【物理】2019届一轮复习苏教版专题十三　波粒二象性　原子物理学案（江苏专用） 15页

专题十三　波粒二象性　原子物理 ‎【考纲解读】‎ 考点 内容解读 要求 五年高考统计 常考题型 预测热度 ‎2013‎ ‎2014‎ ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ 波粒二象性 普朗克能量子假说　黑体和黑体辐射 Ⅰ ‎12C(1)‎ 选择题 填空题 ‎★☆☆‎ 光电效应 Ⅰ ‎12C(1)‎ ‎12C(3)‎ 选择题 填空题 ‎★★★‎ 光的波粒二象性　物质波 Ⅰ ‎12C(1)‎ ‎12C(2)‎ 选择题 填空题 ‎★★★‎ 氢原子光谱、能级 原子核的组成 Ⅰ 选择题 填空题 ‎☆☆☆‎ 氢原子光谱　氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ ‎12C(2)‎ 选择题 填空题 ‎★★★‎ 放射性元素的衰变、核反应 原子核的衰变　半衰期 Ⅰ ‎12C(1)‎ 选择题 填空题 ‎★★☆‎ 放射性同位素　放射性的应用与防护 Ⅰ 选择题 填空题 ‎☆☆☆‎ 核力与结合能　质量亏损 Ⅰ ‎12C(3)‎ ‎12C(1)‎ 填空题 计算题 ‎★★☆‎ 核反应方程 Ⅰ 选择题 填空题 ‎★★☆‎ 裂变反应　聚变反应　链式反应 Ⅰ ‎12C(2)‎ 选择题 填空题 ‎★★☆‎ 分析解读 本专题内容的能力要求低,命题难度不大,但考点较多,复习时应注重三个方面:一是精读教材,熟练掌握教材内容,重视课后习题;二是对与现代科技相联系的题目,应足够重视;三是重点应放在氢原子的能级图理解、核反应方程的书写、爱因斯坦光电效应方程的计算、质量亏损和结合能的计算上。‎ ‎【命题探究】‎ ‎【五年高考】‎ 考点一　波粒二象性 ‎1.[2017江苏单科,12C(2)]质子H)和α粒子He)被加速到相同动能时,质子的动量　　　　(选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的动量,质子和α粒子的德布罗意波波长之比为　　　　。 ‎ 答案　小于　2∶1‎ ‎2.[2016江苏单科,12C(3)]几种金属的逸出功W0见下表:‎ 金属 钨 钙 钠 钾 铷 W0(×10-19 J)‎ ‎7.26‎ ‎5.12‎ ‎3.66‎ ‎3.60‎ ‎3.41‎ ‎　　用一束可见光照射上述金属的表面,请通过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光的波长范围为 4.0×10-7~7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。‎ 答案　见解析 解析　光子的能量E=,取λ=4.0×10-7 m,则E≈5.0×10-19 J 根据E>W0判断,钠、钾、铷能发生光电效应。‎ ‎3.[2015江苏单科,12C(1)](多选)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有　　　　。 ‎ A.光电效应现象揭示了光的粒子性 B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等 答案　AB ‎4.[2014江苏单科,12C(1)]已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,‎ 钙逸出的光电子具有较大的　　　　。 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.波长 B.频率 C.能量 D.动量 答案　A ‎5.[2013江苏单科,12C(1)]如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们下列哪个物理量也相等(　　)‎ A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量 答案　C ‎6.(2017北京理综,18,6分)2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=10-9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。‎ 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)(　　)‎ A.10-21 J B.10-18 J C.10-15 J D.10-12 J 答案　B ‎7.(2017课标Ⅲ,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是(　　)‎ A.若νa>νb,则一定有Uaνb,则一定有Eka>Ekb C.若Uaνb,则一定有hνa-Eka>hνb-Ekb 答案　BC ‎8.[2016课标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 答案　ACE ‎9.[2015课标Ⅱ,35(1),5分](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.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 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 E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关 答案　ACD 考点二　氢原子光谱、能级 ‎1.[2013江苏单科,12C(2)]根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离　　　　(选填“近”或“远”)。当大量He+处在n=4‎ 的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有　　　　条。 ‎ 答案　近　6‎ ‎2.(2016北京理综,13,6分)处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有(　　)‎ A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 答案　C 考点三　放射性元素的衰变、核反应 ‎1.[2017江苏单科,12C(1)](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(　　)‎ AHe核的结合能约为14 MeV BHe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 答案　BC ‎2.[2016江苏单科,12C(1)]贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是(　　)‎ ACNe BUnIY+n CHHHen DHeAlPn 答案　A ‎3.[2015江苏单科,12C(2)]核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电U是核电站常用的核燃料U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分,并产生　　　　个中子。要使链式反应发生,裂变物质的体积要　　　　(选填“大于”或“小于”)它的临界体积。 ‎ 答案　3　大于 ‎4.(2017课标Ⅱ,15,6分)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为UThHe。下列说法正确的是(　　)‎ A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 答案　B ‎5.(2017天津理综,1,6分)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是　(　　)‎ A.HHHen BNHeOH CHeAlPn DUnBaKr+n 答案　A ‎6.[2016浙江自选,14(1),4分]以下说法正确的是(　　)‎ A.氢原子的能量是量子化的 B.在核反应过程中,质子数守恒 C.半衰期越大,原子核衰变越快 D.如果一个系统不受外力,系统的总动量一定为零 答案　A ‎7.(2015天津理综,1,6分)物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是(　　)‎ A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 答案　A ‎8.[2015福建理综,30(1),6分]下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是(　　)‎ A.γ射线是高速运动的电子流 B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大 C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D.Bi的半衰期是5天,100克Bi经过10天后还剩下50克 答案　B ‎9.(2016天津理综,6,6分)(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展。下列说法符合事实的是(　　)‎ A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B.查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O,发现了中子 C.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构 D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型 答案　AC ‎10.(2015广东理综,18,6分)(多选)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量。核反应方程分别为:X+Y→H+4.9 MeV和 HHHe+X+17.6 MeV。下列表述正确的有(　　)‎ A.X是中子 B.Y的质子数是3,中子数是6‎ C.两个核反应都没有质量亏损 D.氘和氚的核反应是核聚变反应 答案　AD ‎11.(2014北京理综,14,6分)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是(c表示真空中的光速)(　　)‎ A.(m1+m2-m3)c B.(m1-m2-m3)c C.(m1+m2-m3)c2 D.(m1-m2-m3)c2‎ 答案　C ‎12.[2016课标Ⅱ,35(1),5分]在下列描述核过程的方程中,属于α衰变的是　　　,属于β衰变的是　　　,属于裂变的是　　　,属于聚变的是　　　。(填正确答案标号) ‎ ACNe 　　 　BPSe CUThHe 　 　　DNHeOH EUnXeSr+n 　　　FHHHen 答案　C　AB　E　F ‎【三年模拟】‎ A组　2016—2018年模拟·基础题组 考点一　波粒二象性 ‎1.[2016江苏苏锡常镇一模,12C(1)](多选)下列说法中正确的是(　　)‎ A.电子的衍射图样证实了实物粒子具有波动性 B.为了解释黑体辐射的规律,普朗克提出了能量量子化的观点 C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时将放出光子 D.光电效应现象中存在极限频率,导致含有光电管的电路存在饱和电流 答案　AB ‎2.[2018江苏金太阳高三12月联考,12C(2)]光照射某金属产生光电效应时,实验测得光电子的最大初动能与照射光频率的图像如图所示,其中图线与横轴交点的横坐标为ν0,则该金属的逸出功为　　　　。用一束波长范围为λ1~λ2(λ1<λ2)的光照射该金属时发生光电效应,则光电子的最大初动能为　　　　。(已知普朗克常量为h,光在真空中传播速度为c) ‎ 答案　hν0　h-hν0‎ ‎3.[2017江苏扬州中学期中,12C(2)]用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则a光光子的频率　　　　b光光子的频率(选填“大于”“小于”或“等于”);且a光的强度　　　　b光的强度(选填“大于”“小于”或“等于”)。 ‎ 答案　大于　大于 ‎4.[2017江苏淮阴中学月考,12C(2)]一光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成,普朗克常量为h,电子的电荷量为e,用频率为ν的紫外线照射阴极,有光电子逸出,则逸出光电子的最大初动能是　　　　;若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为　　　　。 ‎ 答案　hν-hν0　‎ ‎5.[2017苏北四市第一学期期末,12C(2)]图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图像,由图可知金属A的截止频率　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)金属B的截止频率;如果用频率为5.5×1014 Hz的入射光照射两种金属,从金属　　　　(选填“A”或“B”)逸出光电子的最大初动能较大。 ‎ 答案　小于　A ‎6.(人教选修3-5,十七—2—4,变式)如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零。‎ ‎(1)求此时光电子的最大初动能;‎ ‎(2)求该阴极材料的逸出功。‎ ‎(3)若电压表读数等于0.2 V,求光电子到达阳极时的动能。‎ 答案　(1)0.6 eV　(2)1.9 eV　(3)0.4 eV 考点二　氢原子光谱、能级 ‎7.[2017江苏扬州中学12月月考,12C(1)]如图所示是氢原子的能级图,现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,所辐射的光子中,只有一种能使某金属产生光电效应。以下判断正确的是(　　)‎ A.该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子 B.该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子 C.若氢原子从激发态n=4跃迁到基态,辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应 D.若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3,辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应 答案　C ‎8.[2017江苏苏州调研,12C(1)](多选)如图所示是氢原子的能级图,对于一群处于n=4能级的氢原子,下列说法正确的是(　　)‎ A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁 B.这群氢原子能够发出6种不同频率的光 C.这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eV D.从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长 答案　BD ‎9.[2016江苏南京、盐城一模,12C(1)]如图所示,某原子的三个能级的能量分别为E1、E2和E3。a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光,下列判断正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.E1>E2>E3 B.(E3-E2)>(E2-E1)‎ C.b光的波长最长 D.c光的频率最高 答案　D ‎10.[2018江苏南京高三9月调研,12C(2)]如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出　　　　种频率不同的光子。若用其中频率最大的光照射到逸出功为2.75 eV的光电管上,则加在该光电管上的遏止电压为　　　　V。 ‎ 答案　6　10　‎ ‎11.(2017江苏三市二联)(1)汞原子的能级图如图所示,现让光子能量为E的一束光照射到大量处于基态的汞原子上,汞原子能发出3种不同频率的光,那么入射光光子的能量为　　　　eV,发出光的最大波长为　　　　m(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,计算结果保留两位有效数字)。 ‎ ‎(2)一个静止的氮核N俘获一个速度为1.1×107 m/s的氦核生成B、C两个新核。设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106 m/s,B的质量数是C的17倍,B、C两原子核的电荷数之比为8∶1。‎ ‎①写出核反应方程;‎ ‎②估算C核的速度大小。‎ 答案　(1)7.7　4.4×10-7　(2)见解析 考点三　放射性元素的衰变、核反应 ‎12.[2017江苏南京、盐城一模,12C(1)](多选C能自发地进行β衰变,下列判断正确的是(　　)‎ AC经β衰变后变成C BC经β衰变后变成N CC发生β衰变时,原子核内一个质子转化成中子 DC发生β衰变时,原子核内一个中子转化成质子 答案　BD ‎13.(2017江苏师大附中阶段检测)(多选)下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是(　　)‎ A.根据α、β、γ射线的特点可知,射线1是α射线,射线2是β射线,射线3是γ射线 B.氢原子辐射出一个光子后,电势能减少,总能量增加 C.天然放射性元素的半衰期由原子核自身的因素决定,跟所处的化学状态和外部条件无关 D.用绿光照射K时,电流表指针发生了偏转,若改用紫光照射,电流表的示数一定增大 答案　AC ‎14.[2017江苏徐州、宿迁、淮阴、连云港11月模拟,12C(2)]静止的Li核俘获一个中子发生核反应,放出α粒子,同时生成一个　　　核,该核反应过程放出的能量为E,已知真空中光速为c,则该核反应质量亏损为　　　　。 ‎ 答案H(氚)　 ‎15.[2017江苏淮阴中学月考,12C(3)]一静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个带电粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u)。‎ ‎①写出该过程的衰变方程;‎ ‎②求该衰变过程中放出的核能(1 u相当于931.5 MeV,结果保留2位有效数字)。‎ 答案　UThHe　②5.5 MeV B组　2016—2018年模拟·提升题组 一、选择题(每题5分,共35分)‎ ‎1.[2018江苏金太阳高三12月联考,12C(1)](多选)下列说法正确的是(　　)‎ A.一重原子核放出一个α粒子后成为一新原子核,衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能 B.α粒子散射实验中,α粒子大角度偏转的主要原因是α粒子与电子的碰撞造成的 C.电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也具有结构 D.放射性原子核发生α衰变、β衰变后产生的新核处于高能级,它们向低能级跃迁时产生γ射线,因此γ射线经常伴随α射线和β射线产生 答案　CD ‎2.[2018江苏南京高三9月调研,12C(1)](多选)下列说法中正确的是(　　)‎ A.图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系 B.图乙中放射性同位素应选择衰变时放出α粒子的同位素 C.图丙中A、B两球质量相等,当A以速度v与静止的B发生正碰后,B的速度未必是v D.图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样,证实了物质波的存在 答案　CD ‎3.(2017江苏扬州中学开学考试,10)与原子核内部变化有关的现象是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.天然放射现象 B.光电效应现象 C.电离现象 D.α粒子散射现象 答案　A ‎4.[2017江苏徐州、宿迁、淮阴、连云港11月模拟,12C(1)](多选)下列说法中正确的有(　　)‎ A.结合能越大的原子核越稳定 B.光电效应说明了光具有粒子性 C.动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相等 D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度无关 答案　BC ‎5.(2017江苏扬州中学开学考试,22)(多选)下列四幅图的有关说法中正确的是(　　)‎ A.甲图中,球m1以速度v碰静止球m2,若两球质量相等,碰后m2的速度一定为v B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大 C.丙图中,射线a由电子组成,射线b为电磁波,射线c由α粒子组成 D.链式反应属于重核的裂变 答案　BD ‎6.[2017苏北四市第一学期期末,12C(1)](多选)下列说法中正确的有(　　)‎ A.α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构 B.电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 C.放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态有关 D.玻尔将量子观念引入原子领域,并能够解释氢原子的光谱特征 答案　BD ‎7.(2016江苏南京学情调研)(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A.太阳辐射的能量来自太阳内部的热核反应 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短 C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增加 D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期不发生改变 答案　AD 二、非选择题(每题10分,共30分)‎ ‎8. [2017江苏徐州、宿迁、淮阴、连云港11月模拟,12C(3)]氢原子能级图如图所示,氢原子从n=2的激发态跃迁到基态。‎ ‎①求氢原子辐射的光子能量。‎ ‎②氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34 eV的锌板时,求逸出光电子的最大初动能。‎ 答案　①10.2 eV　②6.86 eV ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎9.[2016江苏百校第一次联考,12C(1)(2)](1)某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示。已知该金属的逸出功为W,普朗克常量为h,下列说法正确的是(　　)‎ A.入射光的频率越高,金属的逸出功越大 B.Ek与入射光的频率成正比 C.图线的斜率为h D.图线在横轴上的截距为 ‎(2)某星球上存在着一种叫做“氦3He)”的化学元素,如果可以开发的话,将为人类带来取之不尽的能源。“氦3He)”与氘核H)通过核反应生成氦4He)和质子,该核反应方程为　　　　　　　　　,该核反应是　　　　(填“聚变”或“裂变”)反应。 ‎ 答案　(1)CD　(2HeHHeH　聚变 ‎10.[2017江苏南京、盐城一模,12C(3)]历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔1号彗星的实验,探测器上所携带的重达370 kg的彗星“撞击器”以1.0×104 m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分,撞击彗星后“撞击器”融化消失,这次撞击使该彗星自身的运行速度出现1.0×10-7 m/s的改变,已知普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,求:(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎①撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长;‎ ‎②根据题中相关信息数据估算出彗核的质量。‎ 答案　①1.8×10-40 m　②3.7×1013 kg C组　2016—2018年模拟·方法题组 方法1　解答氢原子跃迁问题的方法 ‎1.(2017江苏扬州中学开学考试,12)1995年科学家“制成”了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成的,反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷。反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所示。下列说法中正确的是(　　)‎ A.反氢原子光谱与氢原子光谱不相同 B.基态反氢原子的电离能是13.6 eV C.基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁 D.在反氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长 答案　B ‎2.[2016江苏扬州二模,12C(2)]如图所示为氢原子能级图,如果有大量处在n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,则能辐射出　　　种不同频率的光,其中波长最长的光的光子能量是　　　J。 ‎ 答案　3　3.02×10-19‎ 方法2　原子核的衰变规律及衰变次数的计算方法 ‎3.[2016江苏扬州二模,12C(1)](多选)下列说法正确的是(　　)‎ A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B.半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间 C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强 D.铀核U)衰变为铅核Pb)的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变 答案　BC ‎4.(2017江苏高考模拟卷二)某元素A在发生α衰变生成B元素的同时,能放出频率为ν的光子,设有一个静止的原子核A,质量为m0,衰变时在α粒子的速度方向上放出一个光子,已知放出α粒子的质量为mα,速度为vα,光子的速度为c,静质量为0,光子的动量为,则:‎ ‎①元素A发生α衰变的核反应方程式　　　　,如果元素A的半衰期为10天,在对160 g元素A的单质加热40天后,还剩下元素A的单质　　　　g; ‎ ‎②静止的原子核A衰变后生成的B元素的速度v。‎ 答案　ABHe　10　②见解析 方法3　质能方程及核能的计算方法 ‎5.[2018江苏南京高三9月调研,12C(3)]花岗岩、大理石等装修材料都不同程度地含有放射性元素氡222,人长期吸入后会对呼吸系统造成损害。设有一静止的氡核Rn)发生衰变生成钋Po),若放出5.6 MeV的核能全部转化为动能。‎ ‎①写出核反应方程;‎ ‎②求新核钋218的动能。(结果保留一位有效数字)‎ 答案　①见解析　②0.1 MeV ‎6.[2017江苏扬州中学12月月考,12C(3)]太阳现在正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和HHe等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是:e+H→He+释放核能,这些核能最后转化为辐射能。‎ ‎①已知质子质量mp,氦核质量mα,电子质量me,光速c。试求每发生一次上述核反应所释放的核能。‎ ‎②用上述辐射中产生的波长为400 nm的某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19 J的金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能。(保留三位有效数字,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)‎ 答案　①c2　②能　1.97×10-19 J ‎7.[2016江苏盐城三模,12(2)(3)](2)质子与中子发生核反应,生成氘核,放出能量,写出核反应方程　　　　　　　　。若质子的质量为m1,中子的质量为m2,氘核的质量为m3,真空中光速为c,则氘核的比结合能为　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)静止的钒核俘获内层轨道电子后生成新核钛,并放出能量为ε的中微子。已知真空中光速为c,普朗克常量为h。求新核钛动量的大小。‎ 答案　(2pnH　(m1+m2-m3)c2　(3)