1、1第 14 讲光电效应 原子结构和原子核主干知识体系 核心再现及学科素养知识规律(1)能级跃迁辐射条件： h Em En.辐射光谱线条数：一群处于量子数为 n 的激发态的氢原子，可辐射出的光谱条数 NC .2n(2)光电效应光电效应规律光电效应方程： h Ek W0.(3)核反应、核能的计算两个守恒：质量数守恒、电荷数守恒质能方程： E mc2.思想方法(1)物理思想：理想化模型思想、守恒思想、转变思想(2)物理方法：实验探究法、比较法、辨析法.1(2018全国卷，17)用波长为 300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为 1.281019 J.已知普朗克常量为 6.63103
2、4 Js，真空中的光速为 3.00108 ms1 .能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )A110 14Hz B810 14HzC210 15Hz D810 15HzB 设单色光的最低频率为 0，由 Ek h W 知Ek h 1 W,0 h 0 W，又知 1c整理得 0 ，解得 0810 14Hz.c Ekh2(2018全国卷，14)1934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核 Al，产生2713了第一个人工放射性核素 X： AlnX.X 的原子序数和质量数分别为( )2713A15 和 28 B15 和 302C16 和 30 D17 和 31B 将核反应方程式改写成 He Al n
3、X，由电荷数和质量数守恒知，X 应为42 2713 10X.30153(2018天津卷，1)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于 2017 年 8 月 28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台下列核反应中放出的粒子为中子的是( )A. N 俘获一个 粒子，产生 O 并放出一个粒子147 178B. Al 俘获一个 粒子，产生 P 并放出一个粒子2713 3015C. B 俘获一个质子，产生 Be 并放出一个粒子115 84D. Li 俘获一个质子，产生 He 并放出一个粒子63 32B 根据质量数守恒、电荷数守恒，各选项核反应方程如下：A 错：
4、N He O H147 42 178 1B 对： Al He P n2713 42 3015 10C 错： B H Be He115 1 84 42D 错： Li H He He63 1 32 424(2017全国卷，17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是： H H He n.已知 H 的质量为 2.013 6 u， He 的21 21 32 10 21 32质量为 3.015 0u， n 的质量为 1.008 7u,1 u931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约10为( )A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93
5、MeVB 根据质能方程，释放的核能 E mc 2， m 2 mH mHe mn0.003 5 u，则E 0.003 5931 MeV3.258 5 MeV3.3 MeV，故 B 正确，A、C、D 错误5(2017全国卷，19)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为 a、 b的单色光 a、 b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为 Ua和 Ub、光电子的最大初动能分别为 Eka和 Ekb.h 为普朗克常量，下列说法正确的是( )A若 a b，则一定有 Ua b，则一定有 EkaEkbC若 Ua b，则一定有 h a Ekah b Ekb3BC 设该金属的逸出功为 W，根据爱因斯坦光电效应方
6、程有 Ek h W，同种金属的 W 不变，则逸出光电子的最大初动能随 v 的增大而增大，B 项正确；又 Ek eU，则最大初动能与遏止电压成正比，C 项正确；根据上述有 eU h W，遏止电压 U 随 增大而增大，A 项错误；又有 h Ek W， W 相同，则 D 项错误考情分析命题特点与趋势1本专题 2017 年新调为高考必考内容，从近几年高考试题可以看出无论 2017 年前的选考，还是近两年的必考，题型都以选择题为主，命题点多集中在光电效应、核反应方程、核能的计算，难度不大，多以识记型为主2从 2018 年高考题可以看出，选择题选考时的五个选项，变成四个选项，由选考时的涉及面广、全的命题思
7、想向选项集中考查某一知识点转变解题要领1熟悉教材中常见实验现象及理论解释2加强基本概念、规律的理解和记忆3注重核反应方程、核能中的简单计算题的训练高频考点一 光电效应 波粒二象性备考策略1光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应(2)光电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)光电效应的发生几乎是瞬间的，一般不超过 109 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比2两条对应关系(1)光强大光子数目多发射光电子多光电流大(2)光子频率高光子能量大光电子的最大初动能大3定量分析时应抓住
8、三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程： Ek h W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系： Ek eUc.(3)逸出功与极限频率的关系： W0 h 0.4光电效应的四类图象分析图象名称 图线形状 由图线直接(或间接)得到的4物理量最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图线极限频率：图线与 轴交点的横坐标 c逸出功：图线与 Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0| E| E普朗克常量：图线的斜率k h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系遏止电压 Uc：图线与横轴交点的横坐标饱和光电流 Im：电流的最大值最大初动能： Ek eUc颜色不同时，光电流与电压的关系遏止电压 Uc1、 Uc2饱和光电源最大初
9、动能Ek1 eUc1， Ek2 eUc2遏止电压 Uc与入射光频率 的关系图线极限频率 c：图线与横轴的交点的横坐标值遏止电压 Uc：随入射光频率的增大而增大普朗克常量 h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即 h ke题组突破11.(2018云南部分名校统考)(多选)关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是( )A光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫光子B用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率5C石墨对 X 射线散射时，部分 X 射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应D康普顿效应说明光具有粒子性BCD 光电效应中，金属板向外发射的光电子是电子
10、，A 错误；入射光的频率只有大于金属的截止频率才能发生光电效应，B 正确；石墨对 X 射线散射时，散射光中除了有原波长 0的 X 光外，还产生了波长 0的 X 光，其波长的增量随散射角的不同而变化，这种现象称为康普顿效应，C 正确；康普顿效应说明光具有粒子性，D 正确12.(2016高考全国卷)(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生，下列说法正确的是( )A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E遏止电压
11、的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关ACE 产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法 A 正确饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法 B 错误光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法 C 正确减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法 D 错误遏止电压的大小与入射光的频率有关，与光的强度无关，说法 E 正确13.(2018四川省攀枝花市高考物理三诊试卷)某同学用如图(甲)所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与光照强度、光的频率等物理量之间的关系阴极 K 和阳极 A 是密封在真空玻璃中的
12、两个电极，K 在受到光照射时能够发射光电子 K、 A 之间的电压大小可以调节，电源极性也可以对调当分别用 a、 b、 c 三束不同的光照射阴极 K，得到的I U 关系分别如图(乙)中 a、 b、 c 三条曲线所示下列关于三束光的频率 、三束光的强度 E 大小关系，正确的是( )A a b c， Ea EbEc B a b c， Ea Ec a c， Ea EbEc D aEbEc；当光电流为零时，光电6管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止频率，根据 eU h W，入射光的频率越高，对应的遏止电压 U 越大， a 光、 c 光的遏止电压相等，所以 a 光、 c 光的频率相等，而 b 光
13、的频率大，故 C 正确，ABD 错误14.(2018高考物理全真模拟卷一)从 1907 年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压 Uc与入射光频率 ，作出图乙所示的 Uc 的图象，由此算出普朗克常量 h，并与普朗克根据黑体辐射测出的 h 相比较，以检验爱因斯坦方程的正确性已知电子的电荷量 e，则下列普朗克常量 h 的表达式正确的是( )A h B heUc2 Uc1 2 1 Uc2 Uc1e 2 1C h D h 2 1eUc2 Uc1 e 2 1Uc2 Uc1A 根据爱因斯坦光电效应方程应 Ek h W0.及动能定
14、理 eUC Ek，得UC ，所以图象的斜率 k ，得： h ，故 A 项正确he W0e Uc2 Uc1 2 1 he eUc2 Uc1 2 1高频考点二 原子结构氢原子的能级跃迁备考策略1原子结构与原子光谱2氢原子能级图与原子跃迁问题的解答技巧(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由 h Em En求得若求波长可由公式 c 求得7(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为( n1)(4)一群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： N C .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
15、情况一一画出，然后相加题组突破21.对玻尔理论下列说法中，不正确的是( )A继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设B原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量C用能量转化与守恒建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系D氢原子中，量子数 n 越大，核外电子的速率越大D 玻尔的原子模型对应的是电子轨道的量子化，卢瑟福的原子模型核外电子可在任意轨道上运动，故 A 正确；玻尔的原子结构模型中，原子的能量是量子化的，故 B 正确；玻尔的原子结构模型中，核外电子从高能级向低能级跃迁后，原子的能量减小，从而建立了 h E2 E1，故 C 正确；氢原子中，量子数
16、n 越大，核外电子的速率越小，而电子的电势能越大，故 D 错误22.(2018广东省揭阳市高三调研)(多选)氦原子被电离出一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子已知基态氦离子能量为 E154.4 eV，其能级的示意图如图所示，下列有关描述中正确的是( )A氦离子的能级是分立的B处于基态的氦离子能够吸收能量为 43.2 eV 的光子而发生跃迁C一群处于 n3 能级的氦离子自发向低能级跃迁时能发出 3 种不同频率的光子D若从 n3 能级的氦离子向 n2 能级跃迁时辐射的光能使某金属发生光电效应，则从 n4 能级向 n3 能级跃迁时辐射的光，一定能使该金属发生光电效应AC 由氦离子的能级图知其能量是不
17、连续的，是分立的，A 正确；原子或离子吸收光子具有选择性，光子能量应为两个能级的能量差时方能被吸收，由能级图知没有两个能级的能量差为 43.2 eV，B 错误；由 C 3 知一群氦离子能发出 3 种不同频率的光子，C 正确；23由于 3、4 两个能级的能量差小于 2、3 两个能级的能量差，因此从 4 能级向 3 能级跃迁时8辐射的光不一定能使该金属发生光电效应，D 错误23.玻尔原子理论认为，氢原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在不同的能量状态中，电子在一系列不连续的轨道上运动，当电子运动的轨道距离原子核最近时的能量状态为基态，量子数 n1，随半径的增大，量子数依次记为 2、3、4、若规定
18、电离态能量为 0，基态的能量为E1，量子数为 n 的能量状态的能量值 En ，普朗克常量为 h，关于氢原子能级的下E1n2列说法正确的是( )A n 越大，相邻能级间能量差值越大B各能量状态的能量值均为负值(电离态除外)C一个氢原子从 n6 的能量状态直接跃迁至 n3 的能量状态会向外辐射频率 的光子E132 E162hD大量氢原子从 n6 的能量状态跃迁至 n3 的能量状态可能辐射 8 种不同频率的光子B 因为 En ，所以 n 越大，相邻能级间能量差值越小，A 错误；电离态的能量大E1n2于其他能量状态下的能量值，所以，若电离态能量为 0，则其他状态能量值均为负值，B 正确；一个氢原子从
19、n6 的能量状态直接跃迁至 n3 的能量状态会向外辐射频率 的光子，C 错误；大量氢原子从 n6 的能量状态跃迁至 n3 的能量状态可能辐射E162 E132h6 种不同频率的光子，D 错误24.(2018陕西省咸阳市高三质检)已知基态 He 的电离能力是 54.4 eV，几种金属的逸出功如下表所示，He 的能级 En与 n 的关系与氢原子的能级公式类似，下列说法不正确的是( )金属 钨 钙 钠 钾 铷W0(1019 J)7.26 5.12 3.66 3.60 3.41A.为使处于静止的基态 He 跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为 54.4 eVB为使处于静止的基态 He 跃迁到激发态，
20、入射光子所需的能量最小为 40.8 eVC处于 n2 激发态的 He 向基态跃迁辐射的光子能使上述五种金属都产生光电效应现象D发生光电效应的金属中光电子的最大初动能最大的是金属铷9A 根据玻尔理论 En ，从基态跃迁到 n2 所需光子能量最小，E1n2E E2 E1 E140.8 eV，A 错误，B 正确从 n2 激发态的 He 向基态跃迁辐射的光34子能量为 40.8 eV，金属钨的逸出功为 7.261019 J4.54 eV，故能使所列金属发生光电效应，由表中的数据可知金属铷的逸出功最小，故 C 正确；根据爱因斯坦的光电效应方程可知道从铷打出的光电子的最大初动能最大，D 正确高频考点三 原
21、子核的衰变及半衰期备考策略1衰变次数的确定方法方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素 X 经过 n 次 衰AZ变和 m 次 衰变后，变成稳定的新元素 Y，则表示该核反应的方程为AZX Y n Hem e.根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程AZ AZ 42 0 1A A4 n， Z Z2 n m由以上两式联立解得 n ， m Z ZA A4 A A2由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组方法二：因为 衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定 衰变的次数，然后根据衰变规律确定 衰变的次数2对半衰期的理解(1)半衰期公式：(2)半衰期的物理意义：半衰期是表示放射性元
22、素衰变快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰变速率一定，不同的放射性元素半衰期不同，有的差别很大(3)半衰期的适用条件：半衰期是一个统计规律，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于较少特定个数的原子核，无法确定会有多少发生衰变题组突破31.(2018山东省实验中学高三二模)(多选)核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超轴元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险已知钚的一种同位素 Pu 的半2399410衰期为 24100 年，其衰变方程为 PuX He ，则下列说法中正确的是( )23994 42A衰变发出的 射线是
23、波长很短的光子，穿透能力很强BX 原子核中含有 143 个中子C8 个 Pu 经过 24100 年后一定还剩余 4 个23994D衰变过程的总质量不变AB 衰变发出的 放射线是频率很大的电磁波，具有很强的穿透能力，不带电，故A 正确根据电荷数守恒和质量数守恒得，X 的电荷数为 92，质量数为 235，质子数为94292，则中子数为 23592143.故 B 正确半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用故 C 错误在衰变的过程中，根据质能方程知，有能量发出，有质量亏损，不过质量数不变，故 D 错误故选 AB.32.(2018山东省临沂市高三三模)下列说法正确的是( )A某原子核发生了 衰变，说明该
24、原子核中有电子B放射性元素一次衰变能同时产生 射线和 射线C放射性元素发生 衰变，产生的新核的化学性质不变D比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定D A 项：原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是 衰变，故 A 错误；B 项：一次衰变不可能同时产生 射线和 射线，只可能同时产生 射线和 射线或 射线和 射线，故 B 错误；C 项：原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化学性质理应发生改变，故 C 错误；D 项：比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，故D 正确33.(2018山东省日照市高
25、三 5 月校际联考) 14C 测年法是利用 14C 衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标 t 表示时间，纵坐标 m 表示任意时刻 14C 的质量， m0为 t0 时 14C 的质量下面四幅图中能正确反应 14C 衰变规律的是( )C 设衰变周期为 T，那么任意时刻 14C 的质量 m m0，可见，随着 t 的增长物(12)11体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然 C 项图线符合衰变规律，故选 C.高频考点四 核反应方程及核能的计算备考策略1核反应方程与核能计算2核反应方程的书写(1)核反应过程一般不可逆，所以核反应方程中用“”表示方向而不能用等号代替(2)核反应方程遵循质量数守恒、
26、电荷数守恒，但核反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程3核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速 c 的平方，即 E mc 2(J)(2)根据 1 原子质量单位(u)相当于 931.5 兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以 931.5 MeV，即 E m 931.5(MeV)(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能题组突破41.(2018高考物理全真模拟三)(多选)下列关于
27、结合能和比结合能的说法中，正确的有( )12A核子结合成原子核时放出能量B原子核拆解成核子时要放出能量C比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大D中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大AD 当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，故 A 正确；原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它拆解成核子时要吸收能量，故 B 错误；比结合能越大的原子核越稳定，比结合能是结合能与核子数之比，结合能的大小还要考虑核子数，因此它的结合能不一定越大，故 C 错误；中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大，故 D 正确故选 A、D.42.(2018山东省泰安市高三二模)关于原
28、子核反应，下列说法正确的是( )A. N He O H 是聚变反应147 42 178 1B. Th Pa e 是裂变反应23490 23491 0 1C. U 衰变成 Pb 要经过 8 次 衰变和 6 次 衰变23892 20682D发生 衰变时，中子数不变C A 为卢瑟福用 粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子的方程，A 错误；B 为 衰变方程，B 错误；根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知，C 正确； 衰变是原子核内的中子转化为质子释放一个电子，所以中子数减少，故 D 错误故选 C.43.轻核聚变在人类实践中可提供巨大的核能源，最简单的聚变反应是中子 n 和质10子
29、 P 聚合成氘核 D，在形成氘核后，接着会发生一系列的核反应：1 21 D D T P4.04 MeV21 21 31 1 D D He n3.27 MeV21 21 32 10 D T He n17.58 MeV21 31 42 10 D He He P18.4 MeV21 32 42 1在中产生的 T 和 He 在中得到充分利用的情况下，以上四个核反应的总效果31 32可表示为 6 D2 He2X2 n E，对于上述核反应下列表述正确的是( )21 42 10AX 应为 T31B E 应为 50.7 MeVC参与反应的氘核中平均每个核子释放的能量约为 3.6 MeVD. He 与 T 互为
30、同位素32 31C 核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒，由此可知 X 应为 P，A 错误； E 应为 43.29 1MeV，B 错误；参与反应的氘核中平均每个核子释放的能量约为 MeV3.6 MeV，C 正43.2912确；质子数相同，中子数不同的元素互为同位素，故 He 与 T 不是同位素，D 错误32 311344.(2018山东省潍坊市高三一模)2017 年 12 月 29 日，中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设 “快堆”核反应进程依次为 U U Np Pu，下列说23892 23992 2399 23994法正确的是( )A. U 和 U 是同位素，其原子核内中子数相同23892
31、 23992B. U 变为 U 发生了 衰变23892 23992C. U 变为 U 发生了 衰变23892 23992D1g U 经过一个半衰期， U 原子核数目变为原来的一半23992 23992D A. U 的质子数为 92，质量数为 238，则中子数为 146， U 的质子数为 92，质23892 23992量数为 239，则中子数为 147，所以 U 和 U 是同位素，其原子核内中子数不相同，故23892 23992A 错误；BC、经过 1 次 衰变，电荷数少 2，质量数少 4，发生 1 次 衰变，电荷数多1，质量数不变， U U 反应过程中，质子数不变，质量数为增加 1，则即不是
32、衰23892 23992变也不是 衰变，故 B、C 错误；D.1g U 经过一个半衰期， U 原子核数目变为原来的23992 23992一半，故 D 正确；故选 D.课时跟踪训练(十四)一、选择题(19 题为单项选择题，1013 题为多项选择题)1(2017高考全国卷)一静止的铀核放出一个 粒子衰变成钍核，衰变方程为U Th He，下列说法正确的是( )23892 23490 42A衰变后钍核的动能等于 粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个 粒子所经历的时间D衰变后 粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量B 静止的铀核在 衰变过程中，满足动量守恒的
33、条件，根据动量守恒定律得PTh pa0，即钍核的动量和 粒子的动量大小相等，方向相反，选项 B 正确；根据 Ek可知，选项 A 错误；半衰期的定义是统计规律，对于一个 粒子不适用，选项 C 错误；p22m铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后 粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项 D 错误2(2018重庆市江津区高三下 5 月预测模拟)2018 年夏天，中美贸易之争使国人了解了蕊片的战略意义，芯片制作工艺非常复杂，光刻机是制作芯片的关键设备，其曝光系统最核心的部件之一是紫外光源常见光源分为：可见光：436nm；紫外光(UV)：365nm；深紫外
34、光(DUV)：KrF 准分子激光：248nm，ArF 准分子激光：193nm；极紫外光(EUV)：1015nm.下列说法正确的是( )A波长越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀锋越锋利，刻蚀对于精度控制要求越高14B光源波长越长，能量越大，曝光时间就越短C如果紫外光不能让某金属发生光电效应，极紫外光也一定不能D由康普顿效应可知深紫外光通过实物物质发生散射时会出现波长更短的成分A 波长越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀锋越锋利，刻蚀对于精度控制要求越高，选项 A 正确；光源波长越长，则频率就越小，能量越小，选项 B 错误；极紫外光的波长小于紫外光的波长，则频率较大，如果紫外光不
35、能让某金属发生光电效应，极紫外光不一定不能使该金属发生光电效应，选项 C 错误；由康普顿效应可知深紫外光通过实物物质发生散射时能量变小，频率变小，则会出现波长更长的成分，选项 D 错误；选A.3如图所示，图甲为光电效应的实验电路图，图乙为光电子最大初动能与光电管入射光频率关系图象下列说法正确的是( )A光电管加正向电压时，电压越大光电流越大B光电管加反向电压时不可能有光电流C由图可知，普朗克常量数值上等于 |ab|D由图可知，普朗克常量数值上等于 |ba|C 光电管加正向电压时，如果正向电压从 0 开始逐渐增大，光电流也会逐渐增大，但光电流达到饱和时，即使电压增大，电流也不会变化，A 错误；因
36、为光电子有动能，即使光电管加反向电压，也可能有光电流，B 错误；由光电效应方程 Ek h W0可知，图线斜率大小为普朗克常量，所以普朗克常量数值上等于 ，C 正确，D 错误|ab|4美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压 Uc与入射光频率 ，算出普朗克常量 h，并与普朗克根据黑体辐射得出的 h 相比较，以验证爱因斯坦方程的正确性下图是某次试验中得到的两种金属的遏止电压 Uc与入射光频率 关系图象，两金属的逸出功分别为 W 甲 、 W 乙 ，如果用 0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为 E 甲 、 E 乙 ，则下列关系正确的是( )15A W 甲 E 乙 B W 甲 W 乙 ， E
37、 甲 W 乙 ， E 甲 E 乙 D W 甲 E 乙 ，A 正确，B、C、D 错误；故选 A.5(2018山东省淄博一中高三三模)我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( )A玻尔在 1990 年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念D普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性B 普朗克在 1900 年把能量子引入物理学，破除了
38、“能量连续变化”的传统观念，故A 错误；爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故 B 正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故 C 错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，故 D 错误；故选 B.6(2018济宁市高三第二次模拟)氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为 4.54eV 的钨时，下列说法中正确的是( )16A氢原子能辐射 4 种不同频率的光子B氢原子辐射的光子都能
39、使钨发生光电效应C氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大D钨能吸收两个从 n4 向 n2 能级跃迁的光子而发生光电效应C A 项：根据 C 6，所以这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频率的光，故 A 错误；24B 项：由于要发生光电效应，跃迁时放出光子的能量大于钨的逸出功为 4.54eV，故 B 错误；C 项：氢原子辐射一个光子后，能级减小，氢原子的核外电子的速率增大，故 C 正确；D 项：钨只能吸收一个光子的能量，故 D 错误7(2018山东省实验中学高三第一次模拟考试)下列说法中不正确的是( )A紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸
40、出的光电子的最大初动能不会发生改变B从 n4 能级跃迁到 n3 能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小C. Th 衰变为 Rn，经过 3 次 衰变，2 次 衰变23490 22286D在某些恒星内，3 个 粒子结合成一个 C， C 原子的质量是 12.0000u， He 原126 126 42子的质量是 4.0026u，已知 1u931.5 MeV/c2，则此核反应中释放的核能约为1.161012 JB 光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项 A 正确；从 n4 能级跃迁到 n3 能级，氢原子的能量减小，电子的动能变大，选项 B 错误；在 衰变的过程中，电荷数少 2，质
41、量数少 4，在 衰变过程中，电荷数多 1，设经过了 m 次 衰变，则：4 m23422212，所以 m3；经过了 n 次 衰变，有：2m n90864，所以 n2，故 C 正确；D 选项中该核反应的质量亏损m 4.0026u312.0000u0.0078u，则释放的核能E mc 20.0078931.5MeV7.266MeV1.1610 12 J，故 D 正确，此题选项错误的选项，故选 B.8(2018山东省青岛市高三统一质检)下列说法正确的是( )A放射性原子核 U 经 2 次 衰变和 3 次 衰变后，变为原子核 Ra23892 22688B在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放置镉棒
42、C比结合能越小，原子核中核子结合得越牢固D玻尔理论认为，氢原子的核外电子轨道是量子化的D A：设 U 经过 x 次 衰变和 y 次 衰变后变为 Ra，则23892 22688U Ra x He y e，根据电荷数和质量数守恒可得23892 22688 42 0 12382264 x、92882 x y，解得 x3、 y2.即 U 经过 3 次 衰变和 2 次 衰23892变后，变为 Ra.故 A 项错误B.在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放置石22688墨作为减速剂镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度故 B 项错误C.比结合能越大，17原子核中核子结合得越牢固故 C 项错误D.玻尔理论
43、认为，氢原子的核外电子轨道是量子化的故 D 项正确9如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路，阴极 K 受到光照时可以发射光电子电源正负极可以对调在 a、 b、 c 三种光的照射下得到了如图乙所示的实验规律( )A在光的频率不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值B b 光的遏止电压大于 a 光的遏止电压是因为 a 光强度大于 b 光强度C a 光的波长大于 c 光的波长D b 光对应的光电子最大初动能小于 c 光对应的光电子最大初动能C 在光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间射出的光电子数越多，则饱和电流越大，故 A 错误；因为 b 光的遏
44、止电压大于 a 光的遏止电压，故 b 光强度大于 a 光强度，故 B 错误； bc 两个的遏止电压相等，且大于甲光的遏止电压，根据 mv eU0，知12 2mbc 两光照射产生光电子的最大初动能相等，大于 a 光照射产生的光电子最大初动能根据光电效应方程 Ekm h W0，逸出功相等，知 bc 两光的频率相等，大于 a 光的频率所以bc 两光的光子能量相等大于 a 光的光子能量 a 光频率小、波长长，故 C 正确、D 错误10(2018高考物理全真模拟二)一静止的原子核 U 发生了某种衰变，衰变方程为23892U ThX，其中 X 是未知粒子，下列说法正确的是( )23892 23490A.
45、U 发生的是 衰变23892B. U 发生的是 衰变23892C衰变后新核 Th 和粒子 X 的动能相等23490D衰变后新核 Th 和粒子 X 的动量大小相等23490AD A、B、根据衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒，则 X 的质量数为 4，电荷数为 2，即 X 为 He，故核反应方程为 衰变，A 正确，B 错误C、D、根据动量守恒得，系42统总动量为零，则衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小，由于两个粒子的质量不同，则动能不同，C 错误，D 正确故选 AD.11下列说法正确的是( )A由 He N O H 可知，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，几42 147 178 1
46、天后将有氧气生成18B根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小C 、 、 三种射线中， 射线的电离能力最强D相同频率的光照射不同金属，则从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越大BC He N O H 是用氦核打击氮核使氮核转变的过程，是原子核的人工转变，42 147 178 1在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，不会有氧气生成，故 A 错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，故 B 正确； 、 和 三种射线中， 射线的电离能力最强，故 C 正确；根据光电效应方程 Ek h W0，金属的逸出功越大，逸出的光电子的最大初动能越小，故 D 错误12下列说法正确的是( )A卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在B核泄漏事故污染物 137Cs 能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为 Cs13755Ba x，可以判断 x 为电子13756C若氢原子从 n6 能级向 n1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生
