2013年高考物理专题训练-选择题6(原子物理)

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1、2013年高考物理专题训练---选择题6（原子物理）一、知识链接：（一）原子结构和原子核1．原子核式结构模型(1)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了较大角度偏转，极少数α粒子甚至被反弹回来．(2)三个原子模型的对比 实验基础结构差异成功和局限“枣糕”模型电子的发现原子是一个球体，正电荷均匀分布在球内，电子镶嵌其中解释了一些实验现象，但被一些新的实验现象所否定，无法说明α粒子散射实验核式结构模型卢瑟福的α粒子散射实验原子的中心有一个很小的核，全部正电荷和几

2、乎全部质量集中在核里，电子在核外空间旋转成功解释了α粒子散射实验，但与经典电磁理论有着深刻的矛盾，无法解释原子的稳定性，无法解释原子光谱的分立特征玻尔模型氢原子光谱的研究在核式结构模型基础上，引入量子观念说明了原子稳定的原因，成功解释了氢原子光谱，但由于保留了过多的经典物理理论，在解释较复杂的原子光谱时，碰到了很大的困难2.玻尔原子理论与能级(1)玻尔理论①轨道假设：电子绕核运动的轨道是不连续的，电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射．②能级假设：原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫做能级．原

3、子中这些具有确定能量的稳定状态，称为定态．能量中最低的状态叫做基态，其他的状态叫做激发态．③跃迁假设：当电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En.(2)氢原子的能级和轨道①能级公式：En＝E1(n＝1,2,3，…)，其中E1＝－13.6eV.②半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1＝0.53×10－10m.(3)氢原子的能级图如图所示为氢原子的能级图．①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态

4、．②横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原子的能级．③相邻横线间的距离，表示相邻的能量差，量子数越大，相邻的能量差越小．④带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁．3．原子核(1)原子核的组成7①原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子．②同位素：质子数相同而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称同位素．(2)原子核的衰变①天然放射现象：放射性元素自发地放出射线的现象．②三种射线：α射线、β射线和γ射线．③原子核的衰变：放射性元素的原子核

5、放出射线，自发地转变成另一种新核．④半衰期a．意义：放射性元素每经过一段时间，就有一半的核发生衰变，这段时间叫放射性元素的半衰期，它表示放射性元素衰变的快慢．b．决定因素：半衰期是由核本身因素决定的，与它所处的物理状态或化学状态无关．不同的放射性元素半衰期不同．4．核力与核能(1)核力①含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核．②特点：a．核力是强相互作用的一种表现．b．核力是短程力，作用距离只有10－15m的数量级．c．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．(2)核

6、能①结合能：核子结合成原子核所释放的能量．结合能越大，将原子核拆散开需要的能量越大，说明原子核越稳定．②平均结合能：核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量称为平均结合能．平均结合能的大小能够反映核的稳定程度．平均结合能越大，原子核就越难拆开，该核越稳定．由于轻核的平均结合能小，两个轻核结合成中等核时会释放出大量的能量；同理，平均结合能较小的重核分裂成两个中等核时也要放出大量的能量．(3)质能方程，质量亏损①爱因斯坦质能方程：E＝mc2.②质量亏损：组成原子核的核子的总质量与原子核的质量之差叫做质量亏损．5．裂

7、变和聚变(1)重核分裂成两个或多个中等质量的原子核的反应过程称为裂变．如：U＋n→Xe＋Sr＋10n.裂变过程释放核能．发生链式反应的条件是：裂变物质的体积≥临界体积．裂变的应用：原子弹、原子反应堆．(2)两个或多个轻核结合成质量较大的原子核的反应过程称为聚变．如：7H＋H→He＋n.聚变过程可释放更多的核能．发生聚变反应的条件是：超高温——热核反应．聚变的应用：氢弹、可控热核反应．重核的裂变与轻核的聚变都是获取大量核能的有效途径．（二）光的波粒二象性1．光电效应(1)定义：在光的照射下电子从物体表面逸出的现象

8、，叫做光电效应，逸出的电子叫做光电子．(2)光电效应的实验规律①对于各种金属都存在着一个极限频率，当入射光的频率高于这个极限频率时，才能产生光电效应；如果入射光的频率低于这个极限频率，无论光多么强，照射时间多长，都不会产生光电效应．②光电子的最大初动能随着入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关．③当产生光电效应时，单位时间内从金属表面逸出的电子数与入射光的强度有关，光的强度越大，单