另一个波长可能是
(
D.0.36eV
A.入1+入2
2.(2021·广东)硅光电池是利用光电效应原理制成的器
B.-2
件.下列表述正确的是
(
·255·
入1入2
E/eV
C.x十入
马
0
4
-0.85
入1入2
3
-1.51
D.X1-入2
-3.40
-13.6
5.(2023·广东)能源是社会发展的基础,发展核能是解决
A.红、蓝一靛
B.黄、绿
能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有
C.红、紫
D.蓝一靛、紫
(
A.H+H~He+。n是核聚变反应
题源2放射性元素的衰变,
核反应(★★★★)
B.H+H~He十n是B衰变
1.(2023·福建)关于近代物理,下列说法正确的是(
C.U+dnBa十器Kr+3n是核裂变反应
A.a射线是高速运动的氨原于
D.U+6n→l4Xe+Sr+26n是a衰变
B.核聚变反应方程H十H→He十。n中,。n表示质于
6.(2023·重庆)以下是物理学史上3个著名的核反应
C.从金属表面逸出的光电于的最大初动能与照射光的频
方程:
率成正比
x+Li~2yy+N->x+ROy+9Be→g+号C
D.玻尔将量于观念引入原于领域,其理论能够解释氢原于
x、y和之是3种不同的粒子,其中之是
光谱的特征
A.a粒于
B.质于
2.(2023·天津)下列说法正确的是
()
C.中于
D.电于
A,采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半
7.(2023·江苏)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×101
衰期
Hz和5.44×101“Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光
B.由玻尔理论知道氢原于从激发态跃迁到基态时会放出
电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电于,钙逸出
光于
的光电于具有较大的
(
C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透
A.波长
B.频率
能力
C.能量
D.动量
D.
原于核所含核于单独存在时的总质量小于该原于核的
8.(2023·江苏)氢222是一种天然放射性气体,被吸入后,
质量
会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主
3.(2023·北京)表示放射性元素典131(11)B衰变的方
要环境致癌物质之一.其衰变方程是酷Rn→“Po十
.已
程是
知Rn的半衰期约为3.8天,则约经过
天,16g的
A.I→g7Sb+He
Rn衰变后还剩1g.
B.Xe+_ge
9.(2019·北京)下列说法正确的是
(
C.g1-→181+6n
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
D.别I→Te+HH
B.汤姆孙发现电于,表明原于具有核式结构
4.(2022·福建)“C测年法是利用“C衰变规律对古生物进
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该
行年代测定的方法.若用横坐标t表示时间、纵坐标m表示任意
束光的波长太短
时刻1“C的质量,。为t=0时C的质量.下面四幅图中能正确
D.按照玻尔理论,氢原于核外电于从半径较小的轨道跃迁
反映“C衰变规律的是
到半径较大的轨道时,电于的动能减小,原于总能量增大
10.(2022·四川)下列说法正确的是
m
A.α粒于大角度散射表明&粒于很难进入原于内部
B.氢原于跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射
C.裂变反应有质量亏损,质量数不守恒
D.Y射线是一种波长很短的电磁波
11.(2022·重庆)氢原于部分能级示意图如图所示,不同色
光的光于能量如下表所示:
色光
红
橙
梁
蓝一靛
章
光子能量1.61~
2.00
2.07
2.14
2.53
2.76
D
范围(eV)2.00
2.07
2.14
2.53
2.76
3.10
5.(2022·全国Ⅱ)原于核2X与氘核H反应生成一个a粒
处于某激发态的氢原于,发射的光的谱线在可见光范围内
于和一个质于由此可知
仅有2条,其颜色分别为
A.A=2,Z=1
B.A=2,Z=2
·256·
C.A=3,Z=3
D.A=3,Z=2
6(202·上海)某放射性元素经过1.4天有名的原子核
x
发生了衰变,该元素的半衰期为
()
×××
A.11.4天
B.7.6天
×3×
C.5.7天
D.3.8天
7.(2022·上海)现已建成的核电站的能量来自于()
A,天然放射性元素衰变放出的能量
B.人工放射性同位素放出的能量
C.重核裂变放出的能量
(2)在可控核反应堆中需要给快中于减速,轻水、重水和石
D.化学反应放出的能量
墨等常用作减速剂.中子在重水中可与H核碰撞减速,在石墨
8.(2022·上海)根据爱因斯坦光于说,光于能量E等于(h
中与C核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型某反应堆
为普朗克常量,c、入为真空中的光速和波长)
中快中于与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次
AA行
B是
碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?
C.hλ
n
9.(2022·天津)下列关于原于和原于核的说法正确的是
A.B衰变现象说明电于是原于核的组成部分
B.玻尔理论的假设之一是原于能量的量于化
C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D.比结合能越小表示原于核中的核于结合得越牢固
10.(2022·广东)关于核衰变和核反应的类型,下列表述正
确的有
()
A.8U→6Th十He是a衰变
B.N+HeO+HH是B衰变
C.H+H→He十n是轻核聚变
D.Se→Kr十2_9e是重核裂变
2.(2019·海南)一速度为的高速a粒于(He)与同方向
11.(2022·北京)太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其
质量不断减少.太阳每秒钟辐射出的能量约为4×10“J,根据爱
运动的氖核(Ne)发生弹性正碰,碰后a粒于恰好静止.求碰撞
因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近
()
前后氖核的速度(不计相对论修正).
A.1034kg
B.1015kg
C.1013kg
D.10°kg
题源3原子物理与动量守恒(★★)
1.(2019·山东)人类认识原于结构和开发利用原于能经历
了十分曲折的过程请按要求回答下列问题.
(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原于结构或原于核
的研究方面做出了卓越的贡献请选择其中的两位,指出他们的
主要成绩
0
②
在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进
行了深入研究,下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹,请从
三种射线中任选一种,写出它的名称和一种用途.
·257·
B组
题源1原子结构
氢原子光谱(★★★)
1.(2023·北京)以往我们认识的光电效应是单光于光电效
应,即一个电于在极短时间内只能吸收到一个光于而从金属表
面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激
光照射金属,由于其光于密度极大,一个电于在极短时间内吸收
多个光于成为可能,从而形成多光于光电效应,这已被实验证实
A
C
D
电源
6.钍核(。Th)有放射性,它能放出一个粒于变成镤核
光电效应实验装置示意如图.用频率为的普通光源照射阴
(1Pa),并伴随该过程会放出光于,下列说法正确的是()
极K,没有发生光电效应,换同样频率为的强激光照射阴极
A.光线可能是红外线,该粒于是正电于
K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接
B.光线可能是X射线,该粒于是中于
电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电于
C.光线一定是Y射线,该粒于是质子
减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流怡好减
D.光线一定是Y射线,该粒于是电于
小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h
7.目前核电站利用的核反应是
为普朗克常量,e为电于电量)
()
A.裂变,核燃料为轴
A.U=hv W
B.聚变,核燃料为轴
C.裂变,核燃料为氘
B.U=2 hu w
D.聚变,核燃料为氘
8.放射性元素衰变时放出的三种射线,按穿透能力由强到
C.U=2hv-W
弱的排列顺序是
(
D.U=5huW
2e e
A.a射线,B射线,Y射线
2.(2023·上海)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电
B.Y射线、3射线、a射线
效应,这时
(
C.Y射线、a射线、B射线
A.锌板带负电
D.B射线、a射线、Y射线
B.有正离于从锌板逸出
9.许多物质在紫外线照射下能发出荧光,紫外线照射时,这
C.有电于从锌板逸出
些物质的原于先后发生两次跃迁,其能量变化分别为△E!和
D.锌板会吸附空气中的正离于
△E,则下列说法正确的是
()
3.(2023·江苏)如果一个电子的德布罗意波长和一个中于
A.两次跃迁均向高能级跃迁,且△E:>△E
的相等,则它们的也相等。
(
B.两次跃迁均向低能级跃迁,且△E1<△E。
A.速度
B.动能
C.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且△E1>△E
C.动量
D.总能量
D.先向低能级跃迁,再向高能级跃迁,且△E1<△E
4.(2023·天津)下列说法正确的是
10.氦原于被电离一个核外电于,形成类氢结构的氨原于,
A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
已知基态的氦离于能量为E1=一54.4eV,氦离于能级的示意图
B.a射线、B射线、y射线都是高速运动的带电粒于流
如图所示在具有下列能量的光于中,不能被基态氨离于吸收而
C.氢原于从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光于
发生跃迁的是
()
D.发生光电效应时光电于的动能只与入射光的强度有关
-----
E
3.4eV
5.(2023·江苏)如图所示是某原于的能级图,a、b、c为原
E3
-6.0eV
于跃迁所发出的三种波长的光在下列该原于光谱的各选项中,
13.6eV
谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是
54.4eV
·258·
A.40.8eV
B.43.2eVC.51.0eV
D.54.4eV
题源2放射性元素的衰变核反应(★★★★)
11,中于n、质于p、氚核D的质量分别为mm、m,、mp.现用
光于能量为E的Y射线照射静止氚核使之分解,反应方程为Y
1.(2023·广东)轴核裂变是核电站核能的重要来源,其一
+D=p十n若分解后的中于、质于的动能可视为相等,则中于的
种裂变反应U+。n→Ba十Kr+3n,下列说法正确的有
动能是
A.上述裂变反应中伴随着中于放出
A.2[(mn-m,-m,)c-E]
B.轴块体积对链式反应的发生无影响
B.2[m,+m,二mD)c2+E
C.铀核的链式反应可人工控制
D.轴核的半衰期会受到环境温度的影响
C.2[(mn-m,-m.)c2+E]
2.(2023·全国)放射性元素氡(器Rn)经a衰变成为钋
(Po),半衰期为3.8天:但勘测表明,经过漫长的地质年代后,
1
D.2[(m,+m.-mn)c-E]
目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素R的矿石,其原因是
()
12.美国研究人员正在研制一种新型镍一铜长效电池,它是
采用铜和半衰期长达100年的放射性同位素镍63(Ni)这两种
A.目前地壳中的器Rn主要来自于其他放射元素的衰变
金属作为长寿命电池的材料,将镍63置于中央,四周包上铜皮,
B.在地球形成的初期,地壳中元素R的含量足够高
C.当衰变产物Po积累到一定量以后,“Po的增加会减
利用镍63发生3衰变时释放电于给铜片,用镍63和铜片做电
慢Rn的衰变进程
池两极,为外接负载提供电能,下列有关该电池的说法正确的是
D.R主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了
(
它的半衰期
A镍63的衰变方程是Ni→e十好Cu
3.(2023·重庆)轴是常用的一种核燃料,若它的原于核发
B.镍63的衰变方程是银Ni9e十蜗Cu
生了如下的裂变反应:
C.外接负载时镍63的电势比铜片高
U+。n→a+b+2n
D.该电池内电流方向是从铜片到镍
则a十b可能是
13.(2022·江苏)已知氢原于处在第一、第二激发态的能级
A.Xe+Kr
B.Ba十g器Kr
分别为一3.40eV和一1.51eV,金属钠的截止频率为5.53×101
C.Ba+Sr
D.Xe+Sr
Hz,普朗克常量h=6.63×104J·s.请通过计算判断,氢原子
4.一个氡核器Rn衰变成钋核Po并放出一个粒于,其半
从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠
衰期为3,8天.1g氢经过7.6天衰变掉氢的质量,以及器Rn衰变
板,能否发生光电效应
成“Po的过程放出的粒于是
(
A.0.25g,a粒于
B.0.75g,a粒于
C.0.25g,3粒于
D.0.75g,3粒于
5.我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有:
(1)U+n-Sr+Xe+on
(2)H+H-He++din
关于这两个方程的下列说法,正确的是
A.方程(1)属于&衰变
B.方程(2)属于轻核聚变
C.方程(1)中k=10,方程(2)中d=1
D.方程(1)中k=6,方程(2)中d=1
6.“轨道电于俘获”是放射性同位素衰变的一种形式,即原
于核俘获一个核外电于,核内一个质于变为中于,原于核衰变成
一个新核,并且放出一个中微于(其质量小于电于质量且不带
电),若一个静止的原于核发生“轨道电于俘获”(电于的初动量
可不计),则
()
A.生成的新核与衰变前的原于核质量数相同
B.生成新核的核电荷数塔加
·259·
C.生成的新核与衰变前的原于核互为同位素
10.某实验室工作人员,用初速度vo=0.09c(c为真空中的
D.生成的新核与中微于的动量大小相等
光速)的。粒于,轰击静止的氮原于核N,产生了质于H,若某
7.(2023·上海)放射性元素Po衰变为Pb,此衰变过程
次碰撞可看做对心正碰,碰后新核与质于同方向运动,垂直磁场
的核反应方程是:用此衰变过程中发出的射线轰击
方向射入磁场,通过分析偏转半径可得出新核与质于的速度大
F,可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒于,此核反应
小之比为1:20,已知质于质量为m.
过程的方程是
(1)写出核反应方程;
8.(2023·新课程标准I)一质于束入射到静止靶核A1
(2)求出质于的速度0:
上,产生如下核反应:
(3)若用上述两个质于发生对心弹性碰撞,则每个质于的动
P+3Al-→X+n
量变化量是多少?(结果保留两位有效数宇)
式中P代表质于,n代表中于,X代表核反应产生的新核.由
反应式可知,新核X的质于数为,中于数为
9.(2021·江苏)在3衰变中常伴有一种称为“中微于”的粒
于放出.中微于的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953
年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系
统,利用中微于与水中H的核反应,间接地证实了中微于的
存在
(1)中微于与水中的日发生核反应,产生中于(n)和正电
于(+e),即
中微于十1H→n十+9e
可以判定,中微于的质量数和电荷数分别是
、·(填
写选项前的字母)
A.0和0
B.0和1
C.1和0
D.1和1
(2)上述核反应产生的正电于与水中的电于相遇,与电于形
1.太阳的能量来自氢核聚变:即四个质于(氢核)聚变一个
成几乎静止的整体后,可以转变为两个光于(),即
。粒于,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微于,如
+ie+-9e→2Y
果太阳辐射能量的功率为P,质于{H、氦核:He、正电于e的质
已知正电子和电于的质量都为9.1X101kg,反应中产生
量分别为mp、mem。,真空中的光速为c,则:
的每个光子的能量约为J,正电于与电于相遇不可能只
(1)写出上述核反应方程式:
转变为一个光于,原因是
(2)计算每一次聚变所释放的能量△E;
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中于和电于的物质波
(3)计算t时间内因聚变生成的a粒于数n.
波长的大小
·260·
12.科学家发现太空中的Y射线一般都是从很远的星体放
题源3原子物理与动量守恒(★★)
射出来的,当Y射线爆发时,在数秒钟所产生的能量,相当于太
阳在过去一百亿年所产生的能量总和的一千倍左右,大致相当
1.(2023·江苏)(1)一个中于与某原于核发生核反应,生成
于将太阳全部质量转为能量的总和,科学家利用超级计算机对Y
一个氘核,其核反应方程式为.该反应放出的能量为Q,
射线爆发的状态进行了模拟,经过模拟,发现Y射线爆发是起源
则氘核的比结合能为
于一个垂死的星球的“坍塌”过程,只有星球“坍塌”时,才可以发
(2)A、B两种光于的能量之比为2:1,它们都能使某种金
出这么巨大的能量,已知太阳光照射到地球上大约需要8min时
属发生光电效应,且所产生的光电于最大初动能分别为EA、EB
间,由此估算:宇宙中一次Y射线爆发所放出的能量(G=66×
求A、B两种光于的动量之比和该金属的逸出功.
101N·m2/kg2).
2.(2022·海南)在核反应堆中,常用减速剂使快中于减速.
13.太阳内部持续不断地发生着四个质于聚变为一个氨核
假设减速剂的原于核质量是中于的k倍,中于与原于核的每次
的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.
碰撞都可看成是弹性正碰.设每次碰撞前原于核可认为是静止
(1)写出这个核反应方程;
的,求N次碰撞后中于速率与原速率之比.
(2)这一核反应能释放多少能量?
(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×10J,则太阳每秒减
少的质量为多少千克?
(4)若太阳质量再减少万分之三,热核反应就不能继续进
行,计算太阳还能存在多少年?(m,=1.0073u,m。=4,0015u,
m.=0.00055u)
·261·u'≤v
③
设A与B碰后的共同速度为”,由动量守恒定
律得
2mu'-3
7
2mv:=
2m
③
为使B能与挡板再次碰撞应满足
">0
④
联立①②③④式得
15<u<2:x7<<号
⑤
15.【解析】(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水
平位置时的速度大小为0
由机械能守恒知
mgh =
①
vo=W√2gh
②
设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所
产生的加速度大小为a
umg=ma
③
设物块B通过传送带后运动速度大小为,有
v2-v8=-2al
⑦
结合②③④式解得
=4 m/s
⑤
由于v>u=2m/s,所以v=4m/s.即为物块B
与物块A第一次碰撞前的速度大小,
(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、
1,取向右为正方向,由弹性碰撞知
-mv=mv1+MV
⑥
1
1
2m2=
2mvi+2MV:
⑦
14
解得v1=30=3m/s
⑧
即碰撞后物块B在水平台面向右匀速运动,设
物块B在传送带上向右运动的最大位移为1',则
0-v=-2al'
⑨
4
1'=gm<1m
②
所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上.
(3)当物块B在传送带上向右运动的速度为零
时,将会沿传送带向左加速,可以判断,物块B运动到
·12
左边台面时的速度大小为1,继而与物块A发生第
二次碰撞设第二次碰撞后物块B速度大小为2,同
上计算可知
u2
①
物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞…,
碰撞后物块B的速度大小依次为
=3=(,==(r…
1
1
@
则第次碰撞后物块B的速度大小为
w=(3)”
⑧
由1知=4m/s,就=
专题17
原子结构与原子核
十年高考母题原型训练
A组
题源1原子结构
氢原子光谱
1.D【解析】由跃迁公支得△B,-气,△E:
可得△E:=·△E=0.36eV,选
2.A【解析】电池是把其他形式的能转化成
电能的装置.而硅光电池是把光能转变成电能的一种
装置,
3.BC【解析】原子光谱是明线光谱,则A
错误,B正确.电子跃迁形成光谱线,光谱线不连续
则能级不连续,所以C正确.由hy=E:一E1知D
错误.
4.CD【解析】如图甲情况,由E:一E2=
A无,E-E=么元,E,-E=A后,可得:
入入:,即C正确.
入1十入2
如图乙情况由E,-E:=h元E,-E,=h
E一E=可得=经年D正商
-E
-E3
-E2
-E2
2
·E
-E
甲
乙
5.AC【解析】B为核变反应,D不是a衰变,
6.C【解析】H+Li2:He.
He+9N-→H+gO.
He+Ben+号C,≈为中子.
7.A【解析】由E=hv一W知,同种光照射,
逸出功越大,光电子的最大初动能越小,动量越小,由
德布罗意波长入=h/p知,波长越长.A正确.
8.He(或a)15.2【解析】由质量数守恒与
电荷守恒,Rn→“Po十He,由半衰期规律,经过
4×3.8=15.2天后,始Rn还剩原质量的1/16.
9.D【解析】太阳辐射的能量主要来自太阳
内部的氢核聚变,故A错误;汤姆孙发现电子,卢瑟
福提出了原子的核式结构模型,故B错误;发生光电
效应的务件是经>四以<,所以不能发生光电
效应现象是入射光的波长太长,故C错误;由E=
厂E=一13.6V,知n增大时原子总能量增大,由
。=m,得之m心,又因=n。,所以n增
大时,r增大,电子的动能减小.故D正确.
10.D【解析】本题考查a粒子散射、光的全
反射、核反应方程以及Y射线,意在考查考生对光学
与原子物理的基本概念的识记能力与理解能力α粒
子大角度散射现象说明原子中原子核很小,原子内部
十分“空旷”,A错误;发生全反射的条件之一是光由
光密介质向光疏介质中传播,故光从空气射入水中,
不可能发生全反射,B错误:所有的核反应都遵循电
荷数与质量数守恒,反应过程中,质量有亏损,C错
误;Y射线是一种电磁波,且频率很高,波长很短,D
正确,
11,A【解析】本题意在考查考生对氢原子能级
的理解,并能正确结合电磁波谱解决氢原子跃迁的能级
·12
问题.由七种色光的光子的不同能量可知,可见光光子的
能量范围在1.61~3.10eV,故可能是由第4能级向第2能
级跃迁过程中所辐射的光子,E1=-0.85-(一3.40)=2.55
V,即蓝一靛光:也可能是氢原子由第3能级向第2能级
跃迁过程中所辐射的光子,E2=一1.51一(一3.40)=1.89
eV,即红光,正确选项为A
题源2放射性元素的衰变核反应
1.D【解析】A:a射线是高速运动的氢核.
B:n表示中子,
C:最大初动能Ek=hy一W,与入射光频率只是
线性关系
2.B【解析】A:半衰期无法用物理或化学方
法改变;
C:遥感是利用红外线热效应和波长长容易
衍射:
D:核子单独存在时质量大于核质量.
3.B【解析】B衰变放出电子,利用电荷守恒
及质量数守恒即可得出结论,
4.C【解析】设半衰期为T,则有m=
m(付)广由此知正确选项为心
5.D【解析】核反应方程式为:2X十H
→He十H,根据质量数守恒有:A+2=4十1;电
荷数守恒有:Z十1=2十1,解得:A=3,Z=2,答案
为D.
6.D【解析】这种元素经11.4天,还剩余
1/8,即经过了3个半兼期,故半衰期为天=3.8
3
天,选项D正确.
7.C【解析】核电站发电的能量主要来自重
核裂变放出的能量,正确选项为C,
8.A【解析】由于光子能量为E=v(y为光
子频率),而y=无,所以E=k无,正确选项为小
9.B【解析】B衰变所释放的电子是原子核内
的中子转变为质子时所产生的,A错误;玻尔的基本
假设是轨道、速度、能量都是量子化的,B正确;半衰
期由原子核的内部因素决定,跟元素的化学状态、温
度、压强等因素无关,C错误;比结合能越大,表示原
子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,D错误,
10.AC【解析】本题考查核反应类型及核反
应方程式,意在考查考生的理解能力.A项是《衰变,
正确:B项是核的人工转变,错误:C项是轻核聚变,
正确;D项是B衰变,错误.
11.D【解析】本题意在考查考生对爱因斯坦质
能方程的运用能力.根据E=△c2得:△m=
c?
4×10
(3X10)kg≈4.4X10kg,选项AB,C错,选项D正确.
题源3原子物理与动量守恒
1.(1)卢瑟福提出了原于的核式结构模型(或其
他成就);玻尔把量于理论引入原于模型,并成功解释
了氢光谱(或其他成就);查德威克发现了中于(或其
他成就).(填写任意两个即可)
如2是Y射线,可用来检查金属内部有无砂眼和
裂纹
(2)重水减速效果更好,【解析】(1)见答案.
(2)设中子质量为Mn,靶核质量为M,由动量守
恒和能量守恒,得:
Mm·0=Mm·1+M·v2
2M·,2=
1
1
Mm·012+与M·v22
2
2
M-M
解得:u,=M,+M·0
在重水中靶核质量MH=2M.
M,-2M,
则01一M.+2M
·=-1
3 vo
在石墨中靶核质量Mc=12Mm
则u1'=M.-12M
11
M.+12M.
·00=
130g
因为|u1l<|1'
故用重水减速效果好,
2.【解析】设碰撞前后氖核的速度分别为
00、U
由动量守恒和能量守恒,得
mm·U十mNe·Uo=7mNe·U,
2m。·2+
1
2mNe·℃2=
2me·,
其中m。:mNe=1:5
·1
2
解方程组,得
5
B组
题源1原子结构氢原子光谱
1.B【解析】设电子吸收了n个光子,由光电
效应方程可得:Ek=nhy一W,由动能定理,eU=Ek,
联立解得U=n但-”阳只能为大于1的整数、所
以B正确,ACD错误.
2.C【解析】有电子从锌板逸出,锌板带正
电,C正确,ABD错误.
3.C【解析】根据德布罗意物质波公式,如果
一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们
的动量相等,选项C正确.
4.C【解析】衰变放出能量,有质量亏损,质
量不守恒,A错误,a射线、B射线都是高速运动的带
电粒子流,而Y射线是电磁波,B错误,根据波尔理
论,氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的
光子,C正确.发生光电效应时光电子的动能与入射
光的强度无关,只与入射光的频率有关,D错误
5.C
6.D【解析】本题考查衰变规律.该核反应的
方程为测Th→1Pa十-1e,放出的粒子为电子,伴
随放出的射线为Y射线.
7,A【解析】核聚变和核裂变过程都能释放
核能,但目前人类所掌握的技术水平只能对核裂变的
速度进行控制,所以各国的核电站都是以轴为燃料的
核裂变电站。
8.B【解析】由放射性元素衰变时产生的&
射线、3射线、Y射线的电离及穿透性质可知B正确.
9.C【解析】荧光为可见光,光子能量小于紫
外光光子能量,由此确定△E1>△E2,原子先吸收紫
外线后获得能量,向高能级跃迁,然后再跃迁到低能
级,从而放出荧光,故选C
3
10.B【解析】要吸收光子发生跃迁需要满足
一定的条件,即吸收的光子的能量必须是任两个能级
的差值,40.8eV是第一能级和第二能级的差值,
51.0eV是第一能级和第四能级的差值,54.4eV是电
子电离需要吸收的能量,均满足条件,选项A、C、D均
可以,而B选项不满足条件,所以本题选择B选项,
11.C【解析】据能量守恒可知E+△mc2=
2E,得E.=子(E+Amc),即E=[mD-m
mn)c2十E],故C正确.
12.ACD【解析】镍63发生衰变时核内一个
中子转化为一个质子和一个电子,电子跑到铜片上,
铜片聚集负电荷(电子)成为电池负极,镍63因正电
荷(质子)增加,成为电池正极,故接负载时,镍63电
势比铜片高,电池内电流方向从铜片到镍。
13.【解析】氢原子放出的光子能量E=E3一
E2,代入数据得E=1.89eV
金属钠的逸出功W。=h,,代入数据得W。
=2.3eV
因为E<W。,所以不能发生光电效应.
题源2放射性元素的衰变核反应
1.AC【解析】根据题给裂变反应方程,可知
上述裂变反应中伴随着中子放出,A正确,铀块体积
对链式反应的发生有影响,只有铀块体积大于临界体
积时才能发生链式反应,B错误.铀核的链式反应可
人工控制,铀核的半衰期不会受到环境温度的影响,
C正确D错误」
2.A【解析】目前地壳中仍存在天然的含有
放射性元素R的矿石,其原因是目前地壳中的
Rn主要来自于其他放射元素的衰变,A正确.
3.D【解析】由质量数守恒可知a十b的质量
数之和为234,由电荷数守恒可知a十b的电荷数为
92,所以a十b可能是°Xe十数Sr,D正确.
4.B【解析】7.6天是两个半衰期,剩下的质
量占原来的1/4,1g氡衰变掉的质量为0.75g,又由
质量数和电荷数守恒可知,放出的粒子质量数是4,
。1
核电荷数是2,该粒子是&粒子,因而B对.
5.BC【解析】本题考查核反应方程.(1)式为
典型的裂变方程,故A选项错误;(2)为聚变反应,故
B正确;根据质量数守恒和电荷数守恒定律可得k=
10,d=1,故C选项正确.
6.AD【解析】质子与中子的质量数相同,所
以发生“轨道电子俘获”后新核与原核质量数相同,A
正确;新核质子数减少,故核电荷数减少,B错;新核
与原核质子数不同,不能称它们互为同位素,C错;以
静止原子核及被俘获电子为系统,系统动量守恒,系
统初动量为零,所以生成的新核与中微子的动量大小
相等,方向相反,D正确.选A、D.
7.9Po→gPb+HeHe+号F→器Ne+{H
【解析】根据衰变规律,此衰变过程的核反应方
程是Po→2Pb十He.用a射线轰击1昌F,可得到质
量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过
程的方程是:He+1gF~诺Ne+}H.
8.1413【解析】根据电荷量守恒可得新核
X的质子数为14,根据质量数守恒可得新核的中子
数为27+1-1-14=13.
9.(1)A(2)8.2×10-1“遵循动量守恒
(3)入m<入。【解析】(1)由核反应中质量数守恒和
电荷数守恒可知A正确.
(2)由能量守恒有2E=2mec2,所以E=mec2=
9.1×10-31×(3.0×10“)2J=8.2×10-1“J.
反应过程中动量守恒且总动量为零
(3)粒子的动量p=√2mEk,物质波的波
长=
h
p
由mn>me,知力m>pe,则入m<入c
10.【解析】(1)He+N-→O+H.
(2)a粒子、新核的质量分别为4m、17m,质子的
速度为,对心正碰,由动量守恒定律得:
40a=
17m2十m0
20
解出v=0.20c
(3)质量相等且弹性碰撞,交换速度.对某一质
子,选其末动量方向为正方向,则?=m0,巾1=
一,又△p=p:一力1,故解出△p=0.40mc,方向与
末动量方向一致
11.【解析】(1)核反应方程式为
4H→He+2e
①
(2)由爱因斯坦的质能方程△E=△mc2
②
核反应所释放的能量△E为
△E=(4mp-He-2me)c2
③
(3)由能量关系得Pt=n△E
④
Pt
Pt
得n=△正(4mp-mH-2m.)c
12.【解析】已知地球的公转周期T=365天=
31536000s,
日地间距离R=8×60×3×108m=1.44×101m.
尚万有引力走#袋-m答众得M-求
4π2
GT
=1.79×1030kg.
由爱因斯坦质能方程E=mc2得一次Y射线爆
发放出的能量
E=1.79×100×(3×108)J=1.611×107J.
13.【解析】(1)4H→He+2e
(2)△m1=4×1.0073u-(4.0015+2×0.00055)u
=0.0266u
所以△E=△m1c2=0.0266×931.5MeV=24.78
MeV=4X10-12]
(3)因为太阳每秒钟释放的能量为3.8×106J,
则太阳每秒钟减小的质量为△m,=△E=3.8×109
(3×108)2
kg≈0.4×1010kg
(4)太阳的质量为2×1030kg,太阳还能存在时
间为
△m3_2×1030×3×104
t=
s=15×1016s≈5×
△m2
0.4×1016
10年
题源3原子物理与动量守恒
1.(1)9n+H→H
(2)EA-2EB
1
【解析】(1)见答案
(2)光子能量e=m,动量力=么
,且=
入
得p=,则pa:pa=21
A照射时,光电子的最大初动能EA=eA一W.
同理,EB=eB一W。,
解得W,=EA一2EB·
2.【解析】设中子和作减速剂的物质的原子核
A的质量分别为mm和mA,碰撞后速度分别为'.
和'A.碰撞前后的总动量和总能量守恒,有
mmvn=mnv'm+十mAv'A
①
合m,=宁m,e+
1
2mAv'月
②
式中m为碰撞前中子速度,由题设
72A=k2
③
由①②③式得,经1次碰撞后中子速率与原速率
之比为
骨
经N次碰撞后,中子速率与原速率之比为
)
专题18实验与探究(2)
十年高考母题原型训练
A组
题源1选修3一3实验
1.(1)乙(2)2t。变大变大
【解析】(1)游标卡尺两外测量爪对齐,甲图放
小球的地方并不对齐,正确的是乙图
(2)一个周期内小球应该两次经过最低点,使光
敏电阻的阻值发生变化,故周期为t1十2t。一t=2t0:
小球的直径变大后,摆长变长,周期变大;使得每次经
过最低,点的时间变长,
2.A【解析】单摆摆角小于5度时,才可近似