1、1第 3 讲 波粒二象性 原子和原子核历次选考考情分析考试要求 历次选考统计章知识内容 必考 加试 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04能量量子化 b 15光的粒子性 c 14 16 15 15粒子的波动性 c 16 15概率波 b波粒二象性不确定性关系 b 14电子的发现 a原子的核式结构模型b原子结构氢原子光谱 b2玻尔的原子模型c 14 14 15 14 15 15原子核的组成 a放射性元素的衰变c 14 14 14探测射线的方法a放射性的应用与防护a核力与结合能 c 16 14 14 14核裂变 c 16 14核聚变 c 14原
2、子核粒子和宇宙 a考点一 光电效应的规律和理解1光电效应在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子2实验规律(1)每种金属都有一个极限频率(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的(4)在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大3爱因斯坦光电效应方程(1)光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的3能量子组成的，这些能量子称为光子，频率为 的光的能量子为 h .(2)爱因斯坦光电效应方程表达式： h Ek W0或 Ek h W0.物理意义
3、：金属中电子吸收一个光子获得的能量是 h ，这些能量一部分用于克服金属的逸出功 W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能 Ek.例 1 (多选)如图 1 甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应图乙为某中一个光电管的遏止电压 Uc随入射光频率 变化的函数关系图象对于这两个光电管，下列判断正确的是( )图 1A因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压 Uc不同B光电子的最大初动能不同C因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D两个光电管的 Uc 图象的斜率可能不同答案 ABC解析 根据 Ek h
4、W0和 eUc Ek联立得： eUc h W0即 Uc ，可知，入射光的he W0e频率相同，逸出功 W0不同，则遏止电压 Uc也不同，故 A 正确根据 Ek h W0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，故 B 正确虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同，故 C 正确由 Uc ，可知， Uc 图象的斜率 k 常数，所以两个光电管的 Uc 图he W0e he象的斜率一定相同，故 D 错误1(多选)在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用蓝色弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，如图 2 所示
5、，则( )4图 2A验电器指针带正电B验电器指针带负电C改用紫色弧光灯照射锌板时，原来不带电的验电器的指针能张开一个角度D改用黄色弧光灯照射锌板时，只要光足够强，原来不带电的验电器的指针一定能张开一个角度答案 AC解析 锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电，故 A 正确，B 错误；改用紫色弧光灯照射锌板时，紫光频率大于蓝光，那么原来不带电的验电器，其指针会张开一个角度，故 C 正确；改用黄色弧光灯照射锌板时，黄光频率小于蓝光，不一定能发生光电效应，原来不带电的验电器的指针不一定会张开一个角度，故 D 错误2(多选)光电效应实验中，
6、下列表述正确的是( )A发生光电效应时，光照越强，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答案 ACD解析 光电流的大小与光电子的多少有关，增大光的强度，可以增大光电流，光照越强，光电流越大，故 A 正确；无论光强多强，光照时间多长，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故 B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程可知，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，对应的遏止电压越大，故 C 正确；无论光强多强，光照时间多长，只有光的频率大于极限频率才能产生光电效应，故 D 正确3(多选)(2018新高考研究联盟
7、联考)研究光电效应的实验电路图如图 3a 所示，其光电流与电压的关系如图 b 所示则下列说法中正确的是( )5图 3A若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大B图线甲与乙是同一种入射光，且甲的入射光强度大于乙光C由图可知，乙光的频率小于丙光频率D若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小答案 BC考点二 玻尔理论和能级1玻尔理论的理解(1)电子绕核运动的半径是不连续的；(2)电子跃迁辐射光子的频率不等于电子绕核圆周运动的频率；(3)实物粒子也能使原子发生能级跃迁；(4)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的2两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级低能级，释放能量，发出光子光子的频率 . E
8、h E高 E低h(2)受激跃迁：低能级高能级，吸收能量光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差 E.碰撞：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可， E 外 E.大于电离能的光子被吸收，原子被电离3谱线条数的确定方法(1)一个处于第 n 能级的氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为 n1.(2)一群处于第 n 能级的氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法：用数学中的组合知识求解： NC .2nnn 12利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加例 2 (多选)(2018浙江 4 月选考15)氢原子的能级图如图 4 所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正
9、确的是(可见光的波长范围为 4.0107 m7.610 7 m，普朗克常量 h6.610 34 Js，真空中的光速 c3.010 8 m/s)( )6图 4A氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射 射线B氢原子处在 n4 能级时，会辐射可见光C氢原子从高能级向 n3 能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应D氢原子从高能级向 n2 能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89 eV答案 BC解析 射线是原子核衰变时产生的高能电磁波，与核外电子无关，故 A 选项错误；电子从高能级向低能级跃迁时辐射出光子，根据 E h h ，可得可见光光子的能量范围为c1.63 eV3.09 eV.从
10、 n4 能级跃迁到 n2 能级 E2.55 eV，处在可见光能量范围内，故 B 选项正确；从高能级向 n3 能级跃迁辐射出最大能量为 E1.51 eV1.63 eV，属于红外线，具有热效应，所以 C 选项正确；传播速度越小，折射率越大，光子频率越大，能量越大，而从高能级向 n2 能级跃迁时最大能量为 3.4 eV，所以 D 选项错误4(多选)下列关于玻尔原子理论及氢原子能级的说法，正确的是( )A原子中的电子运动轨道分布是连续的B原子中的电子在某一定态时，电子绕原子核运动，但不向外辐射能量C氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级吸收光子时，氢原子的能量不变D一群氢原子从 n3 能级向 n1
11、 能级跃迁，最多能发出 3 种不同频率的光子答案 BD解析 原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，故 A 错误；原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，故 B 正确；核外电子由一个能级跃迁到另一个能级时，吸收一定频率的光子后，能量会增大，故 C 错误；氢原子向低能级跃迁时是随机的，一群处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时最多可能发出 C 3 种不同频率的光子，故 D 正确235.(多选)如图 5 所示， 子与氢原子核(质子)构成的原子称为 氢原子(bydrogen muonatom)它在原子核物理的研究中有重要作
12、用图为 氢原子的能级示意图，假定光子7能量为 E 的一束光照射容器中大量处于 n2 能级的 氢原子， 氢原子吸收光子后，发出频率为 1、 2、 3、 4、 5和 6的光，且频率依次增大，则( )图 5A 氢原子吸收光子后处于 n5 能级B 氢原子吸收光子后处于 n4 能级C E 等于 h( 6 4)D E 等于 h( 5 2)答案 BC解析 由 nC 6，解得： m4，即 氢原子吸收能量后先从 n2 能级跃迁到 n4 能级，2m然后从 n4 能级向低能级跃迁，故 A 错误，B 正确辐射光子按能量从小到大的顺序排列为能级 4 到能级 3，能级 3 到能级 2，能级 4 到能级 2，能级 2 到能
13、级 1，能级 3 到能级 1，能级 4 到能级 1.所以能量 E 与 h 3相等，也等于 h( 1 2)，也等于 h( 6 4)，故 C正确，D 错误6(多选)根据国家科技部 2017 年 3 月 6 日报道，迄今为止，科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子，按玻尔氢原子理论，氢原子的能级如图 6 所示，下列判断正确的是( )图 6A用光子能量为 13.01 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光B大量处于 n4 激发态的氢原子向基态跃迁时，可能发出 6 条光谱线C氢原子从 n4 激发态跃迁到 n2 激发态需要吸收光子D氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，氢原
14、子的电势能减小，电子的动能增大答案 BD8解析 氢原子发生能级跃迁的能量差：13.6 eV13.01 eV0.59 eV，氢原子没有0.59 eV 的能级，故 A 错误；大量处于 n4 激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数为 6 种，故 B 正确；氢原子由高能级态向低能级态跃迁时辐射光子，故 C 错nn 12误；氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，轨道半径减小，电场力做正功，氢原子电势能减小，电子的动能增大，D 正确7(多选)(2018嘉兴一中期末)如图 7 是氢原子能级图，大量处在激发态 n5 能级的氢原子向低能级跃迁， a 是从 n4 能级跃迁到 n2 能级产生的光， b 是从
15、 n5 能级跃迁到n3 能级产生的光已知某金属的极限频率 5.5310 14 Hz，普朗克常量h6.610 34 Js，电子电荷量 e1.610 19 C，则( )图 7A在相同的双缝干涉实验装置中， a 光产生的干涉条纹间距比 b 光的更宽B a 光和 b 光的光子动量之比为 25597C用 a 光照射该金属时，能产生最大初动能为 0.27 eV 的光电子D在同样的玻璃中， a 光的传播速度大于 b 光的传播速度答案 BC考点三 核反应与核能1核反应的四种类型类型 可控性 核反应方程典例 衰变自发U Th He23892 23490 42衰变 衰变自发Th Pa e23490 23491 0
16、 1N He O H(卢瑟福发现质子)147 42 178 1He Be C n(查德威克发现中子)42 94 126 10Al He P n2713 42 3015 10人工转变 人工控制P Si e3015 3014 0 1约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子9重核裂变比较容易进行人工控制U n Ba Kr3 n23592 10 14456 8936 10U n Xe Sr10 n23592 10 13654 9038 10轻核聚变 很难控制 H H He n21 31 42 102对质能方程的理解(1)一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即 E mc2.
17、方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损 m，其能量也要相应减少，即 E mc2.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加 m，吸收的能量为 E mc2.例 3 (多选)(2018温州市期中)我国首次使用核电池随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上，核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能嫦娥三号采用放射性同位素 Pu，静止的 Pu 衰变为铀核23994 23994U 和 粒子，并放出频率为 的 光子，已知 Pu、
18、U 和 粒子的质量分别为23592 23994 23592mPu、 mU、 m .下列说法正确的是( )A. Pu 的衰变方程为 Pu U He23994 23994 23592 42B此核反应过程中质量亏损为 m mPu mU mC释放出的 光子的能量为( mPu mU m )c2D反应后 U 和 粒子结合能之和比 Pu 的结合能大23592 23994答案 ABD解析 根据质量数守恒与电荷数守恒可知， Pu 的衰变方程为 Pu U He，故23994 23994 23592 42A 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 m mPu mU m ，故 B 正确；释放的 光子的
19、能量为 h ，核反应的过程中释放的能量： E( mPu mU m )c2，由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与 粒子的动能以及光子的能量，所以光子的能量小于( mPu mU m )c2，故 C 错误； Pu 衰变成 U 和 粒子后，释放核能，将原子核分23994 23592解为单个的核子需要的能量更大，原子变得更稳定，所以反应后 U 和 粒子结合能之和23592比 Pu 的结合能大，故 D 正确239948(多选)(2018绍兴市选考诊断)人类对微观世界进行探索的过程中，下列说法正确的是( )AG.P.汤姆孙从实验中发现了电子衍射现象，说明实物粒子也具有波动性B查德威克用 粒子轰击铍核发现
20、中子的核反应为 H Be n C42 94 01 126C有些元素的半衰期会随外界温度和压强的改变而略微改变D一般化学反应只是核外电子的改变，而核反应则是原子核的改变所以一般化学反应能10量改变比核反应小答案 AD9(多选) C 能自发地进行 衰变，下列判断正确的是( )146A. C 经 衰变后变成 C146 126B. C 经 衰变后变成 N146 147C. C 发生 衰变时，原子核内一个质子转化成中子146D. C 发生 衰变时，原子核内一个中子转化成质子146答案 BD解析 发生 衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，所以每发射一个 粒子，一个中子转化为质
21、子，依据质量数与电荷数守恒，则有C N e，故 B、D 正确，A、C 错误146 147 0 110(多选)(2018浙江 4 月选考14)下列说法正确的是( )A组成原子核的核子越多，原子核越稳定B. U 衰变为 Rn 经过 4 次 衰变，2 次 衰变23892 22286C在 LC 振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大D在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大答案 BD解析 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故 A 错误； U23892衰变为 Rn，质量数减少 16，电荷数减少 6，由于原子核经过一次 衰变，质子数减少222862，质量数减
22、少 4，经过一次 衰变，质子数增加 1，质量数不变所以有： 衰变次数m 4； 衰变次数 n 2，所以 B 正确；当线圈两端电势差最大时，238 2224 8 92 861电流变化率最大，此时电流为 0，故 C 错误；在电子的单缝衍射实验中，狭缝越窄，屏上中央亮条纹越宽，即能更准确地测得电子的位置根据不确定性关系 x p ，电子动量h4的不确定量变得更大，故 D 正确11(多选)目前核电站都是利用铀核裂变释放大量核能进行发电，其发生的核反应方程是U n Ba KrX n，一座发电功率为 P1.0010 6 kW 的核电站，核能转化为电23592 10 14156 9236 10能的效率 50%，
23、每次核反应过程中放出的核能 E2.7810 11 J，铀核的质量mU39010 27 kg，则下列说法正确的是( )AX3B每年核电站消耗 U 的能量约为 6.31016 J23592C每年消耗 U 的数目约为 2.271024个23592D每年消耗 U 的质量约为 885 kg23592答案 ABD11解析 根据核反应方程遵循质量数和电荷数守恒知，X3，A 正确；因核电站发电效率为 50%，则核电站消耗 U 的功率为 P 2.0010 6 kW，核电站每年消耗 U 的能量为23592P50% 23592W P t2.0010 9365243 600 J6.310 16 J，B 正确；产生这些
24、能量消耗的铀核的数目： n 2.2710 27(个)，C 错误；每年消耗 U 的质量为W E 6.310162.7810 11 23592M nmU2.2710 273901027 kg885 kg，D 正确专题强化练1(多选)(2018七彩阳光联盟期中)下列说法正确的是( )A光的偏振现象说明光是横波B氢原子光谱规律的发现揭示了氢原子的波动性C一个光子与一个静止的电子碰撞而被散射，散射光子的波长大于原来光子的波长D在光电效应实验中，用频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，形成的光电流与加在光电管阴极和阳极的电压成正比答案 AC2下列说法正确的有( )A用红光照射某金属表面时发生光电效应
25、，改用紫光照射时也一定能发生光电效应B用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应C原子核放出 粒子后，转变成新核所对应的元素是原来元素的同位素D改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期答案 A3(多选)(2018台州市 3 月选考)关于天然放射现象，下列说法正确的是( )A. U 经过 7 次 衰变和 4 次 衰变后得到 Pb23592 20782B将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，其半衰期不变C 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变成中子时产生的D在 、 这三种射线中， 射线的电离能力最强， 射线的穿透能力最强答案 ABD4(多选)(2017浙江 4 月选考14)下
26、列说法正确的是( )A、 射线都是电磁波B原子核中所有核子单独存在时质量总和大于该原子核的总质量C在 LC 振荡电路中，电容器刚放电时，电容器极板上电荷量最多，回路电流最小12D处于 n4 激发态的氢原子共能辐射出 4 种不同频率的光子答案 BC解析 射线为高速电子流，不是电磁波，选项 A 错误原子核的总质量小于组成它的所有核子的质量之和，选项 B 正确 LC 振荡电路中，电容器开始放电时，由于自感线圈的阻碍作用，因此回路电流从小变大，选项 C 正确大量处于 n4 激发态的氢原子可以放出C 6 种不同频率的光子，单个处于 n4 激发态的氢原子最多可以放出 3 种不同频率的光24子，故选项 D
27、错误5(多选)三束单色光 1、2 和 3 的波长分别为 1、 2和 3( 1 2 3)分别用这三束光照射同一种金属已知用光束 2 照射时，恰能产生光电子下列说法正确的是( )A用光束 1 照射时，不能产生光电子B用光束 3 照射时，不能产生光电子C用光束 2 照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多D用光束 2 照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大答案 AC解析 依据波长与频率的关系： ，因 1 2 3，那么 1 2 3；由于用光c束 2 照射时，恰能产生光电子，因此用光束 1 照射时，不能产生光电子，而光束 3 照射时，一定能产生光电子，故 A 正确，B 错误；用光束 2 照射
28、时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程： Ek h W0，可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关，故 C 正确，D 错误6(多选)在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为 时，其遏止电压为 U.已知普朗克常数为 h，电子电荷量大小为 e，下列说法正确的是( )A该金属的截止频率为 eUhB该金属的逸出功为 eU hC增大入射光的频率，该金属的截止频率增大D增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大答案 AD解析 根据光电效应方程 Ek h h 0和 eU Ek得： 0 ，故 A 正确根据光电eUh效应方程 Ek h W0和 eU Ek得， W0 h 0 h eU，故
29、 B 错误金属的截止频率与入射光的频率无关，故 C 错误根据光电效应方程 Ek h W0和 eU Ek得 eU h W0，可知，增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大，故 D 正确7.(多选)氢原子的部分能级如图 1 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( )13图 1A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答案 AD解析 从高能级向 n1 能级跃迁时，辐射的光子能量最小为
30、 10.2 eV，大于可见光的光子能量，则波长小于可见光的波长，故 A 正确从高能级向 n2 能级跃迁时辐射的光子能量最大为 3.4 eV, 大于可见光的能量，故 B 错误从高能级向 n3 能级跃迁时辐射的光子能量最大为 1.51 eV，小于可见光的光子能量，故 C 错误从 n3 能级向 n2 能级跃迁时发出的光子能量为 1.89 eV，在可见光能量范围之内，故 D 正确148(多选)(2018台州中学统练)下列有关说法正确的是( )A铀核发生 衰变时，释放出 粒子和一定的能量，目前核电站利用的就是这一自发释放的能量B如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应C氢原
31、子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定频率的光子D机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性答案 CD解析 核电站利用的是铀核的裂变反应释放的能量，选项 A 错误；紫光的频率大于红光，如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光不一定能发生光电效应，选项 B 错误；氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定频率的光子，选项 C 正确；机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性，选项 D 正确9(多选)(2018新高考研究联盟联考)如图 2 所示的几幅图的有关说法中正确的是( )图 2A甲图中少数 粒子发生了较大角度偏转，是由于原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B乙图中射线丙由
32、 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷，射线乙不带电，一定是高速运动的中子流C丙图中强黄光和弱黄光曲线交于 U 轴同一点，说明对于同种颜色的光发生光电效应时最大初动能与光的强度无关D丁图为粒子通过气泡室时的照片，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况答案 ACD解析 题图甲中少数 粒子发生了较大角度偏转，是由于原子的全部正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，选项 A 正确；题图乙中射线丙向右偏转，由左手定则可知，它由 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷；射线乙不偏转，故不带电，是 射线，选项 B错误；根据 eUc Ek h W0，当强黄光和弱黄光曲线交于 U 轴同一点，说明对于同种颜色1
33、5的光发生光电效应时最大初动能与光的强度无关，故 C 正确；由图和根据玻尔理论知道，通过照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况，故 D 正确10(多选)(2018名校协作体 3 月选考)下面表格中给出了一些金属材料的逸出功：材料 铯 铍 钙 钛逸出功(10 19 J) 3.0 6.2 5.1 6.6现用波长为 330400 nm(1 nm10 9 m)的紫外线光照射上述材料，能产生光电效应的材料(普朗克常量 h6.610 34 Js，光速 c3.010 8 m/s)( )A铯 B铍 C钙 D钛答案 AC11(多选)已知氢原子的能级如图 3 所示，下列说法正确的有( )图 3A使 n2 能级的氢
34、原子电离至少需要吸收 3.4 eV 的能量B氢原子由 n3 能级跃迁到 n2 能级，放出光子，能量增加C处于基态的氢原子吸收能量为 10.2 eV 的光子跃迁到 n4 激发态D大量处于 n3 激发态的氢原子会辐射出 3 种不同频率的光答案 AD12(多选)(2018宁波市 3 月选考)氢原子的部分能级如图 4 所示，大量处于 n2 激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后，跃迁到某较高激发态，再向低能级跃迁时，可以发出 6 种不同频率的光子(频率从高到低依次为： 1、 2、 3、 4、 5、 6)，则下列说法正确的是( )16图 4A入射光的频率为( 5 6)B发出的 6 种光子，在真空
35、中衍射本领最大的是 1C 3光子照射逸出功为 3.34 eV 的锌板产生的光电子的最大初动能为 6.86 eVD发出的 6 种光子在水中传播时，速度最大的是 1答案 AC解析 可放出 6 种不同频率的光子，说明氢原子吸收光子后处在 n4 能级，从 n2 到n4 吸收光频率应为 5 6，故 A 正确；衍射本领最大的应是波长最长、频率最小的 6，故 B 错误； 3光子能量是 h 3 E2 E110.2 eV，由 Ek h 3 W06.86 eV，故 C正确；在水中传播速度最大的是 6，D 错误13(多选)(2018七彩阳光联盟期中)裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核U 为燃料的反应堆中，
36、当 U 俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中23592 23592一种可表示为U n Xe SrX23592 10 13954 9438235043 9 1.008 7 138.917 8 93.915 4反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位 u 为单位)，已知 1 u 的质量对应的能量为 9.3102 MeV，则( )A此反应方程式中的 X 是 2 n10B此反应释放出的能量约为 1.8102 MeVC此反应前后能量守恒D此反应前后动量不守恒答案 BC14(多选)一群氢原子从 n3 的能级向低能级跃迁时，放出光子的最大能量为 E，已知氢原子处于基态时能量
37、为 E1，氢原子各能级的关系为 En (n1,2,3)，则这群氢原子( )E1n2A跃迁时可以放出 6 种不同能量的光子B由 n2 的能级向基态跃迁时放出光子的能量小于 EC由 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时放出光子的能量等于5E32D由 n2 的能级向基态跃迁时吸收光子的能量为27E32答案 BC解析 大量处于第 3 能级的氢原子向低能级跃迁能产生 3 种不同频率的光子，故 A 错误；从n3 的能级向基态跃迁时，放出光子的最大能量为 E，即为 E E1 E1，则 n2 的E132 8917能级向基态跃迁时放出光子的能量，为： E E1 E1 E，小于 E，故 B 正确，DE122 34
38、2732错误；当 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时放出光子的能量，为： E E1E132 E122 536，故 C 正确5E3215(多选)(2018新高考研究联盟联考)氢原子能级图如图 5 甲所示，一束光子能量为12.75 eV 的单色光照射处于基态的一群氢原子上，这群氢原子吸收光子后处于激发态，并能发出一系列的光子，发出的光子束照到逸出功为 3.7 eV 的金属镁表面，部分入射光使镁发生了光电效应，若能使镁发生光电效应的其中一种频率的光为 a 光，不能使镁发生光电效应的其中一种频率的光为 b 光，则下列有关说法中正确的有( )图 5A氢原子吸收光子后所发出的光子频率有 6 种B有三种不同
39、频率的光子可使镁发生光电效应C a 光和 b 光同时入射到同一平行玻璃砖中，如乙图所示， a 光有可能在 B 界面处发生全反射， b 光不可能D a、 b 光用同一装置进行双缝干涉实验， b 光的明暗相间的条纹间距更小答案 AB16(多选)(2017温州市十校高三期末)小宇同学参加学校科技嘉年华，设计了一个光电烟雾探测器，如图 6， S 为光源，有一束光束，当有烟雾进入探测器时，来自 S 的光会被烟雾散射进入光电管 C，当光射到光电管中的钠表面(钠的极限频率为 6.001014Hz)，会产生光电子，当光电流大于 108 A 时，便会触发报警系统报警下列说法正确的是( )图 6A要使该探测器正常
40、工作，光源 S 发出的光波波长不能小于 0.5 mB光源 S 发出的光波能使光电管发生光电效应，那么光源越强，光电烟雾探测器灵敏度越高18C光束遇到烟雾发生散射是一种折射现象D若 5%射向光电管 C 的光子会发生光电子，当报警器报警时，每秒射向 C 钠表面的光子最少数目是 1.251012个答案 BD解析 根据 Ek h W0 h 0.光源 S 发出的光波最大波长： max hc c 0m510 7 m0.5 m，即要使该探测器正常工作，光源 S 发出的光波波长31086.001014不能大于 0.5 m，故 A 错误；光源 S 发出的光波能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管 C 的光越多，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，故B 正确；光束遇到烟雾发生散射是一种反射现象，故 C 错误；光电流等于 108 A 时，每秒产生的光电子的个数： n 6.2510 10个，每秒射向 C 钠表面的光子最Ite 10 811.610 19少数目： N 1.2510 12 个，故 D 正确n5% 6.2510105%
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