北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
专题十三 近代物理初步
备考篇
【考情探究】
课标解读
考情分析 备考指导
考点 内容
1.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 本专题内容命题难度不大,但考点
本专题考点主要内容有:1.光
波粒二象性 性。 较多,主要包括光电效应、氢原子
电效应、波粒二象性的考
2.知道实物粒子具有波动性,了解微观世界的量子化特 能级、氢原子光谱、原子结构和
查;2.氢原子光谱、能级的考
征。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响。 原子核。复习时应注重四个问题:
查;3.放射性元素的衰变、核
1.了解人类探索原子及其结构的历史。知道原子的核 一是精读教材,熟练掌握教材内容,
反应的考查;4.核反应方程、
式结构模型。通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能 重视课后习题;二是重视与现代科
核能的计算;5.与动量守恒定
级结构。 技相联系的题目;三是把重点放在
律相结合的计算。从近几年
2.了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相 光电效应、氢原子能级跃迁规
高考试题来看,高考对本专题
互作用。能根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应 律、核反应方程的书写及结合能
的考查呈现出如下特点:(1)题
原子、原子核 方程。 和质量亏损的计算上;四是掌握动
型多为选择题,题中涉及的考
3.了解放射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意 量守恒定律在核反应过程中的应
点较多;(2)有时也会与带电粒
义。了解放射性同位素的应用,知道射线的危害与防 用。在核心素养方面要注意相关
子在磁场中的运动相结合,形
护。 物理观念的养成,相关模型建构和
成一定难度的综合题。
4.认识原子核的结合能,了解核裂变反应和核衰变反 科学推理素养的培养。
应。关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。
【真题探秘】
命题立意
本题考查了轻核聚变反应以及核反应释放核能的计算,意在考查学生的理解能力和推理能力。体现了物理学科核心素养中物质观念、科学推理等
要素。
解题指导
根据题目条件,用1千克海水中含有氘核的个数除以6,就是能发生聚变反应的次数,再根据一次聚变反应能释放出43.15兆电子伏的能量,可求出1千
克海水能释放的总的核能,单位换算后,除以1千克的标准煤完全燃烧释放的热量就是待求煤的质量。答案解析见P343拓展延伸
近几年来,高考对近代物理部分的考查都以计算(估算)为主,体现了对数学运算考查力度不减的一贯特征,可延伸到重核裂变方程、原子核结合能的
求解等问题。
[教师专用题组]
真题多维细目表北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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考点
真题 涉分 题型 设题情境 学科素养
光电效应、波粒二象性 原子与原子核
2020课标Ⅱ,18 6 核能计算 单选 聚变反应 能量观念、科学推理
2020课标Ⅰ,19 6 核反应方程 多选 核反应方程 物质观念、科学推理
2020课标Ⅲ,19 6 核反应方程 多选 人工核反应 物质观念、科学推理
2019课标Ⅰ,14 6 能级跃迁 单选 氢原子能级示意图 能量观念
2019课标Ⅱ,15 6 核能计算 单选 太阳内部核反应 能量观念
2019北京理综,19 6 光电效应 单选 光电管 科学推理
2019海南单科,7 5 光电效应 多选 U-ν图像 科学推理
c
2019天津理综,6 6 聚变 多选 人造太阳 物质观念、社会责任
2019江苏单科,12(3) 4 光的粒子性 计算 “焊接”视网膜 能量观念
2018课标Ⅱ,17 6 光电效应 单选 光照锌板 物质观念
2018课标Ⅲ,14 6 核反应方程 单选 人工放射 科学推理
2018江苏单科,12C(1) 3 半衰期 单选 放射性元素 科学推理
2018海南单科,4 4 半衰期 单选 半衰期 科学推理
2018北京理综,13 6 核反应方程 单选 核反应方程 科学推理
2017课标Ⅰ,17 6 核能计算 单选 氢核聚变 能量观念
2017课标Ⅱ,15 6 α衰变 单选 铀核衰变 科学论证、科学推理
2017课标Ⅲ,19 6 光电效应 多选 光照金属 科学推理
2016课标Ⅰ,35(1) 5 光电效应 多选 光电管 科学推理
2016课标Ⅱ,35(1) 5 核反应方程 填空 衰变、聚变、裂变 物质观念
2016课标Ⅲ,35(1) 5 核反应 多选 人工转变 科学论证、科学推理
命题规律与探究
从近几年高考试题来看,高考对本专题的考查呈现出如下特点:
(1)高考中涉及的考点较多;(2)具有不确定性,考题可能只考查一个考点,也可能同时涉及多个考点;(3)题型多为选择
题,但有时也会与带电粒子在磁场中的运动相结合,形成一定难度的综合题。
1.在波粒二象性方面,主要考查波粒二象性的概念和相关物理量的计算或定性分析,主要涉及光电效应中的光子能
量与光电子的初动能、德布罗意波长、不确定性关系等问题。主要体现在以下几方面:
(1)结合氢原子能级跃迁分析不同光子的能量,从而得出频率大小,并综合考查色散、衍射、干涉、光电效应等相
关问题; (2)围绕光电效应中的基本概念,涉及光电子的初动能(最大初动能)、电子衍射及不确定性关系等问题。
2.在原子与原子核方面,主要考查原子结构和原子核的相关知识及应用,主要涉及玻尔模型及核裂变、聚变、衰变
等核反应方程。主要体现在以下几方面:
(1)利用玻尔模型计算可能的光子能量,再结合光电效应或者色散、干涉、衍射等知识点进行考查;
(2)以一个选项的形式考查核反应方程的合理性,主要是几个守恒量;
(3)相关概念和细碎知识点的考查,比如结合能、核反应堆等。
备考方法与策略
1.本专题涉及的知识点较多,但难度不大,多为直接考查理解和记忆能力,故在本专题复习过程中要加强对基本概念
和规律的认识,不要有知识盲点。还要全面关注与其他知识点的关联,关注其他知识(如动量守恒)在本专题中的应用。
2.涉及物理学史的选择题为易错题,在复习备考中,要将人和事的对应关系规律化。
3.在核心素养方面:要注意相关物理观念的养成,相关模型建构能力和科学推理能力的培养。
备考篇
【基础集训】
考点一 波粒二象性
1.下表给出了一些金属材料的逸出功。北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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材料 铯 钙 镁 铍 钛
逸出功/10-19 J 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6
现用波长为400 nm的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速
c=3.0×108 m/s) ( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案 A
2.(多选)如图所示是一个研究光电效应的电路图,下列叙述中正确的是 ( )
A.只调换电源的极性,移动滑片P,当电流表示数为零时,电压表示数为遏止电压U 的数值
0
B.保持光照条件不变,滑片P向右滑动的过程中,电流表示数将一直增大
C.不改变光束颜色和电路,增大入射光束强度,电流表示数会增大
D.阴极K需要预热,光束照射后需要一定的时间才会有光电流
E.图中入射光束的频率减小到某一数值f 时,无论滑片P怎样滑动,电流表示数都为零,则f 是阴极K的极限频率
0 0
答案 ACE
3.(2020湖南怀化调研)(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)(b)(c)所示的
图像,则 ( )
A.图像(a)表明光具有粒子性
B.图像(c)表明光具有波动性
C.用紫外光观察不到类似的图像
D.实验表明光是一种概率波
答案 ABD
4.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时,只要所接收到的功率不低于2.3×10-18 W,眼睛就
能察觉。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3×108 m/s,人眼能察觉到绿光时,每秒至少接收到的绿光光子数为
( )
A.6 B.60 C.600 D.6 000
答案 A
考点二 原子、原子核
1.14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间,纵坐标m表示任意时刻14C
的质量,m 为t=0时14C的质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是( )
0北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 C
2.在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看成静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过
程的径迹,其中正确的是 ( )
答案 C
3.(多选)核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能。 U n→ Ba+ Kr+aX是反应堆中发生的
235 +1 141 92
92 0 56 36
许多核反应中的一种,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用m 、m 、m 分别表示 U、 Ba、 Kr核的质量,m 表示
U Ba Kr 235 141 92 X
92 56 36
X粒子的质量,c为真空中的光速,以下说法正确的是 ( )
A.X为中子,a=2
B.X为中子,a=3
C.上述核反应中放出的核能ΔE=(m -m -m -2m )c2
U Ba Kr X
D.上述核反应中放出的核能ΔE=(m -m -m -3m )c2
U Ba Kr X
E.只有铀块体积达到临界体积才可能发生链式反应
答案 BCE
4.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所
示,已知两个相切圆半径分别为r、r,则下列说法正确的是( )
1 2
A.原子核可能发生α衰变,也可能发生β衰变
B.径迹2可能是衰变后新核的径迹
C.若衰变方程是 U Th He,则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2
238 →234 +4
92 90 2
D.若衰变方程是 U Th He,则r∶r=1∶45
238 →234 +4 1 2
92 90 2
答案 D
综合篇
【综合集训】
拓展一 光电效应的应用北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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1.(2020辽宁大连二模)如图所示,用波长为λ 的单色光照射某金属,调节滑动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表
0
4λ
的示数恰好减小为零;再用波长为 0的单色光重复上述实验,当电压表的示数增加到原来的3倍时,电流表的示数又
5
恰好减小为零。已知普朗克常量为h,真空中光速为c。该金属的逸出功为 ( )
5hc hc 7hc 7hc
A. B. C. D.
4λ λ 8λ 4λ
0 0 0 0
答案 C
2.(2020海南海口质量检测)如图所示为光电管的示意图,光照时两极间可产生的最大电压为0.5 V。若光的波长约为
6×10-7 m,普朗克常量为h,光在真空中的传播速度为c,取hc=2×10-25 J·m,电子的电荷量为1.6×10-19 C,则下列判断正确的
是( )
A.该光电管K极的逸出功大约为2.53×10-19 J
B.当光照强度增大时,极板间的电压会增大
C.当光照强度增大时,光电管的逸出功会减小
D.若改用频率更大、强度很弱的光照射时,两极板间的最大电压可能会减小
答案 A
拓展二 原子核的衰变规律及衰变次数的计算方法
1.(2019湖北黄冈第二次诊断)(多选)如图,匀强磁场中的O点有一静止的原子核 Th发生了某种衰变,衰变方程为
234
90
Y e,反应生成的粒子 e的速度方向垂直于磁场方向。关于该衰变,下列说法正确的是 ( )
234Th→A +0 0
90 Z -1 -1
A Th发生的是α衰变
.234
90
B Th发生的是β衰变
.234
90
C.A=234,Z=91
D.新核 Y和粒子 e在磁场中的轨迹外切于O点
A 0
Z -1北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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答案 BC
2.(2020天津质检)国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象,从而导致人类无法生存,决
定移民到半人马座比邻星的故事。据科学家论证,太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应,当太阳内部
达到一定温度时,会发生“核燃烧”,其中“核燃烧”的核反应方程为 He+ Be+γ,方程中X表示某种粒子 Be是
4 X→8 ,8
2 4 4
不稳定的粒子,其半衰期为T,则下列说法正确的是 ( )
A.X粒子是 He
4
2
B.若使 Be的温度降低,其半衰期会减小
8
4
1
C.经过2T,一定质量的8Be占开始时的
4 8
D.“核燃烧”的核反应是裂变反应
答案 A
拓展三 核反应以及核能的计算
1.(2020重庆期末抽测)关于近代物理发展的成果,下列说法正确的是( )
A.只要增加入射光的强度,光电效应就可以发生
B.氢原子从激发态向基态跃迁时会辐射特定频率的光子
C.环境温度越高,原子核衰变的速度越快
D.任何核反应都遵从质量守恒定律
答案 B
2.(2020福建莆田二模)轻核聚变的一个核反应方程为 H+ He+X。若已知 H的质量为m H的质量为m He
:2 3H→4 2 1,3 2,4
1 1 2 1 1 2
的质量为m,X的质量为m,则下列说法中正确的是 ( )
3 4
A H和 H在常温下就能够发生聚变
.2 3
1 1
B.X是质子
C.这个反应释放的核能为ΔE=(m+m-m-m)c2
1 2 3 4
D.我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
答案 C
3.(2019福建龙岩质量检查)两个氘核以相等的动能E 对心碰撞发生核聚变,核反应方程为 H H He n,其中氘核的
k 2 +2 →3 +1
1 1 2 0
质量为m,氦核的质量为m,中子的质量为m。假设核反应释放的核能E全部转化为动能,下列说法正确的是 ( )
1 2 3
A.核反应后氦核与中子的动量相同
B.该核反应释放的能量为E=(m-m-m)c2
1 2 3
E+2E
C.核反应后氦核的动能为 k
4
E+E
D.核反应后中子的动能为 k
4
答案 C北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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[教师专用题组]
【综合集训】
1.(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.康普顿研究石墨对X射线的散射
答案 AC 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,说明电子具有波动性,故A正确;β射线在云室中穿过会
留下清晰的径迹,体现的是β射线的粒子性,故B错误;人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子具有
波动性,故C正确;康普顿效应揭示了光的粒子性的一面,故D错误。
h
2.光子有能量,也有动量(p= ),它也遵循有关动量的规律,真空中有一如图所示装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO'在
λ
水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片,右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片。当用平行白光垂直照
射这两个圆面时,关于此装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是 ( )
A.顺时针方向转动
B.逆时针方向转动
C.都有可能
D.不会转动
答案 B 光照射到黑纸片上时被吸收,照射到白纸片上时被反射,因此白纸片受到的冲量大,装置逆时针转动,故正确
选项为B。
3.(2020安徽蚌埠三检,1)频率为ν的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为W,普朗克常量为
h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是 ( )
h
A.该金属的截止频率为
W
hν-W
B.该金属的遏止电压为
e
C.增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数不变
D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变
答案 B 金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身,用光照射某种金属,要想发生光电效应,要求入射光
的频率大于金属的截止频率,入射光子的能量为hν,只有满足hν>W,才能发生光电效应。金属的逸出功为W=hν,即金属
0
W E
的截止频率为ν= ,所以A错误;使光电流减小到0的反向电压U 称为遏止电压,则U= k,再根据爱因斯坦光电效应
0 h c c e
hν-W
方程,可得光电子的最大初动能E=hν-W,所以该金属的遏止电压为U= ,所以B正确;增大入射光的强度,单位时
k c
e
间内照到金属上的光子数会增大,发生了光电效应后,单位时间内发射的光电子数将增大,所以C错误;由爱因斯坦光电
效应方程可知,增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大,所以D错误。
思路总结 研究光电效应的两条思路
(1)两条线索:北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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(2)两条对应关系:
入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大;
光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
4.(2019潮州二模,14)如图为氢原子的能级图,现有一大群处于n=5激发态的氢原子向低能级跃迁,下列说法正确的是
( )
A.跃迁中能释放的光子只有4种
B.跃迁到低能级后核外电子速率变小
C.若某种金属的逸出功为13 eV,则跃迁释放的光子中有且只有一种能使该金属发生光电效应
D.若跃迁释放的光子中某些光子能使某种金属发生光电效应,则逸出的光电子动能一定大于13.6 eV
答案 C 一群处于n=5激发态的氢原子,依据
C2
=10,向低能级跃迁时最多可发出10种不同频率的光,故A错误;氢
5
原子中的电子从高能级向低能级跃迁时轨道半径减小,该过程中电场力做正功,电势能减小,根据ke2 =mv2,可知动能
r2 r
增大,故B错误;根据玻尔理论可知,一群处于n=5激发态的氢原子,向低能级跃迁时可发出的10种不同频率的光子中,
只有n=5能级向n=1能级跃迁时释放的光子的能量值大于13 eV,为13.06 eV,能使该金属发生光电效应,故C正确;由
于10种光子中能量值最大的光子的能量值为13.06 eV,因此无论使哪一种金属发生光电效应,逸出光电子的最大初动
能一定小于13.06 eV,故D错误。
5.(2019广东佛山二模,14)2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆。“嫦娥四号”
的核电池利用放射性同位素 Pu衰变供电;静止的 Pu衰变为铀核 U和X粒子,产生能量并放出频率为ν的γ光子。
238 238 234
94 94 92
已知 Pu U和X粒子的质量分别为m 、m 和m ,普朗克常量为h,光速为c。则下列说法正确的是 ( )
:238 、234 Pu U X
94 92
A.X粒子是 He
3
2
B U的比结合能比 Pu的比结合能大
.234 238
92 94
C.释放出的γ光子能量为(m -m -m )c2
Pu U X
D.若γ光子照射到某金属并发生光电效应,则光电子的最大初动能为hν
答案 B 根据质量数守恒与电荷数守恒可知
,238
Pu的衰变方程为
238
Pu
→234
U
+4
He+γ,故A错误
;238
Pu衰变成轴核
94 94 92 2 94
U和α粒子后,释放核能,将原子核分解为单个的核子需要的能量更大,原子核变得更稳定,所以 U的比结合能比
234 234 238
92 92 94
Pu的比结合能大,故B正确;此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差,为Δm=m -m -m,释放的γ光子的能量
Pu U α
为hν,核反应的过程中释放的能量:E=(m -m -m)c2,由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光
Pu U α北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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子的能量,因此光子的能量小于(m -m -m)c2,故C错误;γ光子的频率为ν,由于金属的逸出功不能为0,若γ光子照射到
Pu U α
某金属并发生光电效应,则光电子的最大初动能一定小于hν,故D错误。
6.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景。图中
实线表示α粒子的运动轨迹。则关于α粒子散射实验,下列说法正确的是 ( )
A.图中大角度偏转的α粒子的电势能先减小后增大
B.图中的α粒子反弹是因为α粒子与金原子核发生了碰撞
C.绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
D.根据α粒子散射实验可以估算原子大小
答案 C 题图中大角度偏转的α粒子所受的电场力先做负功,后做正功,则其电势能先增大后减小,故A错误;题图中
的α粒子反弹是因为α粒子与金原子核之间的库仑力作用,并没有发生碰撞,B错误;绝大多数α粒子沿原方向继续前进
说明了带正电的原子核占据原子的空间很小,C正确;根据α粒子散射实验可以估算原子核大小,D错误。
7.如图所示,a、b、c、d分别表示氢原子在不同能级间的四种跃迁,辐射光子频率最高的是 ( )
A.a B.b C.c D.d
答案 B hν=E-E=10.2 eV,hν=E-E=12.09 eV,hν=E-E=1.89 eV,hν=E-E=0.66 eV,故辐射光子频率最高的是b,选
a 2 1 b 3 1 c 3 2 d 4 3
项B正确。
8.(多选)月球土壤里大量存在着一种叫作“氦3 He)”的化学元素,这是热核聚变的重要原料。关于“氦3 He)”与
(3 (3
2 2
氘核的聚变,下列说法正确的是 ( )
A.核反应方程为 He H He H
3 +2 →4 +1
2 1 2 1
B.核反应生成物的质量将大于反应物的质量
C.“氦3 He)”一个核子的结合能小于氦4 He)一个核子的结合能
(3 (4
2 2
D.“氦3 He)”的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量
(3
2
3 2 4 1
答案 ACD 选项A中的核反应方程就是 He和 H发生核聚变的方程,在生成 He和 H的同时释放大量的能量,A、
2 1 2 1
D正确;由于核反应的过程中释放大量的能量,根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2,可知生成物的质量小于反应物的质量,
B错误;轻核聚变放出能量,结合成的新核更稳定,比结合能更大,即 He一个核子的结合能小于 He一个核子的结合能,C
3 4
2 2
正确。
1
9.(2020湖北宜昌模拟)氢原子的能级公式为E= E(n=1,2,3,…),其中基态能量E=-13.6 eV,能级图如图所示。大量氢
n n2 1 1
原子处于量子数为n的激发态,在这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为-0.96E,则n和可能发出
1
的频率最小的光子能量分别为 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
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A.n=5,0.54 eV B.n=5,0.31 eV
C.n=4,0.85 eV D.n=4,0.66 eV
答案 B 在这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最高的光子能量为-0.96E,则ΔE=-0.96E=E-E,所以处于量子
1 1 n 1
1
数为n的激发态氢原子的能量为E=0.04E= E,即处在n=5能级;大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,可能
n 1 52 1
发出的所有光子中,频率最小的光子的能量为ΔE'=-0.54 eV-(-0.85 eV)=0.31 eV,故B正确,A、C、D错误。
10.(2020湖南长沙模拟)(多选)近几年一些国家积极发展“月球探测计划”,该计划中的科研任务之一是探测月球上氦
3的含量。氦3是一种清洁、安全和高效的核发电燃料,可以采用在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应发电。若
已知氘核的质量为2.013 6 u,氦3的质量为3.015 0 u,氦核的质量为4.001 51 u,质子质量为1.007 83 u,中子质量为1.008
665 u,1 u相当于931.5 MeV。则下列说法正确的是 ( )
A.一个氘和一个氦3的核聚变反应释放的核能约为17.9 MeV
B.氘和氦3的核聚变反应方程式 H He He+X,其中X是质子
:2 +3 →4
1 2 2
C.因为聚变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少
D.目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦3进行核聚变反应发电
答案 AB 根据电荷数守恒和质量数守恒知X为质子,故B正确。根据质能方程知ΔE=Δmc2=(2.013 6 u+3.015 0
u-4.001 51 u-1.007 83 u)×931.5 MeV/u≈17.9 MeV,故A正确。因为聚变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质
量减小,但是其总质量数不变,C错误。目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用重核裂变反应发电,D错误。故选
A、B。
方法总结 计算核能的几种方法
(1)根据ΔE=Δmc2计算。计算时Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,ΔE的单位是“J”。
(2)根据ΔE=Δm×931.5 MeV/u计算。因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量,所以计算时Δm的单位是
“u”,ΔE的单位是“MeV”。
(3)根据平均结合能来计算核能
原子核的结合能=平均结合能×核子数。反应前后原子核的结合能之差即释放(吸收)的核能。
(4)有时可结合动量守恒定律和能量守恒定律进行分析计算。
11.(2020天津,1)在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识。下列
图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是 ( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
答案 D A项是双缝干涉实验,说明光具有波动性;B项是光电效应实验,说明光具有粒子性;C项是电磁波的发射与
接收;导致发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子散射实验,D正确。故选D。
