河南省2013年高考物理三轮复习冲刺 易考知识点 原子和原子核.doc

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1、河南2013年高考易考知识点三轮复习冲刺原子和原子核原子和原子核为高考必考内容之一。一般都在选择题中出现。主要涉及α粒子散射实验、原子能级及跃迁、核反应方程、核能的利用、半衰期等。其中能级、核反应方程、质能方程是考查热点，一般单独命题，有时也与动力学、动量、电磁学等知识相结合，特别是与电场、磁场的综合问题尤其需要注意。在复习过程中关键是要识记一些常识性的知识和理解一些最基础的概念和规律，对于能级、半衰期等概念要认真地领会，对于α粒子散射实验，核反应的几个重点实验，质能方程等规律和实验要记住结果并学会应用。【题型示例】【示例1】在金属

2、中存在大量的价电子（可理解为原子的最外层电子），价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动．电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示．价电子就像被关在深为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是不连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示．用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能EK＝hν－V+EfB．具有费米能的电子跳出

3、势阱时的动能EK＝hν－V－EfC．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大D．若增大激光器的发光强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变-13-【示例2】重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列（从开始到稳定的为止）、Th232系列、U235系列及Np237系列（从开始到稳定的为止），其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是A．Np237系列中所有放射性元素的质量数B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变C．可能Np

4、237系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短D．天然的Np237系列中的放射性元素在地球上从来就没有出现过【解析】由α衰变规律，β衰变规律可知每发生一次α衰变，原子核的质量数减少4，而发生β衰变时质量数不变，Np237的质量数237＝4×59＋1，所以每一次衰变后的质量数都等于4n+1(n等于正整数），A项正确；根据原子核衰变时质量数和电荷数守恒，从到质量数减少237－209＝28＝4×7，即发生7次α衰变，电荷数减少93－83＝10，考虑7次α衰变带走电荷2×7＝14，所以发生了4次β衰变，总的衰变方程为，B项正确；

5、Np237这个系列在自然界一直没有被发现，可能是这个系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短，C项正确，D项错误。【示例3】据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是A．“人造太阳”的核反应方程是B．“人造太阳”的核反应方程是-13-C．“人造太阳”释放的能量大小的计算式是D．“人造太阳”核能大小的计算公式是【解析】聚变反应是原子序数较小的核在高温环境下聚变成原子序数大一些的核，A项正确；而B项中的方程是重核的裂变反应，

6、B项错误；根据爱因斯坦质能方程得，“人造太阳”释放的能量大小，C项正确；D项中把宏观中物体的动能公式用于计算核能是错误的。【答案】AC【题型解读】本题涉及到核反应方程、重核的裂变、轻核的聚变、核能、质量亏损、爱因斯坦的质能方程等知识点，主要考查考生的理解能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律在简单情况下的应用”的能力要求。考生要熟知裂变、聚变、衰变、人工转变等各种核反应方程的特点，并能区别它们。【示例4】未来人类要通过可控热核反应取得能源，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材

7、料约束在一定的空间内。约束的办法有多种，其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料，称为“托卡马克”装置。如图15－1所示为这种装置的简化模型：图15－1垂直纸面的有环形边界的匀强磁场（b区域）围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束。设环形磁场的内半径R1＝0.50m，外半径R2＝1.0m，若磁场的磁感应强度B＝l.0T。被约束的离子比荷＝4×107C/kg。（1）完成核反应方程：。（2）若a区域中沿半径OA方向射入磁场的离子不能穿越磁场，粒

8、子的速度不能超过多大？（3）若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速率为2×107m/s的离子都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B'至少要有多大？-13-设磁场的磁感强度为B'，由Bqv2＝，得B'＝，代人数字得B'＝2.0