专题十三原子物理
考情解读课标要求1.了解人类探索原子及其结构的历史.知道原子的核式结构模型.通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构.2.了解原子核的组成和核力的性质.知道四种基本相互作用.能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程.3.了解放射性和原子核衰变.知道半衰期及其统计意义.了解放射性同位素的应用,知道射线的危害与防护.
考情解读4.认识原子核的结合能,了解核裂变反应和核聚变反应.关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响.5.了解人类对物质结构的探索历程.6.通过实验,了解光电效应现象.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义.能根据实验结论说明光的波粒二象性.7.知道实物粒子具有波动性,了解微观世界的量子化特征.体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响.
考情解读命题探究1.命题分析:高考对原子结构和能级部分的考查重点有:对α粒子散射实验的理解,原子的核式结构学说,能级、光子的发射与吸收.既可以对本部分内容单独考查,也可以与磁场、动量、几何光学、光电效应、电磁波谱等知识相结合进行综合考查,以选择题或计算题的形式出现.2.趋势分析:天然放射现象、核反应和核能部分主要是单独考查,但试题往往灵活多变,且常与最新时事相结合,考查对相关知识的理解和应用能力.
考情解读核心素养聚焦物理观念:1.了解光电效应、波粒二象性、原子的核式结构、放射性和核衰变、核反应;2.掌握光电效应方程、核衰变、核反应等规律;3.更好地形成物质观念、运动与相互作用观念及能量观念.科学思维:1.运用光电效应方程、核衰变、核反应等规律求解问题;2.领会模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等在人类探索微观世界过程中的作用;3.运用电荷守恒和能量守恒思想分析求解原子物理问题.科学态度与责任:关注核技术对人类生活及社会发展的影响.
考情解读核心考点考题取样考法考向1.光电效应、波粒二象性2019北京,T192018全国Ⅱ,T17考查光电效应实验、爱因斯坦光电效应方程考查光电效应中截止频率的求解2.原子结构、氢原子光谱、原子核2019全国Ⅰ,T142018全国Ⅲ,T14考查氢原子光谱、能级跃迁等知识考查核反应方程
考点帮·必备知识通关考点1光电效应、波粒二象性考法帮·解题能力提升考法1对光电效应现象相关知识的考查考法2对光电效应实验定律、光电效应方程的考查高分帮·“双一流”名校冲刺重难突破光电效应图像问题分析考法3对波粒二象性的考查
考点帮·必备知识通关考点2原子结构、氢原子光谱、原子核考法帮·解题能力提升考法1有关能级跃迁类问题的计算考法2对原子核衰变规律及半衰期的考查考法3对核能、比结合能的考查高分帮·“双一流”名校冲刺模型构建两类核衰变在磁场中的径迹
考点1光电效应、波粒二象性
考点帮必备知识通关1.光电效应现象中的几个概念(1)光电效应:在光的照射下金属发射电子的现象叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子.(2)极限频率:能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的极限频率.(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功.
考点帮必备知识通关(4)遏止电压:使光电流减小到零时的反向电压称为遏止电压.(5)光子说:在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光量子,简称光子,光子的能量E=hν.2.光电效应方程:Ek=hν-W0.Ek为光电子的最大初动能,ν为入射光的频率,W0为金属的逸出功.
考点帮必备知识通关3.对光电效应的理解四个要点对规律的理解光电效应的条件光电子的最大初动能光电子的最大初动能Ek=hν-W0,W0是一定的,故光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大,与光强无关.
考点帮必备知识通关四个要点对规律的理解饱和光电流入射光强度一定,从阴极飞出的光电子全部到达阳极时形成的光电流最大.光电效应的瞬时性光照射金属时,电子一次性吸收光子的全部能量,不需要积累能量的时间,产生光电流的时间t≤10-9s.
考点帮必备知识通关4.光电效应中应区分的几个概念(1)光子与光电子光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电.光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,光子是光电效应的因,光电子是果.(2)光电子的动能与光电子的最大初动能光照射到金属表面时,电子吸收光子的能量,可能向各个方向运动,向外飞出时,需克服原子核的引力和其他原子的阻碍作用而损失一部分能量,剩余部分能量为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,即电子只需克服原子核的引力做功时,光电子才具有最大初动能.
考点帮必备知识通关(3)光电流和饱和电流从金属板中飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和电流,在一定的光照条件下,饱和电流与所加电压大小无关.(4)入射光强度与光子能量入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量,光子能量即每个光子的能量.光的总能量等于光子能量与入射光子数的乘积.
考点帮必备知识通关5.对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明光的波动性光的干涉和衍射(1)光是一种概率波,即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述.(2)大量光子往往表现出波动性.(1)光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间相互作用产生的.(2)光的波动性不同于宏观观念的波.
考点帮必备知识通关实验基础表现说明光的粒子性光电效应、康普顿效应(1)当光同物质发生作用时,这种作用是“一份一份”进行的,表现出粒子的性质.(2)少量光子往往表现出粒子性.(1)“粒子”的含义是“不连续”、“一份一份”的.(2)光子不同于宏观观念的粒子.
考点帮必备知识通关实验基础表现说明波动性和粒子性的对立与统一(1)大量光子易显示出波动性,而少量光子易显示出粒子性.(2)波长长(频率低)的光波动性强,而波长短(频率高)的光粒子性强.(1)光子说并未否定波动性,E=hν=hc/λ中,ν和λ就是波动性的体现.(2)波和粒子在宏观世界是不能统一的,而在微观世界却是统一的.
考点帮必备知识通关6.物质波(德布罗意波)把光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去,得出物质波(德布罗意波)的概念:任何一个运动着的物体的能量E和动量p跟它所对应的波的频率和波长λ之间遵循的关系是:E=hν或E=,p=或λ=.7.热辐射和黑体(1)热辐射一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关.
考点帮必备知识通关(2)黑体某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体.黑体辐射随着黑体温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.
考法帮解题能力提升考法1对光电效应现象相关知识的考查示例1[2019天津,5,6分]如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系.由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,下述光路图中正确的是ABCD
考法帮解题能力提升解析：由爱因斯坦光电效应方程可知Ekm=hν-W0,又eUc=Ekm,则eUc=hν-W0,结合图像可知三种光的折射率大小关系为nb>nc>na,a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,折射率越大,偏折角度越大,则C正确,A、B、D错误.
考法帮解题能力提升归纳总结光电效应的研究思路1.两条线索:
考法帮解题能力提升2.两条关系链:光强大→光子数目多→发射光电子多→饱和光电流大;光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大→遏止电压大.3.遏止电压与光强度无关.
考法帮解题能力提升考法2对光电效应实验定律、光电效应方程的考查示例2[2016全国Ⅰ,35(1),5分,多选]现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B.入射光的频率变高,饱和光电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
考法帮解题能力提升解析：保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内逸出的光电子个数增加,则饱和光电流变大,故A正确;饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系,故B错误;由Ek=hν-W0,可知C正确;当入射光的频率小于金属的极限频率时,光电效应不能发生,故D错误;由eU=Ek=hν-W0,可知遏止电压U随ν的增大而增大,与入射光的光强无关,故E正确.
考法帮解题能力提升特别提醒1.入射光的频率决定着金属能否发生光电效应及从金属表面逸出的光电子的最大初动能,最大初动能与入射光的强度和照射时间无关.2.某频率的光照射金属能够发生光电效应时,入射光的强度决定着形成的饱和光电流的大小.3.光电效应中的入射光不是特指可见光,也包括不可见光
考法帮解题能力提升4.逸出功的大小由金属本身决定,与入射光的频率和强度无关.5.发生光电效应时逸出的光电子不是光子,而是电子.6.光电子一次性吸收光子的全部能量,不需要时间积累能量,因此可认为光电效应是瞬间发生的.
考法帮解题能力提升考法3对波粒二象性的考查示例3[2015新课标全国Ⅱ,35(1)改编,多选]实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.光子和电子发生碰撞后,光的波长变长C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
考法帮解题能力提升解析：干涉、衍射现象体现的是波动性,光电效应、康普顿效应体现的是粒子性.光子和电子发生碰撞后,光的波长变长是康普顿效应.电子显微镜观察物质的微观结构利用了电子衍射现象.故A、C、D正确.
考法帮解题能力提升归纳总结光既有波动性,又有粒子性,两者不是孤立的,而是有机的统一体,其表现规律如下.1.从数量上看:个别光子的作用效果往往表现为粒子性,大量光子的作用效果往往表现为波动性.2.从频率上看:频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,越不容易看到光的干涉和衍射现象,贯穿本领越强.3.从传播与作用上看:光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性.
考法帮解题能力提升4.波动性与粒子性的统一:光子的能量表达式E=hν、光子的动量表达式p=中含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ.
高分帮“双一流”名校冲刺重难突破光电效应图像问题分析图像名称图线形状图线的物理意义最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线图甲①截止频率:νc=ν0②逸出功:E=hν0③普朗克常量(h):图线的斜率(k)
高分帮“双一流”名校冲刺图像名称图线形状图线的物理意义遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线图乙①截止频率:ν0②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大③普朗克常量:h=ke(k为斜率,e为电子电荷量)
高分帮“双一流”名校冲刺图像名称图线形状图线的物理意义频率相同、光强不同,光电流与电压的关系图丙①遏止电压:Uc②饱和光电流:Im1、Im2③最大初动能:Ek=eUc
高分帮“双一流”名校冲刺图像名称图线形状图线的物理意义频率不同、光强相同,光电流与电压的关系图丁①遏止电压:Uc1、Uc2②饱和光电流:电流最大值③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
高分帮“双一流”名校冲刺学习·理解1.依据m=hν-hνc可知:当Ek=m=0时,ν=νc,即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的极限频率.(图甲)2.在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值.也就是说,在电流较小时电流随着电压的增大而增大;但当电流增大到一定值之后,即使电压再增大,电流也不会增大了.(图丙,图丁)
高分帮“双一流”名校冲刺3.当所加电压U为0时,电流I并不为0.只有施加反向电压,也就是阴极接电源正极、阳极接电源负极,在光电管两极间形成使电子减速的电场,电流才有可能为0.使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压.
高分帮“双一流”名校冲刺示例4如图[2015新课标全国Ⅰ,35(1),5分]在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为,所用材料的逸出功可表示为.
高分帮“双一流”名校冲刺.解析：
高分帮“双一流”名校冲刺感悟反思对光电效应现象的深刻理解,就是要读懂两个图像(Ek-ν图像和I-U图像)和三个关系(Ek=hν-W0,W0=hν0,Ek=eUc).
考点2原子结构、氢原子光谱、原子核
考点帮必备知识通关1.原子的核式结构模型(1)模型理论原子中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.[实验基础:α粒子散射实验](2)氢原子光谱氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线,这些光谱线可用一个统一的公式表示:=R(-)(n=3,4,5,…)
考点帮必备知识通关(3)玻尔的原子模型的三条假说①轨道假设:即轨道是量子化的,只能是某些分立的值.rn=n2r(n=1,2,3,…),基态轨道半径为r1.②定态假设:即不同的轨道对应着不同的能量状态,这些状态中的原子是稳定的,不向外辐射能量.稳定状态的能量En=(n=1,2,3,…).③跃迁假设:原子在不同的状态具有不同的能量,从一个定态向另一个定态跃迁时要辐射或吸收一定频率的光子,该光子的能量等于这个状态的能级差hν=Em-En.
考点帮必备知识通关(4)氢原子的能级①概念:在玻尔理论中,原子各个可能状态的能量值叫能级.②基态和激发态:原子能量最低的状态(n=1)叫基态,其他能量(相对于基态)(n≥2)较高的状态叫激发态.
考点帮必备知识通关③氢原子的能级和轨道半径a.能级公式En=E1(n=1,2,3,…).其中E1为基态能量,其值为E1=-13.6eV.b.轨道半径公式rn=n2r1(n=1,2,3,…),r1=0.53×10-10m.(5)光子的吸收与发射原子从一种定态跃迁到另一种定态,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能级差决定.
考点帮必备知识通关(6)跃迁与电离跃迁根据玻尔理论,当原子从低能级向高能级跃迁时,必须吸收特定频率的光子才能实现;相反,当原子从高能级向低能级跃迁时,必须辐射特定频率的光子才能实现.跃迁时不管是吸收还是辐射光子,其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差.电离原子一旦电离,原子结构将被破坏,而不再遵守相关原子结构理论,如基态氢原子的电离能为13.6eV,只要能量大于或等于13.6eV的光子,都能使基态的氢原子因吸收能量而电离,只不过入射光子的能量越大,原子电离后产生的自由电子的动能就越大.不论原子处于什么状态,只要入射光子的能量大于该状态电离所需要的能量就可使之电离.
考点帮必备知识通关学习·理解一群氢原子跃迁时发出的光谱条数为N==.2.天然放射现象、核反应、核能(1)三种射线的比较种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流(He)光子流(高频电磁波)电荷量2e-e0
考点帮必备知识通关质量4mp(mp=1.67×10-27kg)静止质量为零磁场中的偏转情况偏转与α射线偏转方向相反不偏转
考点帮必备知识通关穿透本领最弱较强最强对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长
考点帮必备知识通关应用·实践放射性同位素的应用1.利用射线:α射线具有很强的电离作用,可用于消除有害静电,还可用于火警报警器;γ射线有很强的贯穿本领,可用于工业探伤.2.作为示踪原子:同位素具有相同的化学性质,可用放射性同位素代替非放射性同位素作为示踪原子.(2)原子核①原子核所带的电荷都是质子电荷的整数倍,用Z表示,这个整数叫做原子核的电荷数.
考点帮必备知识通关②原子核的质量等于核内质子与中子的质量的总和,而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍,用A表示,这个整数叫做原子核的质量数.③原子核常用符号X表示,其中X为元素符号,上角标A表示核的质量数,下角标Z表示核的电荷数.原子核的电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=中性原子核外电子数.原子核的质量数(A)=核子数=质子数+中子数.
考点帮必备知识通关(3)原子核的衰变①原子核的衰变:不稳定的原子核自发地放出α粒子或β粒子后,转变为新核的变化称为原子核的衰变.②衰变规律:原子核衰变时质量数和电荷数都是守恒的.③衰变方程a.α衰变方程:发生一次α衰变,新核的质量数比原来的核减少4,而电荷数减少2,用通式表示为XYHe.
考点帮必备知识通关b.β衰变方程:发生一次β衰变,新核的质量数不变,而电荷数增加1,用通式表示为XYe.c.γ衰变:放出光子,伴随α和β衰变产生.④半衰期半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量,它是大量原子核衰变时的统计规律,个别原子核经多长时间衰变无法预测,对个别或极少数原子核,无半衰期可言.
考点帮必备知识通关学习·理解1.半衰期只由核内部自身的因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关.2.用N0、m0分别表示衰变前的原子核数目和质量,N、m分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量,τ为半衰期,t表示衰变过程所经历的时间,则N=N0(,m=m0(.
考点帮必备知识通关(4)四种核反应类型的区别与典例类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发β衰变自发人工转变人工控制.
考点帮必备知识通关类型可控性核反应方程典例重核裂变比较容易进行人工控制.轻核聚变暂时无法控制.
考点帮必备知识通关学习·理解四种核反应的快速区分1.衰变:反应方程左边只有一个原子核,右边出现α粒子或β粒子.2.人工转变:核反应方程左边有一个原子核,还有α粒子、中子、质子、氘核等粒子中的一个,右边有一个新核,还可能放出一个粒子.3.重核裂变:左边为重核与中子,右边为两个以上的核并放出若干个粒子.方程左右两边中子数不可抵消.4.轻核聚变:左边为轻核,右边为质量较大的核.例如氘核和氚核聚变成氦核的反应.
考点帮必备知识通关(5)对质能方程的理解和应用①应用质能方程解题的流程图②对质能方程的理解a.物体的质量包括静止质量和运动质量,质量亏损指的是静止质量的减少,减少的静止质量转化为和辐射能量有关的运动质量.
考点帮必备知识通关b.质量亏损并不是这部分质量消失或转变为能量,只是静止质量减少.c.在核反应中遵循能量守恒定律.d.质量只是物体具有能量的多少及能量转变多少的一种量度.
考法帮解题能力提升考法1有关能级跃迁类问题的计算示例1氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4能级的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光子,若用这些光子照射逸出功为4.54eV的钨时,下列说法正确的是A.氢原子能辐射4种不同频率的光子B.氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应C.氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率增大D.钨能同时吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
考法帮解题能力提升
考法帮解题能力提升解析：大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会产生6种不同频率的光子,对应的能量为ΔE1=E4-E1=12.75eV,ΔE2=E4-E2=2.55eV,ΔE3=E4-E3=0.66eV,ΔE4=E3-E1=12.09eV,ΔE5=E3-E2=1.89eV,ΔE6=E2-E1=10.2eV,其中有3种跃迁方式释放的能量大于4.54eV,则有3种不同频率的光子能使钨发生光电效应,故A、B错误;氢原子辐射一个光子后,轨道半径减小,由库仑引力提供向心力有k=m,可知氢原子的核外电子的速率增大,故C正确;从n=4能级跃迁到n=2能级辐射出光子的能量ΔE2=2.55eV,小于4.54eV,所以不能使钨发生光电效应,故D错误.
考法帮解题能力提升深度理解1.氢原子的轨道量子化和能量量子化:电子在可能的轨道上运动时,原子是稳定的,能量也是稳定的[称为定态].当电子处于不同轨道时,原子的能量也对应着不同的数值;原子从较高的定态轨道[其能量为Em]跃迁到较低的定态轨道[其能量为En]时,会辐射出一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即hν=Em-En.2.大量氢原子处于能级为n的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为N==,而一个氢原子处于能级为n的激发态时,最多可辐射出(n-1)条光谱线.
考法帮解题能力提升辨析比较使原子发生跃迁的方法可以是入射光照射原子,也可以是入射电子与原子发生碰撞.入射光子与入射电子的区别:1.若是由光的照射引起原子跃迁,则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级的能量差(电离时,要求光子的能量大于原子的电离能);2.若是由电子的碰撞引起原子跃迁,则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级的能量差.
考法帮解题能力提升考法2对原子核衰变规律及半衰期的考查示例2(1)原子核U经放射性衰变①变为原子核Th,继而经放射性衰变②变为原子核Pa,再经放射性衰变③变为原子核U.放射性衰变①、②和③依次为A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变
考法帮解题能力提升(2)法国科学家贝可勒尔(H.A.Becquerel)在1896年发现了天然放射现象.如图反映的是放射性元素铀核衰变的特性曲线.由图可知,铀的半衰期为年;请在下式的括号中,填入在铀衰变过程中原子核放出的粒子的符号.UTh+()
考法帮解题能力提升思维导引：(1)由电荷数守恒、质量数守恒确定核反应方程,从而推断各是什么衰变.(2)结合题图,由半衰期的定义判断铀的半衰期.由质量数守恒和电荷数守恒确定核反应方程中的粒子符号.解析：(1)衰变过程中电荷数、质量数守恒,由题意可得衰变方程分别为UThHeThPaePa→e,所以A项正确.(2)根据半衰期的定义及题图坐标轴数据可知,铀的半衰期为1620年;由核反应所遵循的电荷数守恒和质量数守恒可知,衰变过程中放出的粒子的电荷数为Z=92-90=2,质量数为A=238-234=4,符号为He.
考法帮解题能力提升归纳总结1.核反应过程是不可逆的,即核反应方程只能用箭头表示反应方向,不能用等号连接.2.核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒和能量守恒.3.核反应产生的正电子是原子核内的质子转变为中子释放出来的,产生的负电子是原子核内的中子转变为质子释放出来的.4.在核反应过程中,只要释放核能,一定伴随着质量亏损.
考法帮解题能力提升考法3对核能、比结合能的考查示例3[2017江苏,12C(1),4分,多选]原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线,下列判断正确的有A.He核的结合能约为14MeVBHe核比Li核更稳定C.两个H核结合成He核时释放能量DU核中核子的平均结合能比Kr核中的大
考法帮解题能力提升解析：由题图可知He的比结合能为7MeV,因此它的结合能为7MeV×4=28MeV,A项错误;比结合能越大,表明原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,结合题图可知B项正确;两个比结合能小的H核结合成比结合能大的He时,会释放能量,C项正确;由题图可知U的比结合能(即平均结合能)比Kr的小,D项错误.
考法帮解题能力提升辨析比较结合能与比结合能的辨析结合能是将原本结合在一起的核子分开时所需要的能量.比结合能是原子核的结合能与核子数之比,也叫平均结合能.比结合能越大,表示原子核中的核子结合得越牢固,原子核就越稳定.
高分帮“双一流”名校冲刺模型构建两类核衰变在磁场中的径迹静止核在磁场中自发衰变,产物的轨迹为两相切圆,α衰变时两圆外切,β衰变时两圆内切,根据动量守恒定律和r=知,半径小的为新核的轨迹,半径大的为α粒子或β粒子的轨迹,其特点对比如下表:
高分帮“双一流”名校冲刺α衰变匀强磁场中的轨迹两圆外切,α粒子做匀速圆周运动的轨迹半径大.β衰变匀强磁场中的轨迹两圆内切,β粒子做匀速圆周运动的轨迹半径大.
高分帮“双一流”名校冲刺示例4一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si,另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa,在同一磁场中,得到衰变产物的运动径迹1、2、3、4,如图所示,则这四条径迹对应的产物依次是A.电子PaSi、正电子BPa、电子、正电子SiCSi、正电子、电子PaD.正电子SiPa、电子
高分帮“双一流”名校冲刺解析：PSie(正电子),两个产物都带正电,运动径迹应是外切圆,由R=知,电荷量大的半径小,故3对应正电子,4对应SiThPae(电子),两个产物一个带正电,一个带负电,应是内切圆,由R=知,电荷量大的半径小,故1对应Pa,2对应电子,故B项正确..
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