近代物理初步知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、光電效應(yīng)波粒二象性學(xué)問點(diǎn)一、光電效應(yīng)1定義照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象。2光電子光電效應(yīng)中放射出來(lái)的電子。3光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必需大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。(3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎瞬時(shí)的，一般不超過109s。(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。學(xué)問點(diǎn)二、愛因斯坦光電效應(yīng)方程1光子說(shuō)在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光的能量子，簡(jiǎn)稱光子，光子的能量h。其中h6.6

2、3×1034J·s。(稱為普朗克常量)2逸出功W0使電子脫離某種金屬所做功的最小值。3最大初動(dòng)能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的電子吸取光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值。4愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式：EkhW0。(2)物理意義：金屬表面的電子吸取一個(gè)光子獲得的能量是h，這些能量的一部分用來(lái)克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動(dòng)能Ekmev2。學(xué)問點(diǎn)三、光的波粒二象性與物質(zhì)波1光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性。(2)光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性。(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性。2物質(zhì)波(1)概

3、率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率大的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率小的地方，因此光波又叫概率波。(2)物質(zhì)波任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng)，p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量。 題 組 自 測(cè)題組一光電效應(yīng)現(xiàn)象及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1(多選)如圖1所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是()圖1A有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出C驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D鋅板帶負(fù)電解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸取紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯(cuò)誤、B正確；鋅板與驗(yàn)電

4、器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)當(dāng)帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確、D錯(cuò)誤。答案BC2(多選)光電效應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)某種金屬()A無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大解析每種金屬都有它的極限頻率0，只有入射光子的頻率大于極限頻率0時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大，選項(xiàng)D正確

5、、C錯(cuò)誤。答案AD3關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說(shuō)法中正確的是()A只有入射光的波長(zhǎng)大于該金屬的極限波長(zhǎng)，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生B光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比C發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間一般都大于107sD發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光強(qiáng)度成正比解析由hh知，當(dāng)入射光波長(zhǎng)小于金屬的極限波長(zhǎng)時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)；由EkhW0知，最大初動(dòng)能由入射光頻率打算，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)的時(shí)間一般不超過109s，故C錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光的強(qiáng)度是成正比的，D正確。答案D題組二波粒二象性4(多選)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法

6、中正確的是()A不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí)，都沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是沖突的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性解析由德布羅意波可知A、C對(duì)；運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，達(dá)到的位置具有隨機(jī)性，而沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道，B對(duì)；由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小，實(shí)際很難觀看到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性，D錯(cuò)。答案ABC5用很弱的光做雙縫干涉試驗(yàn)，把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不行能同時(shí)有兩個(gè)光子存在，如圖2所示是不同數(shù)量的光子照射

7、到感光膠片上得到的照片。這些照片說(shuō)明()圖2A光只有粒子性沒有波動(dòng)性B光只有波動(dòng)性沒有粒子性C少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性D少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性解析光具有波粒二象性，這些照片說(shuō)明少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性，故D正確。答案D考點(diǎn)一光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1對(duì)光電效應(yīng)的四點(diǎn)提示(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率。(2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見光，也包括不行見光。(3)逸出功的大小由金屬本身打算，與入射光無(wú)關(guān)。(4)光電子不是光子，而是電子。2兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系光強(qiáng)大光子數(shù)目多放射光電子多光電流

8、大；光子頻率高光子能量大光電子的最大初動(dòng)能大。3定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EkhW0。(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：EkeUc。(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0h0?！纠?】(多選)(2014·廣東卷，18)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消逝 C改用頻率小于的光照射，肯定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大解析用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，改用頻率較小的光照射時(shí)，有可能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；據(jù)hW逸m

9、v2可知增加照射光頻率，光電子最大初動(dòng)能增大，故D正確；增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)而與照射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤。答案AD【變式訓(xùn)練】1關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D入射光的光強(qiáng)肯定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析逸出功W0h0，W00，A正確；只有照射光的頻率大于金屬極限頻率0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程EkmhW0知，因不確

10、定時(shí)，無(wú)法確定Ekm與W0的關(guān)系，C錯(cuò)；光強(qiáng)Enh，越大，E肯定，則光子數(shù)n越小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D錯(cuò)。答案A考點(diǎn)二光電效應(yīng)的圖象分析圖象名稱圖線外形由圖線直接(間接) 得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線極限頻率：圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)c逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0|E|E普朗克常量：圖線的斜率kh顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)飽和光電流Im：電流的最大值最大初動(dòng)能：EkmeUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc1、Uc2飽和光電流最大初動(dòng)能Ek1eUc1，Ek2eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線

11、截止頻率c：圖線與橫軸的交點(diǎn)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即hke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)【例2】在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同試驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖3所示。則可推斷出()圖3A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析由于是同一光電管，因而不論對(duì)哪種光，極限頻率和金屬的逸出功相同，對(duì)于甲、乙兩種光，反向截止電壓相同，因而頻率相同，A錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓較大，

12、因而丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較大，故C、D均錯(cuò)，B正確。答案B【變式訓(xùn)練】2.愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖4所示，其中0為極限頻率。從圖中可以確定的是()圖4A逸出功與有關(guān)BEkm與入射光強(qiáng)度成正比C當(dāng)<0時(shí)，會(huì)逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0和W0h0(W0為金屬的逸出功)可得，Ekhh0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有0時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光

13、的頻率無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，而與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)。答案D考點(diǎn)三對(duì)光的波粒二象性、物質(zhì)波的考查光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：(1)個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。(2)頻率越低波動(dòng)性越顯著，越簡(jiǎn)潔看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不簡(jiǎn)潔看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，而貫穿本事越強(qiáng)。(3)光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往表現(xiàn)為粒子性。【例3】下列說(shuō)法正確的是()A有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同樣的一種粒子C光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越顯著；波長(zhǎng)越短

14、，其粒子性越顯著D. 射線具有顯著的粒子性，而不具有波動(dòng)性解析從光的波粒二象性可知：光是同時(shí)具有波粒二象性的，只不過在有的狀況下波動(dòng)性顯著，有的狀況下粒子性顯著。光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越簡(jiǎn)潔觀看到其顯示波動(dòng)特征。光子是一種不帶電的微觀粒子，而電子是帶負(fù)電的微觀粒子，它們雖然都是微觀粒子，但有本質(zhì)區(qū)分，故上述選項(xiàng)中正確的是C。答案C【變式訓(xùn)練】32013·江蘇單科，12C(1)假如一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們的_也相等。A速度 B動(dòng)能 C動(dòng)量 D總能量解析由德布羅意波長(zhǎng)知二者的動(dòng)量應(yīng)相同，故C正確，由pmv可知二者速度不同，Ekmv2，二者動(dòng)能不同，由Emc2可知總能量也不同

15、，故A、B、D均錯(cuò)。答案C1(多選)光電效應(yīng)試驗(yàn)中，下列表述正確的是()A光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子解析光電流的大小與光照時(shí)間無(wú)關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；假如入射光的頻率小于金屬的極限頻率，入射光再?gòu)?qiáng)也不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；遏止電壓Uc滿足eUchh0，從表達(dá)式可知，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，C項(xiàng)正確；只有當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率，才會(huì)有光電子逸出，D項(xiàng)正確。答案CD2當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時(shí)，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，這時(shí)()A鋅板帶負(fù)電B有正離子從鋅板逸出C有電子從鋅板逸出D鋅板會(huì)吸附空氣中的正離子解析鋅板在紫外

16、線的照射下產(chǎn)生了光電效應(yīng)，說(shuō)明鋅板上有光電子飛出，所以鋅板帶正電，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案C32014·江蘇卷，12C(1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A波長(zhǎng) B頻率 C能量 D動(dòng)量解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hW0mv，又由W0h0，可得光電子的最大初動(dòng)能mvhh0，由于鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率，所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小，因此它具有較小的能量、頻率和動(dòng)量，B、C、D錯(cuò)；又由cf可知光電

17、子頻率較小時(shí)，波長(zhǎng)較大，A對(duì)。答案A4(2014·上海卷，6)在光電效應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不沖突的是()A光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的B全部金屬都存在極限頻率C光電流隨著入射光增加而變大D入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大解析依據(jù)波動(dòng)理論，認(rèn)為只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)、足夠強(qiáng)就能發(fā)生光電效應(yīng)，且光電子的初動(dòng)能就大，但試驗(yàn)中金屬表面沒有溢出電子的試驗(yàn)結(jié)果；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，發(fā)生是瞬時(shí)的，且入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大，這與光的波動(dòng)理論相沖突，故A、B、D錯(cuò)誤。波動(dòng)理論認(rèn)為光強(qiáng)度越大，光電流越大；光電效應(yīng)中認(rèn)為光強(qiáng)度越大，光子越多，金屬表面溢出的光

18、電子越多，即光電流越大，所以該試驗(yàn)結(jié)果與波動(dòng)理論不沖突，故C正確。答案C5(多選)(2014·海南卷，17)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對(duì)于這兩個(gè)過程，下列四個(gè)物理過程中，肯定不同的是()A遏止電壓B飽和光電流C光電子的最大初動(dòng)能D逸出功解析同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量肯定相同，金屬逸出功不同，依據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同。故選ACD。答案ACD6(2014·江西七校聯(lián)考)用頻率為的光照射光電管陰極時(shí)，產(chǎn)生的光電流隨陽(yáng)

19、極與陰極間所加電壓的變化規(guī)律如圖5所示，Uc為遏止電壓。已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，求：圖5(1)光電子的最大初動(dòng)能Ekm；(2)該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率0。解析(1)EkmeUc(2)由光電效應(yīng)方程有EkmhW其中Wh0解得0答案(1)eUc(2)基本技能練1.如圖1所示，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，則該試驗(yàn)()圖1A只能證明光具有波動(dòng)性B只能證明光具有粒子性C只能證明光能夠發(fā)生衍射D證明光具有波粒二象性解析弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明白光具有波動(dòng)性，驗(yàn)電器鋁箔有張角，說(shuō)明

20、鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明白光具有粒子性，所以該試驗(yàn)證明白光具有波粒二象性，D正確。答案D2在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的()A頻率 B強(qiáng)度 C照射時(shí)間 D光子數(shù)目解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知，Ek只與頻率有關(guān)，故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)A正確。答案A3(多選)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說(shuō)法正確的是()A對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)B對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比C對(duì)于同種金屬，Ek與光照射的時(shí)間成正比D對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系E對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，

21、Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系解析依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0。可得：Ek與照射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)，與照射光的頻率成線性關(guān)系，與波長(zhǎng)不成反比，所以A、D正確，B、C錯(cuò)誤；對(duì)于不同種金屬，金屬的逸出功W0不同，若照射光頻率不變，Ek與W0成線性關(guān)系，所以E正確。答案ADE4頻率為的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm。改為頻率為2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為(h為普朗克常量)()AEkmh B2Ekm CEkmh DEkm2h解析依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：EkmhW0，若入射光頻率變?yōu)?，則Ekmh·2W02h(hEkm)hEkm，故選C。答案C5.

22、 (多選)如圖2所示，電路中全部元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，其緣由可能是()圖2A入射光太弱 B入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)C光照時(shí)間短 D電源正、負(fù)極接反解析入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)，入射光的頻率低于截止頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)B正確；電路中電源反接，對(duì)光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)D正確。答案BD6(多選)如圖3所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。由圖可知()圖3A該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB該金屬的截止頻率為5.5×

23、1014HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV解析由光電效應(yīng)方程EkhW0可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；圖線的斜率表示普朗克常量h，C正確；該金屬的逸出功W0h06.63×1034×4.27×1014J1.77 eV或W0hEk6.63×1034×5.5×1014J0.5 eV1.78 eV，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC7(多選)下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波的波長(zhǎng)和頻率為1 MHz的無(wú)線電波的波長(zhǎng)，由表中數(shù)據(jù)可知()質(zhì)量/kg速度/(m·s1)波長(zhǎng)/m彈子球2&

24、#215;1021.0×1023.3×1030電子(100 eV)9.0×10315.0×1061.4×1010無(wú)線電波(1 MHz)3.0×1083.3×102A要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不行能B無(wú)線電波通常狀況下表現(xiàn)出波動(dòng)性C電子照射到金屬晶體(大小約為1010m)上能觀看到波動(dòng)性D只有可見光才有波動(dòng)性解析彈子球的波長(zhǎng)相對(duì)太小，所以檢測(cè)其波動(dòng)性幾乎不行能，A正確；無(wú)線電波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以通常表現(xiàn)為波動(dòng)性，B正確；電子波長(zhǎng)與金屬晶體尺度差不多，所以能利用金屬晶體觀看電子的波動(dòng)性，C正確；由物質(zhì)波理論知，D錯(cuò)誤。答案ABC8在光

25、電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0，該金屬的逸出功為_。若用波長(zhǎng)為(<0)的單色光做該試驗(yàn)，則其遏止電壓為_。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h。解析由波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系知，該金屬的極限頻率為0，故該金屬的逸出功為h0。設(shè)遏止電壓為Uc，則eUc，解得Uc·。答案·(寫為·也可)9如圖4所示電路可爭(zhēng)辯光電效應(yīng)的規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)極。抱負(fù)電流計(jì)可檢測(cè)通過光電管的電流，抱負(fù)電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5 eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片

26、P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)漸漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0 V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)_(填“為零”或“不為零”)。圖4解析依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：EkhW，EkUe6 eV，解得逸出功W10.5 eV6 eV4.5 eV，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)仍為零。答案4.5 eV為零力量提高練10(多選)利用金屬晶格(大小約1010m)作為障礙物觀看電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場(chǎng)加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加

27、速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說(shuō)法中正確的是()A該試驗(yàn)說(shuō)明白電子具有波動(dòng)性B試驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長(zhǎng)為C加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯解析能得到電子的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，A正確；由德布羅意波的波長(zhǎng)公式及動(dòng)量p，可得，B正確；由可知，加速電壓越大，電子的波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯，C錯(cuò)誤；用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長(zhǎng)變小，衍射現(xiàn)象與電子相比不明顯，故D錯(cuò)誤。答案AB11小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，試驗(yàn)裝置示意如圖5甲所示。已知普朗克常量h6.63×1034J·s。圖5(1)

28、圖甲中電極A為光電管的_(填“陰極”或“陽(yáng)極”)；(2)試驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_Hz，逸出功W0_J；(3)假照試驗(yàn)中入射光的頻率7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek_J。解析(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知，A為陽(yáng)極。(2)Uc圖象中橫軸的截距表示截止頻率c，逸出功W0hc。(3)由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程EkhW0，可求結(jié)果。答案(1)陽(yáng)極(2)(5.125.18)×1014(3.393.43)×1019(3)(1.211.25)×101912.用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬

29、的遏止電壓Uc與入射光頻率，得到Uc­圖象如圖6所示，依據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率c_Hz，普朗克常量h_J·s。(已知電子電荷量e1.6×1019C)圖6解析由題圖線可知c5.0×1014Hz，又eUchW0，所以Uc。結(jié)合圖線可得kV/Hz，hJ·s6.4×1034J·s。答案5.0×10146.4×103413. (1)爭(zhēng)辯光電效應(yīng)的電路如圖7所示。用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板放射出的光電子被陽(yáng)極A吸取，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK

30、的關(guān)系圖象中，正確的是()圖7(2)鈉金屬中的電子吸取光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子，光電子從金屬表面逸出的過程中，其動(dòng)量的大小_(選填“增大”、“減小”或“不變”)，緣由是_。(3)已知?dú)湓犹幵诘谝?、其次激發(fā)態(tài)的能級(jí)分別為3.4 eV和1.51 eV，金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz，普朗克常量h6.63×1034J·s，請(qǐng)通過計(jì)算推斷，氫原子從其次激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)。解析(1)設(shè)遏止電壓為UKA，由光電效應(yīng)規(guī)律知eUKAmv2hW0，因都是頻率相同的光照射鈉極板，即、W0均相同，故強(qiáng)光和弱光的

31、遏止電壓相同；當(dāng)UAK0時(shí)，強(qiáng)光的光電流應(yīng)大于弱光的光電流。所以C對(duì)。(2)由于電子從金屬表面逸出的過程中受到金屬表面層中力的阻礙作用，所以其動(dòng)量會(huì)減小。(3)氫原子放出的光子能量EE3E2，代入數(shù)據(jù)得E1.89 eV。金屬鈉的逸出功W0hc，代入數(shù)據(jù)得W02.3 eV。由于E<W0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)。答案(1)C(2)減小光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)(3)見解析第3課時(shí)原子結(jié)構(gòu)原子核知 識(shí) 梳 理學(xué)問點(diǎn)一、氫原子光譜、氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式1原子的核式結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)覺：英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫發(fā)覺了電子。(2)粒子散射試驗(yàn)：19091911年，英國(guó)物理學(xué)家盧

32、瑟福和他的助手進(jìn)行了用粒子轟擊金箔的試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)覺絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，但有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞”了回來(lái)。(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。2光譜(1)光譜用光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)開放，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜。(2)光譜分類有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜。有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。(3)氫原子光譜的試驗(yàn)規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式

33、R，(n3,4,5，)，R是里德伯常量，R1.10×107 m1，n為量子數(shù)。3玻爾理論(1)定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。(2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸取肯定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差打算，即hEmEn。(h是普朗克常量，h6.63×1034 J·s)(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。4氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式(1)氫原子的能級(jí)能級(jí)圖如圖1所示圖1(2)氫

34、原子的能級(jí)和軌道半徑氫原子的能級(jí)公式：EnE1 (n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E113.6 eV。氫原子的半徑公式：rnn2r1 (n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r10.53×1010 m。學(xué)問點(diǎn)二、原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期、放射性同位素1原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)。2自然放射現(xiàn)象(1)自然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)覺。自然放射現(xiàn)象的發(fā)覺，說(shuō)明原子核具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。(2)放射性和放射性元素物質(zhì)放射某種看不見的射線的性質(zhì)叫放射性。具有放射性的元素叫放射

35、性元素。(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是射線、射線、射線。(4)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)放射性同位素：有自然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同。應(yīng)用：消退靜電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等。防護(hù)：防止放射性對(duì)人體組織的損害。3原子核的衰變(1)衰變：原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。(2)分類衰變：XYHe衰變：XYe(3)半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間。半衰期由原子核內(nèi)部的因素打算，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。學(xué)問點(diǎn)三、核力、結(jié)合能、質(zhì)量虧損1核力(1)定義：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力。

36、(2)特點(diǎn)：核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)；核力是短程力，作用范圍在1.5×1015m之內(nèi)；每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。2結(jié)合能核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸取的能量，叫做原子核的結(jié)合能，亦稱核能。3比結(jié)合能(1)定義：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能。(2)特點(diǎn)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越堅(jiān)固，原子核越穩(wěn)定。4質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2，原子核的質(zhì)量必定比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損。由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能Emc2。學(xué)問點(diǎn)四、裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反

37、應(yīng)堆核反應(yīng)方程1重核裂變(1)定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程。(2)典型的裂變反應(yīng)方程：UnKrBa3n。(3)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代連續(xù)下去的過程。(4)臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積及其相應(yīng)的質(zhì)量。(5)裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆。(6)反應(yīng)堆構(gòu)造：核燃料、減速劑、鎘棒、防護(hù)層。2輕核聚變(1)定義：兩輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過程。輕核聚變反應(yīng)必需在高溫下進(jìn)行，因此又叫熱核反應(yīng)。(2)典型的聚變反應(yīng)方程：HHHen17.6 MeV思維深化推斷正誤，正確的畫“”，錯(cuò)誤的畫“×”

38、。(1)粒子散射試驗(yàn)說(shuō)明白原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上。()(2)氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子輻射的光子能量為hEn。()(3)氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個(gè)原子核了。()(4)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，同時(shí)遵循電荷數(shù)守恒。()(5)愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。()答案(1)(2)×(3)×(4)(5)×題 組 自 測(cè)題組一原子的核式結(jié)構(gòu)模型1(多選)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是()A玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的試驗(yàn)規(guī)律B盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可

39、以很好地解釋原子的穩(wěn)定性C盧瑟福的粒子散射試驗(yàn)表明原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子D盧瑟福的粒子散射試驗(yàn)否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”解析玻爾提出的原子模型能很好地解釋氫原子光譜的試驗(yàn)規(guī)律；盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的粒子散射試驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。答案AD2在盧瑟福粒子散射試驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)受金箔散射過程的徑跡，其中正確的是()解析金箔中的原子核與粒子都帶正電，粒子接近原子核過程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯(cuò)誤；由原子核對(duì)粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)

40、動(dòng)的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，選項(xiàng)B錯(cuò)、C對(duì)。答案C題組二氫原子能級(jí)及能級(jí)躍遷3.圖2所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說(shuō)法正確的是()圖2A原子A可能輻射出3種頻率的光子B原子B可能輻射出3種頻率的光子C原子A能夠吸取原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D原子B能夠吸取原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4解析原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到E1，只輻射一種頻率的光子，A錯(cuò)。原子B從激發(fā)態(tài)E3躍遷到基態(tài)E1可能輻射三種頻率的光子，B對(duì)。由原子能級(jí)躍遷理論可知，原子A可能吸取原子B由E3躍遷到E2時(shí)放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4

41、，C錯(cuò)。A原子發(fā)出的光子能量EE2E1大于E4E3，故原子B不行能躍遷到能級(jí)E4，D錯(cuò)。答案B4.依據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He)的能級(jí)圖如圖3所示。電子處在n3軌道上比處在n5軌道上離氦核的距離_(選填“近”或“遠(yuǎn)”)。當(dāng)大量He處在n4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所放射的譜線有_條。圖3解析依據(jù)玻爾原子理論，量子數(shù)n越小，軌道越靠近原子核，所以n3比n5的軌道離原子核近，大量處于n4激發(fā)態(tài)的原子躍遷一共有6種情形，即產(chǎn)生6條譜線。答案近6題組三原子核的衰變及核反應(yīng)方程5(多選)在下列4個(gè)核反應(yīng)方程中，X表示粒子的是()A.PSiX B.UThXC.AlXMgH D.AlXPn解析依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒

42、和電荷數(shù)守恒可知，四個(gè)選項(xiàng)中的X分別代表：e、He、n、He，選項(xiàng)B、D正確。答案BD6.U經(jīng)過m次衰變和n次衰變，變成Pb，則()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18解析衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。寫出核反應(yīng)方程：UPbmHene依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒列出方程2352074m,92822mn解得m7，n4，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。答案B7恒星向外輻射的能量來(lái)自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到108 K時(shí)，可以發(fā)生“氦燃燒”。完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He_Be。Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×1016s?？隙ㄙ|(zhì)量的Be，

43、經(jīng)7.8×1016s后所剩Be占開頭時(shí)的_。解析由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒HeHeBe在t7.8×1016s時(shí)間內(nèi)，原子核衰變的次數(shù)n3故mm0答案He(或)或(12.5%)題組四質(zhì)量虧損及核能的計(jì)算8(多選)2013·新課標(biāo)全國(guó)卷，35(1)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是()A原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和肯定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能D比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能解析由

44、原子核的結(jié)合能定義可知，原子核分解成自由核子時(shí)所需的最小能量為原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)A正確；重原子核的核子平均質(zhì)量大于輕原子核的平均質(zhì)量，因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和肯定大于衰變前的結(jié)合能，選項(xiàng)B正確；銫原子核的核子數(shù)少，因此其結(jié)合能小，選項(xiàng)C正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。答案ABC9當(dāng)前，發(fā)電站溫室氣體排放問題引起了越來(lái)越多的關(guān)注，相比煤炭等傳統(tǒng)能源，核電能夠大幅降低二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉塵等物質(zhì)的排放，已成為世界快速進(jìn)展的電力工業(yè)。經(jīng)寬敞科技工作者的不懈努力，我國(guó)的核電技術(shù)已進(jìn)入世界的先

45、進(jìn)行列，世界各地現(xiàn)在正在興建的核電反應(yīng)堆達(dá)到57座，我國(guó)以20座名列第一。核電站的最核心部分是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆中的燃料U產(chǎn)生裂變，在短時(shí)間內(nèi)釋放出大量的核能可供人類利用。核反應(yīng)堆中的鎘棒起_作用，核反應(yīng)方程應(yīng)為U_KrBa3n。若其質(zhì)量分別為mU390.313 9×1027 kg，mn1.674 9×1027 kg，mBa234.001 6×1027 kg，mKr152.604 7×1027 kg，核反應(yīng)中釋放的能量為E_ J。解析把握中子數(shù)可以把握反應(yīng)速度；mmUmnmBamKr3mn0.357 8×1027 kg，Emc23.22

46、5;1011 J。答案吸取中子把握核反應(yīng)速度n3.22×1011考點(diǎn)一氫原子能級(jí)及能級(jí)躍遷1定態(tài)間的躍遷滿足能級(jí)差(1)從低能級(jí)(n小)高能級(jí)(n大)吸取能量。hEn大En小(2)從高能級(jí)(n大)低能級(jí)(n小)放出能量。hEn大En小2電離電離態(tài)與電離能電離態(tài)：n，E0基態(tài)電離態(tài)：E吸0(13.6 eV)13.6 eV電離能。n2電離態(tài)：E吸0E23.4 eV如吸取能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能?！纠?】(多選) (2014·山東卷，39)氫原子能級(jí)如圖4，當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656 nm。以下推斷正確的是()圖4A氫原子從n

47、2躍遷到n1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656 nmB用波長(zhǎng)為325 nm的光照射，可使氫原子從n1躍遷到n2的能級(jí)C一群處于n3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D用波長(zhǎng)為633 nm的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級(jí)解析由玻爾的能級(jí)躍遷公式EmEnhh得：E3E2h，E2E1h，又1656 nm，結(jié)合能級(jí)圖上的能級(jí)值解得2122 nm<656 nm，故A、B均錯(cuò)，D對(duì)；依據(jù)C3可知，一群處于n3能級(jí)氫原子向低級(jí)躍遷，輻射的光子頻率最多3種，故C對(duì)。答案CD解答氫原子能級(jí)圖與原子躍遷問題應(yīng)留意：(1)能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出(吸取)光子的頻率由hEmEn求得。若求波長(zhǎng)可

48、由公式c求得。(2)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n1)。(3)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法。用數(shù)學(xué)中的組合學(xué)問求解：NC。利用能級(jí)圖求解：在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能狀況一一畫出，然后相加?！咀兪接?xùn)練】1如圖5所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光。在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()圖5解析依據(jù)玻爾的原子躍遷公式hEmEn可知，兩個(gè)能級(jí)間的能量差值越大，輻射光的波長(zhǎng)越短，從圖中可看出，能量差值最大的是E3E1，輻射光的波長(zhǎng)a最短，能量差值最小的是E3E2，輻射光的波長(zhǎng)b最長(zhǎng)，所以譜線從左向右

49、的波長(zhǎng)依次增大的是a、c、b，C正確。答案C考點(diǎn)二原子核的衰變及半衰期1衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì)(1)衰變和衰變的比較衰變類型衰變衰變衰變方程XYHeXYe衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2H2nHenHe衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒(2)射線：射線經(jīng)常是伴隨著衰變或衰變同時(shí)產(chǎn)生的。2.半衰期半衰期的計(jì)算：依據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式。N余N原t/，m余m原t/。式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，表示半衰期。3衰變次數(shù)的確定方法由于衰變對(duì)質(zhì)量數(shù)無(wú)影響，可先由質(zhì)量數(shù)的轉(zhuǎn)變確定衰

50、變的次數(shù)，然后再依據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)?！纠?】(多選)(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷，35)關(guān)于自然放射性，下列說(shuō)法正確的是()A全部元素都可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透力量最強(qiáng)E一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線解析只有原子序號(hào)超過83的元素才能發(fā)生衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)；半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)打算，與外界溫度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B對(duì)；放射性來(lái)自于原子核內(nèi)部，與其形成的化合物無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C對(duì)；、三種射線中，射線能量最高，穿透力量最強(qiáng)，選項(xiàng)D對(duì)；一個(gè)原子核在一次衰變中要么是衰變、要么是衰變，同時(shí)伴隨射

51、線的產(chǎn)生，選項(xiàng)E錯(cuò)。答案BCD【變式訓(xùn)練】2.U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過m次衰變和n次衰變，則m、n分別為()A2、4 B4、2 C4、6 D16、6解析由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：2382224m，92862mn，聯(lián)立解得：m4，n2。答案B考點(diǎn)三核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變衰變自發(fā)UThHe衰變自發(fā)ThPae人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯ぐ盐誑HeOH(盧瑟福發(fā)覺質(zhì)子)HeBeCn(查德威克發(fā)覺中子)AlHePn約里奧·居里夫婦發(fā)覺放射性同位素，同時(shí)發(fā)覺正電子PSie重核裂變比較簡(jiǎn)潔進(jìn)行人工把握UnBaKr3nUnXeSr10n輕核聚變很難把握HHHen【例3】(20

52、14·上海卷，2)核反應(yīng)方程BeHe6CX中的X表示()A質(zhì)子 B電子 C光子 D中子解析設(shè)X的質(zhì)子數(shù)為m，質(zhì)量數(shù)為n。則有42m6,9412n，所以m0，n1，即X為中子，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。答案D【變式訓(xùn)練】3(多選)能源是社會(huì)進(jìn)展的基礎(chǔ)，進(jìn)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有()A.HHHen是核聚變反應(yīng)B.HHHen是衰變C.92Un56BaKr3n是核裂變反應(yīng)D.92Un54XeSr2n是衰變解析衰變時(shí)釋放出電子(01e)，衰變時(shí)釋放出氦原子核(He)，可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng)；選項(xiàng)C中一個(gè)U 235原子核吸取一個(gè)中子，生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子是核裂變反應(yīng)，A、C正確。答案AC考點(diǎn)四質(zhì)量虧損及核能的計(jì)算1核能(1)核子在結(jié)合成原子核時(shí)消滅質(zhì)量虧損m，其能量也要相應(yīng)削減，即Emc2。(2)原子核分解成核子時(shí)要吸取肯定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加m，吸取的能量為Emc2。2核能釋放的兩種途徑的理解(1)使較重的核分裂成中等大小的核。(2)較小的核結(jié)合成中等大小的核，核子的比結(jié)合能都會(huì)增加，都可以釋放能量?！纠?】(2014·北京卷，14)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，當(dāng)一個(gè)質(zhì)