2019高考物理一轮复习第十二章近代物理第2讲原子与原子核学案 1 / 23 丰富丰富 纷繁
第 2 讲 原子与原子核
【基础梳理】
一、原子的核式构造
1．α 粒子散射实验的结果：绝大部分 α 粒子穿过金箔后，基本上仍沿本来的方向行进，但少量 α 粒子发生了大角度偏转，很少量 α 粒子的偏转超出了 90°，有的甚至被撞了回来，如下图．
2．原子的核式构造：在原子中心有一个很小的核，原子所有的正电荷和几乎所有质量都集中在核里，带
负电的电子在核外空间绕核旋转．
二、玻尔理论
1．定态：原子只好处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳固的，电子固然绕核运
动，但其实不向外辐射能量．
2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或汲取必定频次的光子，光子的能量由这两个定
态的能量差决定．即 hν＝ Em－ En． ( h 是普朗克常量， h＝6.626 ×10 － 34 J · s)
3．轨道：原子的不一样能量状态跟电子在不一样的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，所以
电子的可能轨道也是不连续的．
4．氢原子的能级、能级公式
(1) 氢原子的能级图 ( 如下图 )
(2) 氢原子的能级和轨道半径
①氢原子的能级公式： E＝ n2E ( n＝ 1， 2， 3， ) ，此中 E 为基态能量，其数值为 E ＝－ 13.6 eV.
n 1 1 1 1
n 2 1 1
为基态半径， 又称玻尔半径， 其数值为 r 1
＝0.53 ×10
②氢原子的半径公式： r ＝ n r ( n＝ 1，2，3， ) ，此中 r
－10 m.
三、天然放射现象、原子核的构成
1．天然放射现象
(1) 天然放射现象：元素自觉地放出射线的现象，第一由贝克勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核拥有复杂的构造．
(2) 放射性和放射性元素： 物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．拥有放射性的元素叫放射性元素．
小初高试卷教案类
K12小学初中高中 第12章 近代物理
章末过关检测(十二)
(时间：60分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．(2018·滕州模拟)关于下列四幅图说法正确的是(
)
A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的
B．光电效应实验产生的条件为：光强大于临界值
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性
D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬
解析：选C.根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误；光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B错误；电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确；发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误．
2．已知氦原子的质量为MHe u，电子的质量为me u，质子的质量为mp u，中子的质量为mn u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速 c＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为( )
A．[2(mp＋mn)－MHe]×931.5 MeV
B．[2(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5 MeV
C．[2(mp＋mn＋me)－MHe]·c2 J
D．[2(mp＋mn)－MHe]·c2 J
解析：选B.核反应方程为211H＋210n→42He，质量亏损Δm＝2(mp＋mn)－(MHe－2me)＝2(mp＋mn＋me)－MHe，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝[2(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5 MeV，选项B正确．
3．(2018·江苏清江中学高三模拟)一个质子以1.0×107 m/s的速度撞入一个静止的铝原子小初高试卷教案类
[高考命题解读]
分析
年份 高考(全国卷)四年命题情况对照分析 1.考查方式
高考对本部分内容考查形式比较固定，一般比较单一的考查某个知识点，且知识点相对比较单一，题型为选择题和填空题.
2.命题趋势
由于本部分内容涉及点较多，且已经改为必考内容，今后的命题应该向着多个考点融合的方向发展，且以选择题的形式考查. 题 号 命题点
2014年 Ⅰ卷35题 第(1)问选择题，考查了天然放射现象和半衰期
Ⅱ卷35题 第(1)问选择题，考查了原子和原子核
2015年 Ⅰ卷35题 第(1)问填空题，考查了光电效应
Ⅱ卷35题 第(1)问选择题，考查了光电效应和波粒二象性
2016年 Ⅰ卷35题 第(1)问选择题，考查了光电效应
Ⅱ卷35题 第(1)问选择题，考查了核反应方程
Ⅲ卷35题 第(1)问选择题，考查了核反应与质能关系
2017年 Ⅰ卷17题 考查应用质能方程计算核能
Ⅱ卷15题 以核反应为背景，考查半衰期、质量亏损和动量守恒定律的应用
Ⅲ卷19题 考查对光电效应方程的理解
第1讲 光电效应 波粒二象性
一、光电效应及其规律
1.光电效应现象
在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子.
2.光电效应的产生条件
入射光的频率大于等于金属的极限频率.
3.光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应.
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大.
(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.
(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比.
自测1 教材P36第2题改编(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )
A.增大入射光的强度，光电流增大
B.减小入射光的强度，光电效应现象消失
C.改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
1 第12章 近代物理
章末过关检测(十二)
(时间：60分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．(2018·滕州模拟)关于下列四幅图说法正确的是(
)
A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的
B．光电效应实验产生的条件为：光强大于临界值
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性
D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬
解析：选C.根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误；光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B错误；电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确；发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误．
2．已知氦原子的质量为MHe u，电子的质量为me u，质子的质量为mp u，中子的质量为mn u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速 c＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为( )
A．[2(mp＋mn)－MHe]×931.5 MeV
B．[2(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5 MeV
C．[2(mp＋mn＋me)－MHe]·c2 J
D．[2(mp＋mn)－MHe]·c2 J
解析：选B.核反应方程为211H＋210n→42He，质量亏损Δm＝2(mp＋mn)－(MHe－2me)＝2(mp＋mn＋me)－MHe，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝[2(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5 MeV，选项B正确．
3．(2018·江苏清江中学高三模拟)一个质子以1.0×107 m/s的速度撞入一个静止的铝原子2 核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是( )
