高中物理 第四章 章末整合課件 粵教選修3-5

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歡迎進入物理課堂 專題一天然放射現(xiàn)象及三種放射線的比較 1 天然放射現(xiàn)象 1 物體放出射線的性質(zhì)稱為放射性 具有放射性的元素稱為放射性元素 放射性元素自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象 叫做天然放射現(xiàn)象 2 發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象具有重要意義 原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 原子核是可以再分的 實際上 人們研究原子結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開始的 2 放射性元素放出的射線有 射線 射線 射線 1 粒子是氦原子核 射線是高速 粒子流 相比之下 粒子的速度較小 約為光速的十分之一 因而貫穿本領(lǐng)很小 一薄紙就可以把它擋住 電離能力很強 2 射線是高速電子流 它是從原子核內(nèi)放射出來的 而不是原子核外電子電離形成的 電離能力較弱 穿透能力較強 3 射線是電磁波 一般伴隨 射線或 射線產(chǎn)生 其速度等 于光速 因而穿透能力很強 電離能力很弱 例題 如圖4 1所示 x為一未知放射源 P為薄鋁箔 當(dāng)x放射源穩(wěn)定時 計數(shù)器的計數(shù)率 單位時間內(nèi)接受射線的次數(shù) 穩(wěn)定 現(xiàn)在將磁場移開 發(fā)現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)率沒有什么變化 然后抽走P 則計數(shù)器的計數(shù)率大幅上升 說明x為 圖4 1 A 純 粒子放射源B 純 粒子放射源 C 粒子和 粒子的混合放射源D 粒子和 粒子的混合放射源 解析 薄鋁箔完全可以阻擋 粒子 所以能進入計數(shù)器的一定沒有 粒子 粒子和 粒子都可以穿透薄鋁箔 但由于 粒子是電子 在磁場的作用下會發(fā)生偏轉(zhuǎn) 將磁場移開 發(fā)現(xiàn)計數(shù)器的計數(shù)率沒有什么變化 說明一定沒有 粒子 抽走P 則計數(shù)器的計數(shù)率大幅上升 說明一定有其他的粒子進入了計數(shù)器 而這種粒子一定不是 粒子 只能是 粒子 所以D正確 答案 D 專題二 衰變規(guī)律和原子核的半衰期 1 衰變是指放射性元素的原子核放出某種粒子后變成新的原子核的變化 衰變現(xiàn)象說明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2 衰變的實質(zhì) 因為原子核是由質(zhì)子和中子組成的 它們會相互作用 就會產(chǎn)生作用力 就會有與勢能 某些原子核中的粒子就有可能處于較高的能量狀態(tài) 它就不穩(wěn)定 就要向低能量狀態(tài)變化 該原子核就會變成其他原子的原子核了 這就發(fā)生了衰變 3 衰變的規(guī)律 4 對一個特定的放射性核素 其衰變的精確時間是無法預(yù)測的 但對足夠多的放射性核素的集合 其衰變規(guī)律是確定的 并服從量子力學(xué)的統(tǒng)計規(guī)律 一個原子核在單位時間內(nèi)發(fā)生衰變的幾率與外界條件 溫度 壓力 磁場等 幾乎無關(guān) 例題 若元素A的半衰期為4天 元素B的半衰期為5天 則相同質(zhì)量的A和B 經(jīng)過20天后 剩下兩元素的質(zhì)量之 C 比mA mB為 A 30 31C 1 2 B 31 20D 2 1 專題三原子核的人工轉(zhuǎn)變與核反應(yīng)方程 在核物理中 原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程稱為核反應(yīng) 原子核的人工轉(zhuǎn)變 衰變 聚變 裂變 核反應(yīng)過程都遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的守恒 A A 粒子和電子C 電子和 粒子 B 粒子和正電子D 質(zhì)子和正電 專題四核力與核能 1 核力 組成原子核的核子之間有很強的相互作用力 使核子能夠克服庫侖斥力而緊密地結(jié)合在一起 這種力稱為核力 核力有著完全不同于靜電力和萬有引力的一些性質(zhì) 2 結(jié)合能 由于核子之間存在著強大的核力 要把原子核拆成核子 需要克服核力做功 也就是說需要提供一定的能量 反過來 根據(jù)能量守恒 核子結(jié)合成原子核時 也會放出一定能量 我們把這個能量叫做結(jié)合能 結(jié)合能越大 將原子核拆散需要的能量越多 說明原子核穩(wěn)定 核反應(yīng)過程中往往伴隨著能量關(guān)系 1 2011年重慶卷 核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137 碘131的半衰期約為8天 會釋放 射線 銫137是銫133的同位素 半衰期約為30年 發(fā)生衰變時會輻射 射線 下列說法正確的是 D A 碘131釋放的 射線由氦核組成B 銫137衰變時輻射出的 光子能量小于可見光光子能量C 與銫137相比 碘131衰變更慢D 銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù) 2 2011年上海卷 天然放射性元素放出的三種射線的穿透 能力實驗結(jié)果如圖4 2所示 由此可推知 D 圖4 2A 來自于原子核外的電子B 的電離作用最強 是一種電磁波C 的電離作用較強 是一種電磁波D 的電離作用最弱 屬于原子核內(nèi)釋放的光子 3 雙選 2010年廣東卷 關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型 下 列表述正確的有 AC 解析 B為人工核轉(zhuǎn)變 D為衰變 選項AC正確 D A A 2 Z 1B A 2 Z 2C A 3 Z 3D A 3 Z 2 5 2010年北京卷 太陽因核聚變釋放出巨大的能量 同時其質(zhì)量不斷減少 太陽每秒鐘輻射出的能量約為4 1026J 根 據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近 A 1036kgC 1013kg B 1018kgD 109kg D 6 2010年上海卷 某放射性元素經(jīng)過11 4天有7 8的原子 核發(fā)生了衰變 該元素的半衰期為 D B 7 6天D 3 8天 A 11 4天C 5 7天 7 2010年上海卷 現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于 C A 天然放射性元素衰變放出的能量B 人工放射性同位素放出的能量C 重核裂變放出的能量D 化學(xué)反應(yīng)放出的能量 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全