第十六章 原子結構　波粒二象性　原子核-2026版大一輪高中物理（原卷版）

第十六章原子結構波粒二象性原子核卷別/年份新課標江西湖南黑吉遼海南浙江安徽湖北山東全國甲廣東河北202420242024202420242023202420232024202420242023202420242024黑體輻射、能量子、物質波T4T2T1T10光電效應T8T8T15玻爾理論、能級T10T1T1原子核的衰變、半衰期T4T5T1核反應、核能T2T1T2T1試題情境生活實踐類醫(yī)用放射性元素、霓虹燈、氖管、光譜儀、原子鐘、威耳遜云室、射線測厚儀、原子彈、反應堆與核電站、太陽、氫彈、環(huán)流器裝置等學習探索類光電效應現象、光的波粒二象性、原子的核式結構模型、氫原子光譜、原子能級結構、射線的危害與防護、原子核的結合能、核裂變和核聚變等考向預測高考對本章知識的考查主要有黑體輻射、能量子、光電效應、玻爾理論、能級、原子核的衰變、核反應和核能,均為選擇題,試題的難度較小第1講能量量子化光電效應■目標要求1.掌握黑體輻射的定義及其實驗規(guī)律,理解能量量子化的意義。2.理解光電效應現象及光電效應的實驗規(guī)律,會利用光電效應方程計算逸出功、截止頻率、最大初動能等物理量。3.會分析光電效應常見的三類圖像。考點1黑體及黑體輻射必|備|知|識1.熱輻射。(1)定義:周圍的一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的有關,所以叫熱輻射。

(2)特點:熱輻射強度按波長的分布情況隨物體溫度的不同而有所不同。2.黑體、黑體輻射的實驗規(guī)律。(1)黑體:能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生的物體。

(2)黑體輻射的實驗規(guī)律。①對于一般材料的物體,輻射電磁波的情況除與溫度有關外,還與材料的種類及表面狀況有關。②黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的有關。隨著溫度的升高,一方面,各種波長的輻射強度都有增加;另一方面,輻射強度的極大值向波長較短的方向移動,如圖所示。

3.能量子。(1)定義:普朗克認為,當帶電微粒輻射或吸收能量時,只能輻射或吸收某個最小能量值ε的,這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子。

(2)能量子大小:ε=,其中ν是帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率,h稱為普朗克常量。h=6.626×10-34J·s(一般取h=6.63×10-34J·s)。

(1)黑體一定是黑色的()(2)隨著溫度的升高,黑體輻射電磁波強度的極大值向頻率較大的方向移動()關|鍵|能|力【典例1】在能量量子化研究的歷程中,下列說法正確的是()A.物質發(fā)射(或吸收)能量時,能量不是連續(xù)的,而是一份一份進行的B.黑體既不反射電磁波,也不向外輻射電磁波C.能量子假說中的能量子的能量ε=hν,ν為帶電微粒的運動速率,h為普朗克常量D.一切物體都在輻射電磁波,這種輻射與物體的溫度無關【典例2】(多選)(2023·海南卷)已知一個激光發(fā)射器功率為P,發(fā)射波長為λ的光,光速為c,普朗克常量為h,則()A.光的頻率為cB.光子的能量為hC.光子的動量為hD.在時間t內激光器發(fā)射的光子數為Ptc考點2光電效應的規(guī)律必|備|知|識1.光電效應及其規(guī)律。(1)光電效應現象。照射到金屬表面的光,能使金屬中的從表面逸出,這個現象稱為光電效應,這種電子稱為光電子。

(2)光電效應規(guī)律。①每種金屬都有一個截止頻率νc,入射光的頻率必須大于或等于這個才能產生光電效應。

②光電子的最大初動能與入射光的強度無關,只隨入射光頻率的增大而。

③光電效應的發(fā)生幾乎是瞬時的,一般不超過10-9s。④當入射光的頻率大于或等于截止頻率時,在光的顏色不變的情況下,入射光越強,飽和光電流越大,逸出的光電子數越多,逸出光電子的數目與入射光的強度成正比,飽和光電流的大小與入射光的強度成。

2.愛因斯坦光電效應方程。(1)光電效應方程。①表達式:Ek=。

②物理意義:金屬表面的電子吸收一個光子獲得的能量是hν,這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0,剩下的表現為逸出后電子的。

(2)逸出功W0:電子從金屬中逸出所需做功的最小值,W0=hνc=hcλ(3)最大初動能:發(fā)生光電效應時,金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值。(1)光子和光電子都不是實物粒子()(2)只要入射光的強度足夠大,照射時間足夠長,就可以使金屬發(fā)生光電效應()(3)光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比()關|鍵|能|力1.與光電效應有關的五組概念對比。(1)光子與光電子:光子指光在空間傳播時的每一份能量,光子不帶電;光電子是金屬表面受到光照射時發(fā)射出來的電子,其本質是電子。光子是光電效應的因,光電子是光電效應的果。(2)光電子的初動能與光電子的最大初動能:光照射到金屬表面時,電子吸收光子的全部能量,可能向各個方向運動,需克服原子核和其他原子的阻礙而損失一部分能量,剩余部分為光電子的初動能;只有金屬表面的電子直接向外飛出,只需克服原子核的引力做功的情況,光電子才具有最大初動能。光電子的初動能小于或等于光電子的最大初動能。(3)光電流與飽和光電流:金屬板飛出的光電子到達陽極,回路中便產生光電流,隨著所加正向電壓的增大,光電流趨于一個飽和值,這個飽和值是飽和光電流,在一定的光照條件下,飽和光電流與所加電壓大小無關。(4)入射光的強度與光子的能量:入射光的強度指單位時間內照射到金屬表面單位面積上的總能量,即I=nhν,n是單位時間照射到單位面積上的光子數。(5)光的強度與飽和光電流:飽和光電流與入射光的強度成正比的規(guī)律是對頻率相同的光照射金屬產生光電效應而言的,對于不同頻率的光,由于每個光子的能量不同,飽和光電流與入射光的強度之間沒有簡單的正比關系。2.四點提醒。(1)能否發(fā)生光電效應,不取決于光的強度而取決于光的頻率。(2)光電效應中的“光”不是特指可見光,也包括不可見光。(3)逸出功的大小由金屬本身決定,與入射光無關。(4)光電子不是光子,而是電子。3.三個關系式。(1)愛因斯坦光電效應方程:Ek=hν-W0。(2)最大初動能與遏止電壓的關系:Ek=eUc。(3)逸出功與截止頻率的關系W0=hνc。4.兩條對應關系。(1)光強大(頻率一定時)→光子數目多→發(fā)射光電子多→飽和光電流大。(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大?！镜淅?】(多選)(2024·黑吉遼卷)X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子,并對光電子進行分析的科研儀器,用某一頻率的X光照射某種金屬表面,逸出了光電子,若增加此X光的強度,則()A.該金屬的逸出功增大B.X光的光子能量不變C.逸出的光電子最大初動能增大D.單位時間逸出的光電子增多【典例4】(2024·海南卷)利用如圖所示的裝置研究光電效應,閉合單刀雙擲開關S接1,用頻率為ν1的光照射光電管,調節(jié)滑動變阻器,使電流表的示數剛好為0,此時電壓表的示數為U1,已知電子電荷量為e,普朗克常量為h,下列說法正確的是()A.其他條件不變,增大光強,電壓表示數增大B.改用比ν1更大頻率的光照射,調整電流表的示數為零,此時電壓表示數仍為U1C.其他條件不變,使開關S接2,電流表示數仍為零D.光電管陰極材料的截止頻率νc=ν1-e考點3光電效應的圖像關|鍵|能|力考向1最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖像(Ek-ν圖像)(1)對應關系:Ek=hν-W0。(2)截止頻率(極限頻率):橫軸截距。(3)逸出功:縱軸截距的絕對值W0=|-E|=E。(4)普朗克常量:圖線的斜率k=h?！镜淅?】用如圖甲所示的裝置研究光電效應現象。閉合開關S,用頻率為ν的光照射光電管時發(fā)生了光電效應。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖像,圖線與橫軸的交點坐標為(a,0),與縱軸的交點坐標為(0,-b),下列說法正確的是()甲乙A.普朗克常量為h=aB.斷開開關S后,電流表G的示數不為零C.僅增加照射光的強度,光電子的最大初動能將增大D.保持照射光強度不變,僅提高照射光頻率,電流表G的示數保持不變考向2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖像(Uc-ν圖像)(1)對應關系:Uc=heν-W(2)截止頻率νc:橫軸截距。(3)遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大。(4)普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積,即h=ke?！镜淅?】(2022·河北卷)如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的實驗曲線,該實驗直接證明了愛因斯坦光電效應方程,并且第一次利用光電效應實驗測定了普朗克常量h。由圖像可知()A.鈉的逸出功為hνcB.鈉的截止頻率為8.5×1014HzC.圖中直線的斜率為普朗克常量hD.遏止電壓Uc與入射光頻率ν成正比考向3光電流與電壓的關系圖像(I-U圖像)1.顏色相同、強度不同的光。(1)遏止電壓Uc:橫軸截距。(2)飽和光電流Im:光強越強,飽和光電流越大。(3)最大初動能:Ek=eUc。2.強度相同、顏色不同的光(以黃光和藍光為例)。(1)遏止電壓|Uc1|>|Uc2|,理由:ν藍>ν黃。(2)飽和光電流I黃>I藍,理由:光強=光子個數×單個光子能量。(3)最大初動能Ek1>Ek2,理由:Ek=eUc?！镜淅?】在光電效應實驗中,某同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則下列說法正確的是()A.甲光的頻率大于乙光的頻率B.乙光的波長大于丙光的波長C.乙光對應的截止頻率大于丙光對應的截止頻率D.甲光對應的光電子最大初動能大于丙光對應的光電子最大初動能把握高考微點,實現素能提升完成P461微練54

第2講波粒二象性物質波原子結構玻爾理論■目標要求1.理解波粒二象性的特征。2.了解實物粒子的波動性,知道物質波的概念。3.掌握原子的核式結構及玻爾的原子理論,理解氫原子能級圖及原子受激躍遷條件?？键c1光的波粒二象性物質波必|備|知|識1.光的波粒二象性。(1)光的干涉、衍射、偏振現象證明光具有性。

(2)光電效應說明光具有性。

(3)光既具有波動性,又具有粒子性,稱為光的性。

2.物質波。(1)概率波:光的干涉現象是大量光子的運動遵循波動規(guī)律的表現,亮條紋是光子到達概率的地方,暗條紋是光子到達概率的地方,因此光波又叫概率波。

(2)物質波:任何一個運動著的物體,小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應,其波長λ=hp,p為運動物體的動量,h(1)光的頻率越高,光的粒子性越明顯,就不具有波動性了()(2)實物粒子也具有波動性的一面()關|鍵|能|力1.從數量上看。個別光子的作用效果往往表現為粒子性;大量光子的作用效果往往表現為波動性。2.從頻率上看。頻率越低波動性越顯著,越容易看到光的干涉和衍射現象;頻率越高粒子性越顯著,貫穿本領越強,越不容易看到光的干涉和衍射現象。3.從傳播與作用上看。光在傳播過程中往往表現出波動性;在與物質發(fā)生作用時往往表現出粒子性。4.波動性與粒子性的統(tǒng)一。由光子的能量、光子的動量表達式E=hν、p=hλ也可以看出,光的波動性和粒子性并不矛盾,表示粒子性的能量和動量的計算式中都含有描述波動性的物理量——頻率ν和波長λ【典例1】(2024·新課標卷)三位科學家由于在發(fā)現和合成量子點方面的突出貢獻,榮獲了2023年諾貝爾化學獎。不同尺寸的量子點會發(fā)出不同顏色的光。現有兩種量子點分別發(fā)出藍光和紅光,下列說法正確的是()A.藍光光子的能量大于紅光光子的能量B.藍光光子的動量小于紅光光子的動量C.在玻璃中傳播時,藍光的速度大于紅光的速度D.藍光在玻璃中傳播時的頻率小于它在空氣中傳播時的頻率【典例2】(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗,隨著時間的延長,在屏上先后出現如圖甲、乙、丙所示的圖像,則()A.圖像甲表明光具有粒子性B.圖像丙表明光具有波動性C.用紫外光觀察不到類似的圖像D.實驗表明光是一種概率波考點2電子的發(fā)現原子核式結構模型必|備|知|識1.電子的發(fā)現:英國物理學家發(fā)現了電子。

2.α粒子散射實驗:1909年,英國物理學家和他的助手進行了用α粒子轟擊金箔的實驗,實驗發(fā)現,絕大多數α粒子穿過金箔后,基本上仍沿原來的方向前進,但有少數α粒子發(fā)生了大角度偏轉,極少數偏轉的角度甚至大于90°,也就是說,它們幾乎被“撞了回來”。

3.原子的核式結構模型:在原子中心有一個很小的核,原子全部的和幾乎全部都集中在核里,帶負電的在核外空間繞核旋轉。

(1)在α粒子散射實驗中,少數α粒子發(fā)生大角度偏轉是由于它跟金原子中的電子發(fā)生了碰撞()(2)原子中絕大部分是空的,原子核很小()(3)原子核式結構是盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎上提出的()關|鍵|能|力【典例3】下列說法正確的是()A.電子的發(fā)現說明了原子核內部還有復雜結構B.α粒子散射實驗揭示了原子的核式結構C.α粒子散射實驗中絕大多數α粒子都發(fā)生了較大偏轉D.α粒子散射實驗中有的α粒子發(fā)生較大偏轉,是α粒子與原子核發(fā)生碰撞所致考點3玻爾原子理論能級躍遷必|備|知|識1.光譜:用光柵或棱鏡可以把物質發(fā)出的光按波長(頻率)展開,獲得光的波長(頻率)和強度分布的記錄,即光譜。2.光譜分類。3.氫原子光譜的實驗規(guī)律:巴耳末系是氫光譜的譜線,其波長公式1λ=R∞122-1n2(n=3,4,5,…),R∞叫作里德伯常量,R∞4.光譜分析:利用每種原子都有自己的可以用來鑒別物質和確定物質的組成成分,且靈敏度很高。在發(fā)現和鑒別化學元素上有著重大的意義。

5.玻爾原子理論。(1)定態(tài):原子只能處于一系列的能量狀態(tài)中,在這些能量狀態(tài)中原子是的,電子雖然繞核運動,但并不向外輻射能量。

(2)躍遷:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時,它輻射或吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定,即hν=Em-En(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s)。(3)軌道:原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應。原子的定態(tài)是的,因此電子的可能軌道也是的。

6.氫原子的能級、能級公式。(1)氫原子的能級(能級圖如圖所示)。(2)氫原子的能級和軌道半徑。①氫原子的能級公式:En=1n2E1(n=1,2,3,…),其中E1為基態(tài)能量,其數值為E1=-13.②氫原子的半徑公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1為基態(tài)半徑,又稱玻爾半徑,其數值為r1=0.53×10-10m。(1)處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為11eV的光子而躍遷到高能級()(2)氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν=En-Em(n>m)()(3)氫原子各能級的能量指電子繞核運動的動能()關|鍵|能|力1.兩類能級躍遷。(1)自發(fā)躍遷:高能級→低能級,釋放能量,發(fā)射光子。光子的頻率ν=ΔEh=E(2)受激躍遷:低能級→高能級,吸收能量。吸收光子的能量必須恰好等于能級差hν=ΔE。2.光譜線條數的確定方法。(1)一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數最多為n-1。(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數N=Cn2=3.電離。(1)電離態(tài):n=∞,E=0。(2)電離能:指原子從基態(tài)或某一激發(fā)態(tài)躍遷到電離態(tài)所需要吸收的最小能量。例如:氫原子從基態(tài)→電離態(tài),吸收能量E吸=0-(-13.6eV)=13.6eV。(3)若吸收能量足夠大,克服電離能后,獲得自由的電子還具有動能?！镜淅?】(2025·合肥模擬)1885年瑞士科學家巴耳末對氫原子可見光區(qū)的譜線做了分析,總結出其波長公式1λ=R∞122-1n2(n=3,4,5,…),稱為巴爾末系。1906年,賴曼發(fā)現了氫原子紫外區(qū)的賴曼系譜線,其波長滿足公式:1λ=R∞1-1n2(n=2,3,4,5,A.5∶36 B.5∶27 C.3∶4 D.1∶4【典例5】(2024·浙江卷)玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示,處于n=3能級的原子向低能級躍遷,會產生三種頻率為ν31、ν32、ν21的光,下標數字表示相應的能級。已知普朗克常量為h,光速為c。下列說法正確的是()A.頻率為ν31的光,其動量為EB.頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入同一光電效應裝置,均產生光電子,其最大初動能之差為hν32C.頻率為ν31和ν21的兩種光分別射入雙縫間距為d,雙縫到屏的距離為L的干涉裝置,產生的干涉條紋間距之差為LcD.若原子n=3躍遷至n=4能級,入射光的頻率ν34>E把握高考微點,實現素能提升完成P463微練55

第3講原子核■目標要求1.了解天然放射現象及三種射線的性質。2.了解原子核的衰變,掌握半衰期的概念,并會進行有關計算。3.了解四種核反應類型,能根據質量數守恒和電荷數守恒書寫核反應方程。4.認識原子核的結合能與比結合能,能進行有關核能的計算?？键c1原子核的衰變半衰期必|備|知|識1.原子核的組成:原子核是由和組成的,原子核的電荷數等于核內的。

2.天然放射現象:放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現象,首先由發(fā)現。天然放射現象的發(fā)現,說明具有復雜的結構。

3.三種射線的比較。名稱構成符號電荷量質量電離能力貫穿本領α射線核

2+2e4u最

最

β射線

-1-e11837較強較強γ射線光子γ00最

最

4.原子核的衰變。(1)衰變:原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子,變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。(2)α衰變、β衰變。衰變類型α衰變β衰變衰變方程ZAXZA衰變實質2個質子和2個中子結合成一個整體射出中子轉化為質子和電子211H+2001n衰變規(guī)律電荷數守恒、質量數守恒(3)γ射線:γ射線經常是伴隨著α衰變或β衰變同時產生的。5.半衰期。(1)公式:N余=N原12tτ,m余=m(2)影響因素:放射性元素衰變的快慢是由決定的,跟原子所處的外部條件(如溫度、壓強)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)(填“有關”或“無關”)。

6.放射性同位素的應用與防護。(1)放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類,放射性同位素的化學性質(填“相同”或“不同”)。

(2)應用:消除靜電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等。(3)防護:防止放射性對人體組織的傷害。(1)三種射線按穿透能力由強到弱的排列順序是γ射線、β射線、α射線()(2)β衰變中的電子來源于原子核外電子()(3)發(fā)生β衰變時,新核的電荷數不變()關|鍵|能|力考向1原子核的衰變【典例1】(2025·九江模擬)碘131是碘元素的人工放射性同位素，醫(yī)學上常用碘131(53131I)標記的玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉作為肝、膽和腎等檢查的掃描顯像劑，其發(fā)生衰變的方程為53131Im131X+-1A.碘131發(fā)生的是β衰變B.碘131的原子核內中子數比X粒子的原子核內中子數少一個C.碘131在玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉中的半衰期可能不相同D.碘131原子核內有68個中子考向2半衰期【典例2】(2025·廣州模擬))鉍是一種金屬元素，元素符號為Bi，原子序數為83，位于元素周期表第六周期VA族，在現代消防、電氣、工業(yè)、醫(yī)療等領域有廣泛的用途。一個鉍210核(83210Bi)放出一個β粒子后衰變成一個釙核(84210Po)，并伴隨產生了γ射線。已知t=0時刻有質量為m的鉍210核，t1時刻測得剩余23m沒有衰變，t2時刻測得剩余16m沒有衰變，A.3t12 C.t2-t1 D.t考點2核反應及核反應類型關|鍵|能|力1.核反應的四種類型。類型可控性核反應方程典例衰變α衰變自發(fā)92238U→90234Tβ衰變自發(fā)90234Th人工轉變人工控制714N+24He(盧瑟福發(fā)現質子)24He+49Be(查德威克發(fā)現中子)1327Al+24H約里奧·居里夫婦發(fā)現放射性同位素,同時發(fā)現正電子1530P重核裂變比較容易進行人工控制92235U+01n→56144Ba92235U+01n輕核聚變很難控制12H+13H→24H2.核反應方程式的書寫規(guī)范。(1)熟記常見基本粒子的符號,是正確書寫核反應方程的基礎。如質子(11H)、中子(01n)、α粒子(24He)、β粒子(-10e)、正電子(10e)(2)掌握核反應遵循的規(guī)律,是正確書寫核反應方程或判斷某個核反應方程是否正確的依據。由于核反應不可逆,所以書寫核反應方程式時只能用“”表示反應方向。(3)核反應過程中質量數守恒,電荷數守恒。注意:質量數守恒不是質量守恒,核反應過程中伴隨著能量的釋放,反應前后質量會變化,一般質量會虧損。【典例3】(2024·廣東卷)我國正在建設的大科學裝置——“強流重離子加速器”,其科學目標之一是探尋神秘的“119號”元素,科學家嘗試使用核反應Y+95243Am→119AX+201n產生該元素。關于原子核YA.Y為2658Fe，B.Y為2658Fe，C.Y為2454Cr，D.Y為2454Cr，【典例4】(多選)能源是社會發(fā)展的基礎,發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放核能的反應方程,表述正確的有()A.13H+12H→B.13H+12H→2C.92235U+01n→56D.92235U+01n→54140Xe

考點3質量虧損及核能的計算必|備|知|識1.核力:原子核內部,核子間所特有的相互作用力。2.結合能:原子核是核子憑借結合在一起構成的,要把它們分開需要的能量,叫作原子的結合能,也叫核能。

3.比結合能:原子核的結合能與之比,叫作比結合能,也叫平均結合能。比結合能越,原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩(wěn)定。

4.核子在結合成原子核時出現質量虧損Δm,其對應的能量ΔE=。原子核分解成核子時要吸收一定的能量,相應的質量增加Δm,吸收的能量為ΔE=。

(1)核力就是庫侖力()(2)原子核的結合能越大,原子核越穩(wěn)定()(3)核反應中,出現質量虧損,一定有核能產生()關|鍵|能|力核能的計算方法。(1)根據ΔE=Δmc2計算,計算時Δm的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,ΔE的單位是“J”。(2)根據ΔE=Δm×931.5MeV計算。因1原子質量單位(u)相當于931.5MeV的能量,所以計算時Δm的單位是“u”,ΔE的單位是“MeV”。(3)根據核子比結合能來計算核能:原子核的結合能=核子比結合能×核子數?！镜淅?】(多選)(2025·臺州模擬)有研究發(fā)現中子n衰變后可轉化成質子p和電子e,同時放出質量可視為零的反中微子ve。已知中子質量mn=939.57MeV/c2,質子質量mp=938.27MeV/c2,電子質量me=0.51MeV/c2,c為光速,不考慮粒子之間的相互作用及中子的初動能。若質子的動量p=3×10-8MeV·s·m-1。關于中子的衰變,下列說法正確的是(A.強相互作用是中子衰變成質子和電子的原因B.中子衰變的核反應式為01n→1C.質子和電子的動量大小相等,方向相反D.電子和反中微子的總動能約為0.747MeV【典例6】(2024·浙江卷)已知氘核質量為2.0141u,氚核質量為3.0161u,氦核質量為4.0026u,中子質量為1.0087u,阿伏加德羅常數NA取6.0×1023mol-1,氘核摩爾質量為2g·mol-1,1u相當于931.5MeV。關于氘與氚聚變成氦,下列說法正確的是()A.核反應方程式為12H+13HB.氘核的比結合能比氦核的大C.氘核與氚核的間距達到10-10m就能發(fā)生核聚變D.4g氘完全參與聚變釋放出能量的數量級為1025MeV審題指導序號信息讀取信息加工1氘與氚聚變成氦核反應中質量數守恒、電荷數守恒2已知氘核、氚核、氦核及中子質量質量虧損3氘核與氚核的間距達到10-10m就能發(fā)生核聚變判斷核聚變發(fā)生的條件失分剖析只重視核聚變發(fā)生的宏觀條件,不熟悉微觀條件把握高考微點,實現素能提升完成P465微練56

附錄:高中物理常用公式集萃直線運動平均速度定義式:v=Δx平均速率定義式:v=Δs加速度定義式:a=Δv基本公式速度公式:v=v0+at位移公式:x=v0t+12at重要推論速度—位移關系式:v2-v02平均速度等于中間時刻的瞬時速度:v=vt2位移差公式:Δx=aT21T末、2T末、3T末…瞬時速度之比為1∶2∶3∶…∶n初速度為零的勻加速直線運動1T內、2T內、3T內…位移之比為1∶22∶32∶…∶n2第1個T內、第2個T內、第3個T內…位移之比為1∶3∶5∶…∶(2n-1)x、2x、3x…位置處的速度之比為1∶2∶3∶…∶nx、2x、3x…位移內的時間之比為1∶2∶3∶…∶n通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1)速度公式:v=gt自由落體運動是初速度為0、加速度為g的勻變速直線運動位移公式:x=12gt速度—位移關系式:v2=2gh

續(xù)表速度公式:v=v0-gt以豎直向上的方向為正方向位移公式:x=v0t-12gt速度—位移關系式:v2-v02相互作用重力G=mgg為重力加速度,一般取9.8m/s2或10m/s2胡克定律F=kxk為勁度系數,x為形變量滑動摩擦力F=μFNμ為動摩擦因數,無單位牛頓運動定律牛頓第二定律F=ma牛頓第三定律F=-F'曲線運動平拋運動水平方向為勻速直線運動:vx=v0,x=v0t采用“化曲為直”的方法解決平拋運動豎直方向為自由落體運動:vy=gt,y=12gt圓周運動概念定義式:v=ΔsΔt、ω=計算式:v=2πrT、ω=2πT、v=向心加速度an=v2r=ω向心力Fn=ma=mv2r=mω2r=

萬有引力與宇宙航行開普勒第三定律a3TG=6.67×10-11N·m2/kg2萬有引力定律F=Gm天體或衛(wèi)星的運動規(guī)律GMmr2=mv2r=mω2機械能及其守恒定律功W=Flcosαα是F與l的夾角功率定義式:P=W用于計算平均功率計算式:P=Fvcosα①α是F與v的夾角②可計算平均功率,也可計算瞬時功率動能Ek=12mv標量重力勢能Ep=mgh與零勢能面的選取有關動能定理W總=12mv22-W總為合外力的功或各外力的總功機械能守恒定律E1=E2或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2守恒條件:系統(tǒng)內只有重力或彈力做功能量守恒定律ΔE增=ΔE減動量及動量守恒定律動量p=mv矢量沖量I=FΔt動量定理FΔt=mv'-mv矢量式動量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'適用條件:系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零

機械振動和機械波簡諧運動的回復力F=-kx“-”表示F與x反向簡諧運動的表達式y(tǒng)=Asin(ωt+φ0)ωt+φ0為相位,φ0為初相單擺周期公式T=2πl(wèi)l為單擺的擺長,不是擺線長波長、波速、周期(頻率)的關系v=λf=λ適用于一切波靜電場庫侖定律F=kq適用條件:①真空中;②點電荷電場強度E=F定義式,適用于任何電場E=kQ只適用于點電荷產生的電場E=U只適用于勻強電場,d為沿電場線方向兩點間距離電場力F=qE①若為正電荷,F與E方向相同;②若為負電荷,F與E方向相反電勢和電勢能φ=E電勢與電勢能與電勢零點的選取有關電勢差UAB=φA-φB=W電勢差與電勢零點的選取無關電容C=Q定義式,適用任何電容器C=ε決定式,只適用于平行板電容器電路與電能電流I=Q定義式,適用于任何電路I=nqSv微觀