备考高考物理一轮金牌训练 第一部分 专题五 第2讲 近代物理初步课件

第第2 2讲讲近代物理初步近代物理初步1(双选，2011 年广东卷)光电效应实验中，下列表述正确的是()CDA光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析：各种金属都存在着极限频率，低于极限频率的任何入射光强度再大、照射时间再长都不会发生光电效应；发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比；遏止电压随入射光的频率增大而增大，故 C、D 选项正确2(2011 年四川卷)氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为v1，从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为v2，已知普朗克常量为 h，若氢原子从能级 k 跃迁到能级m，则()A吸收光子的能量为 hv1hv2B辐射光子的能量为 hv1hv2C吸收光子的能量为 hv2hv1D辐射光子的能量为 hv2hv1答案：D3(2011 年重庆卷)核电站核泄漏的污染物中含有碘 131和铯 137.碘 131 的半衰期约为 8 天，会释放射线；铯 137是铯 133 的同位素，半衰期约为 30 年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是()A碘 131 释放的射线由氦核组成B铯 137 衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯 137 相比，碘 131 衰变更慢D铯 133 和铯 137 含有相同的质子数解析：射线实际是电子流，A 错误；射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的能量，B 错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘 131 的半衰期为8天，铯137半衰期为30 年，碘 131 衰变更快，C 错误；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133 和铯 137 含有相同的质子数，D 正确答案：D4(双选，2010 年广东卷)关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()AC解析：B 为人工核转变，D 为衰变，选 A、C.BA聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用聚变反应发电解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量；但目前核电站都采用铀核的裂变反应，因此 B 正确从近三年的高考试题来看，题目难度不大，考查形式是选择题，考查的范围相对稳定，密切结合课本考查的主要知识：物理学史、光电效应、原子能级的跃迁、原子核的结构和衰变、半衰期、核反应方程(衰变、人工转变、裂变、聚变)和核能在今后的复习中，应该抓住重点知识，如光电效应、核反应方程和原子能级的跃迁等，这些知识在广东高考中经常出现光电效应【例 1】(2011 年福建卷)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得 1921 年的诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的最大初动能 Ekm 与入射光频率的关系如图 521)所示，其中v0 为极限频率从图中可以确定的是(图 521A逸出功与v有关BEkm 与入射光强度成正比C当vv0 时，会逸出光电子D图中直线的斜率与普朗克常量有关解析：由爱因斯坦光电方程 EkhvW和Whv0(W 为金属的逸出功)，可得 Ekhvhv0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D 正确；只有vv0 时才会发生光电效应，C 错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A 错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B 错深刻理解光电效应现象，灵活运用光电效应方程解释，金属的逸出功只与金属的极限频率有关1(双选)如图 522 所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是()D图 522A入射光太弱C光照时间短B入射光波长太长D电源正负极接反色光光子能量范围(eV)红橙黄绿蓝靛紫1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10氢原子能级跃迁【例2】氢原子部分能级的示意图如图 523 所示，不同色光的光子能量如下所示：图 523处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围)内仅有 2 条，其颜色分别为(A红、蓝靛C红、紫B黄、绿D蓝靛、紫解析：在本题电路中形成电流的条件，一是阴极在光的照射下有光电子逸出，这决定于入射光的频率是否高于阴极材料的极限频率，与入射光的强弱、照射时间长短无关；二是逸出的光电子应能在电路中定向移动到达阳极光电子能否到达阳极，应由光电子的初动能大小和两极间所加电压的正负和大小共同决定一旦电压正负极接反，即使具有很大初动能的光电子也可能不能到达阳极，即使发生了光电效应现象，电路中也不能形成光电流，故该题的正确答案是 B、D.答案：BD原子由能量较高能级向能量较低能级跃迁时放出光子(能量)，跃迁规律为：E较高E较低hv.2(双选)氢原子的部分能级如图 524 所示已知可见光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之间由此可推知，氢原子()图 524A从高能级向 n1 能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B从高能级向 n2 能级跃迁时发出的光均为可见光C从高能级向 n3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D从 n3 能级向 n2 能级跃迁时发出的光为可见光解析：如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2 eV 的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出 12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV 的三种光子，只有 1.89 eV 属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六种光子，1.89 eV 和 2.55 eV 属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV 的光子为蓝靛，A 正确答案：A原子核反应方程【例3】关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是()解析：从高能级向 n1 的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10.20 eV，不在1.62 eV 到3.11 eV 之间，A正确；已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，从高能级向n2 能级跃迁时发出的光的能量小于或等于3.40 eV，B 错；从高能级向n3 能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于 3.11 eV 的光的频率才比可见光高，C 错；从n3 到n2 的过程中释放的光的能量等于1.89 eV 介于1.62 eV 到3.11 eV 之间，所以是可见光，D 对答案：AD核反应前后遵守电荷数和质量数守恒3原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量这几种反应的总效果可以表示为：AAk1，d4Ck1，d6Bk2，d2Dk2，d3解析：由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知 A 对、B 错；C 中反应是衰变，D 中反应是裂变，C、D 均错1原子核反应一般可分为四类：天然放射性现象(衰变、衰变、衰变)、人工转变、重核裂变、轻核聚变不管是哪一种核反应，都遵从质量数(或核子数)守恒和电荷数(或质子数)守恒，这是书写和检验核反应方程式的原则2原子由能量较高能级向能量较低能级跃迁时放出光子，跃迁规律为：Em-Enhv.对于光子来说，它的频率与波长间有关系：cv.应注意一群原子和一个原子跃迁的不同，一群氢原子就是处在 n 轨道上有若干个氢原子，某个氢原子向低能级跃迁时，可能从 n 能级直接跃迁到基态，产生一条谱线；另一个氢原子可能从 n 能级跃迁到某一激发态，产生另一条谱线，该氢原子再从这一激发态跃迁到基态，再产生一条谱由数学知识得到一群氢原子处于 n 能级时可能辐射的谱线条数为 Nn(n1)/2.然而原子系统一般处在能量最低的基态，要使其放出光子就必须先将原子系统激发到能量较高的激发态，这有两种办法，一是吸收光子，根据波尔理论，光子能量必须等于两能级能量之差；二是电子撞击，电子动能应不小于两能级能量之差