備考高考物理一輪金牌訓(xùn)練 第一部分 專題五 第2講 近代物理初步課件

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1、第第2 2講講近代物理初步近代物理初步1(雙選，2011 年廣東卷)光電效應(yīng)實驗中，下列表述正確的是()CDA光照時間越長光電流越大B入射光足夠強就可以有光電流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：各種金屬都存在著極限頻率，低于極限頻率的任何入射光強度再大、照射時間再長都不會發(fā)生光電效應(yīng)；發(fā)生光電效應(yīng)時，光電流的強度與入射光的強度成正比；遏止電壓隨入射光的頻率增大而增大，故 C、D 選項正確2(2011 年四川卷)氫原子從能級 m 躍遷到能級 n 時輻射紅光的頻率為v1，從能級 n 躍遷到能級 k 時吸收紫光的頻率為v2，已知普朗克常量為 h，若氫原子從能級

2、k 躍遷到能級m，則()A吸收光子的能量為 hv1hv2B輻射光子的能量為 hv1hv2C吸收光子的能量為 hv2hv1D輻射光子的能量為 hv2hv1答案：D3(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()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)解析：射線實際是電子流，A 錯誤；射線是高頻電磁波

3、，其光子能量大于可見光的能量，B 錯誤；半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，碘 131 的半衰期為8天，銫137半衰期為30 年，碘 131 衰變更快，C 錯誤；同位素是具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的元素，故銫133 和銫 137 含有相同的質(zhì)子數(shù)，D 正確答案：D4(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 A、C.BA聚變反應(yīng)不會釋放能量B聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電解析：聚變反應(yīng)時將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核，聚變過程會有質(zhì)量虧損，要放出大量的

4、能量；但目前核電站都采用鈾核的裂變反應(yīng)，因此 B 正確從近三年的高考試題來看，題目難度不大，考查形式是選擇題，考查的范圍相對穩(wěn)定，密切結(jié)合課本考查的主要知識：物理學(xué)史、光電效應(yīng)、原子能級的躍遷、原子核的結(jié)構(gòu)和衰變、半衰期、核反應(yīng)方程(衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變)和核能在今后的復(fù)習(xí)中，應(yīng)該抓住重點知識，如光電效應(yīng)、核反應(yīng)方程和原子能級的躍遷等，這些知識在廣東高考中經(jīng)常出現(xiàn)光電效應(yīng)【例 1】(2011 年福建卷)愛因斯坦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 年的諾貝爾物理學(xué)獎某種金屬逸出光電子的最大初動能 Ekm 與入射光頻率的關(guān)系如圖 521)所示，其中v0 為極限頻率從圖

5、中可以確定的是(圖 521A逸出功與v有關(guān)BEkm 與入射光強度成正比C當(dāng)vv0 時，會逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析：由愛因斯坦光電方程 EkhvW和Whv0(W 為金屬的逸出功)，可得 Ekhvhv0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D 正確；只有vv0 時才會發(fā)生光電效應(yīng)，C 錯；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，A 錯；最大初動能取決于入射光的頻率，而與入射光的強度無關(guān)，B 錯深刻理解光電效應(yīng)現(xiàn)象，靈活運用光電效應(yīng)方程解釋，金屬的逸出功只與金屬的極限頻率有關(guān)1(雙選)如圖 522 所示，電路中所有元件完好，光照射到陰極上時，靈敏電流計中沒有電流通過，

6、其原因可能是()D圖 522A入射光太弱C光照時間短B入射光波長太長D電源正負極接反色光光子能量范圍(eV)紅橙黃綠藍靛紫1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10氫原子能級躍遷【例2】氫原子部分能級的示意圖如圖 523 所示，不同色光的光子能量如下所示：圖 523處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍)內(nèi)僅有 2 條，其顏色分別為(A紅、藍靛C紅、紫B黃、綠D藍靛、紫解析：在本題電路中形成電流的條件，一是陰極在光的照射下有光電子逸出，這決定于入射光的頻率是否高于陰極材料的極限頻率，與入射光的強弱、照射時間長短無關(guān)；二是逸出的光電

7、子應(yīng)能在電路中定向移動到達陽極光電子能否到達陽極，應(yīng)由光電子的初動能大小和兩極間所加電壓的正負和大小共同決定一旦電壓正負極接反，即使具有很大初動能的光電子也可能不能到達陽極，即使發(fā)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象，電路中也不能形成光電流，故該題的正確答案是 B、D.答案：BD原子由能量較高能級向能量較低能級躍遷時放出光子(能量)，躍遷規(guī)律為：E較高E較低hv.2(雙選)氫原子的部分能級如圖 524 所示已知可見光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之間由此可推知，氫原子()圖 524A從高能級向 n1 能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短B從高能級向 n2 能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C從高能級

8、向 n3 能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D從 n3 能級向 n2 能級躍遷時發(fā)出的光為可見光解析：如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級，能夠發(fā)出10.2 eV 的光子，不屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級，能夠發(fā)出 12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV 的三種光子，只有 1.89 eV 屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級，能夠發(fā)出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六種光子，1.89 eV 和 2.55 eV 屬于可見光，1.89 eV的光子為紅光，2.55 eV 的光子為藍靛，A 正確答案：A原子核

9、反應(yīng)方程【例3】關(guān)于下列核反應(yīng)或核衰變方程，說法正確的是()解析：從高能級向 n1 的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為10.20 eV，不在1.62 eV 到3.11 eV 之間，A正確；已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，從高能級向n2 能級躍遷時發(fā)出的光的能量小于或等于3.40 eV，B 錯；從高能級向n3 能級躍遷時發(fā)出的光的頻率只有能量大于 3.11 eV 的光的頻率才比可見光高，C 錯；從n3 到n2 的過程中釋放的光的能量等于1.89 eV 介于1.62 eV 到3.11 eV 之間，所以是可見光，D 對答案：AD核反應(yīng)前后遵守電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒3原子核

10、聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為：AAk1，d4Ck1，d6Bk2，d2Dk2，d3解析：由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知 A 對、B 錯；C 中反應(yīng)是衰變，D 中反應(yīng)是裂變，C、D 均錯1原子核反應(yīng)一般可分為四類：天然放射性現(xiàn)象(衰變、衰變、衰變)、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變不管是哪一種核反應(yīng)，都遵從質(zhì)量數(shù)(或核子數(shù))守恒和電荷數(shù)(或質(zhì)子數(shù))守恒，這是書寫和檢驗核反應(yīng)方程式的原則2原子由能量較高能級向能量較低能級躍遷時放出光子，躍遷規(guī)律為：Em-Enhv.對于光子來說，它的頻率與波長間有關(guān)系：cv.應(yīng)注意一群原子和一個原子躍遷的不同，一群氫原子就是處在 n 軌道上有若干個氫原子，某個氫原子向低能級躍遷時，可能從 n 能級直接躍遷到基態(tài)，產(chǎn)生一條譜線；另一個氫原子可能從 n 能級躍遷到某一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生另一條譜線，該氫原子再從這一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，再產(chǎn)生一條譜由數(shù)學(xué)知識得到一群氫原子處于 n 能級時可能輻射的譜線條數(shù)為 Nn(n1)/2.然而原子系統(tǒng)一般處在能量最低的基態(tài)，要使其放出光子就必須先將原子系統(tǒng)激發(fā)到能量較高的激發(fā)態(tài)，這有兩種辦法，一是吸收光子，根據(jù)波爾理論，光子能量必須等于兩能級能量之差；二是電子撞擊，電子動能應(yīng)不小于兩能級能量之差