2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之原子物理與核物理（2024年9月）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之原子物理與核物理（2024年9月）一．選擇題（共19小題）1．（2024?北京開學(xué)）下列說法中正確的是（）A．當(dāng)氫原子從n＝2的狀態(tài)躍遷到n＝6的狀態(tài)時，發(fā)射出光子 B．盧瑟福通過α粒子散射實驗證實了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子 C．原子核發(fā)生α衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2 D．鈾238的半衰期將隨其溫度的升高而變短2．（2024?北京開學(xué)）如圖所示，一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分離成a、b、c三束單色光，將這三束光分別照射到相同的金屬板上，b光照射在金屬板上有光電子放出，則可知（）A．a(chǎn)光照射在金屬板上一定不放出光電子 B．c光照射在金屬板上一定放出光電子 C．三束單色光中a光在三棱鏡中傳播的速度最小 D．若三束單色光照射到相同的單縫，則a光的衍射條紋最窄3．（2023秋?新市區(qū)校級月考）某放射性元素的原子核ZMX連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變，若最后變成另外一種元素的原子核A．Z-2M-14Y B．C．Z-6M-12Y D．4．（2023秋?新市區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，法拉第用實驗捕捉到電磁波 B．電磁波是橫波，且電場和磁場相互垂直 C．普朗克由能量子假設(shè)引入光子 D．微觀世界的能量是連續(xù)的5．（2024春?沙坪壩區(qū)校級期中）在核反應(yīng)方程ZAX+714N→A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2 C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝46．（2024?全國自主招生）通過實驗，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象的若干實驗規(guī)律，如果僅用經(jīng)典的電磁理論分析，能夠解釋的是（）A．存在著飽和電流 B．遏止電壓和頻率有關(guān) C．存在著截止頻率 D．光電效應(yīng)具有瞬時性7．（2024?南海區(qū)開學(xué)）2024年我國探月工程嫦娥六號搭載了四個國際載荷，其中法國的氡氣探測儀可監(jiān)測月球表面的氡氣放射情況，從而了解月壤形成以及月球大氣變遷過程，氡222反應(yīng)方程式為86222Rn→A．X是質(zhì)子 B．屬于β衰變 C．有γ射線產(chǎn)生 D．在月球的反應(yīng)速率比在地球的慢8．（2024?內(nèi)蒙古開學(xué)）碳14廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域，2024年4月20日，我國首次實現(xiàn)利用核電商用堆批量生產(chǎn)碳14同位素，標(biāo)志著碳14供應(yīng)的全面國產(chǎn)化，破解了國內(nèi)碳14同位素長期依賴進(jìn)口的難題。碳14能自發(fā)地發(fā)生衰變，其衰變方程為614C→714N+A，碳A．碳14衰變?yōu)榈?4的過程是α衰變 B．A射線的電離能力弱于α射線 C．溫度越高，碳14發(fā)生衰變的半衰期越短 D．檢測到了γ射線，說明在碳14發(fā)生衰變后氮14（79．（2024?青羊區(qū)校級開學(xué)）醫(yī)學(xué)中常用某些放射性元素治療疾病。假設(shè)質(zhì)量為m0的放射性元素Y經(jīng)過時間t后剩余Y的質(zhì)量為m，對應(yīng)的mm0-tA．16d B．12d C．8d D．6d10．（2024春?江岸區(qū)期末）如圖所示為課本中關(guān)于近代物理的四幅插圖，下列說法正確的是（）A．圖甲是黑體輻射的實驗規(guī)律，愛因斯坦在研究黑體輻射時提出了能量子概念，成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 B．圖乙是α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型并估測原子核半徑的數(shù)量級是10﹣10m C．圖丙是射線測厚裝置，軋鋼廠利用α射線的穿透能力來測量鋼板的厚度 D．圖丁是核反應(yīng)堆示意圖，鎘棒插入深一些可減小鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度11．（2024?龍崗區(qū)校級三模）日本于2023年8月24日將福島第一核電站核廢水排入大海，對海洋生態(tài)造成惡劣影響。核廢水中含有氚、鍶90、銫137、碘129等放射性元素，其中銫137的半衰期約30年，衰變方程為55137Cs→A．X是α粒子 B．X是β粒子 C．衰變過程中質(zhì)量守恒 D．100個銫137原子核經(jīng)過30年后一定還有50個未衰變12．（2024春?遼寧期末）銠106的半衰期約370天，衰變方程為45106Rh→A．根據(jù)題中方程式無法判斷X粒子的種類 B．采取低溫冷凍的措施可適當(dāng)降低輻射風(fēng)險和輻射劑量 C．46106Pd的比結(jié)合能比45D．任意370天中，1000個45106Rh原子核將會有13．（2024?永州開學(xué)）如圖所示，巴爾末由氫原子在可見光區(qū)的四條譜線Hα，Hβ，Hγ，Hδ?？偨Y(jié)出巴爾末系譜線波長公式：1λ=R∞(122-1n2)，n＝3，4，5，6…其中λHδ＜λHγ＜λHA．Hα對應(yīng)的是電子從n＝5能級向n＝2能級躍遷所釋放光的譜線 B．四條譜線中Hα譜線所對應(yīng)的光子的能量最高 C．大量處于同一能級的氫原子要能夠發(fā)出這四條譜線，必須使得原子所處的能級n≥6 D．若電子從n＝6能級向n＝3能級躍遷時能輻射紫外線14．（2024春?沙坪壩區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能較大的原子核轉(zhuǎn)化成比結(jié)合能較小的原子核時，會釋放能量 B．光電管實驗中，若用黃光和藍(lán)光都能產(chǎn)生光電流，則黃光的遏止電壓更大 C．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn) D．一個處于n＝4能級上的氫原子向低能級躍遷時，最多可以產(chǎn)生6種頻率的光子15．（2024?江蘇一模）如圖為氫原子的能級示意圖。一群處于n＝4能級的氫原子自發(fā)躍遷時向外輻射出不同頻率的光子，已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53～2.76eV。則這群氫原子（）A．輻射光子后能量增大 B．從n＝4向n＝2躍遷可輻射藍(lán)光 C．從n＝4向n＝1躍遷可輻射藍(lán)光 D．最多能輻射出3種不同頻率的光子16．（2024?天心區(qū)校級開學(xué)）2024年4月19日起，日本開始排放第五批福島核污染水，預(yù)計排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，該核素可在生物體內(nèi)富集，損害生物體的健康。已知氚的衰變方程為13HA．氚核發(fā)生的是α衰變 B．衰變產(chǎn)物X來自氚的核外電子 C．該衰變產(chǎn)生的射線穿透能力比γ射線強(qiáng) D．若立即停止排放，12年后因排污導(dǎo)致的核輻射量會減少50%17．（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）2022年8月30日，國家航天局正式發(fā)布了“羲和號”太陽探測衛(wèi)星國際上首次在軌獲取的太陽譜Hα線精細(xì)結(jié)構(gòu)。Hα是氫原子巴耳末系中波長最長的譜線。下列說法中正確的是（）A．向外輻射Hα后，氫原子的能級升高 B．Hα對應(yīng)的能級躍遷過程為從n＝2躍遷到∞ C．若Hα能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能可能為1.89eV D．若Hα未能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，巴爾末系其他光有可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)18．（2024春?渝中區(qū)校級月考）黃旭華院士團(tuán)隊成功研制了我國第一代核潛艇，為我國核力量實現(xiàn)從無到有的歷史性跨越做出了卓越的貢獻(xiàn)，他曾說：“自主創(chuàng)新是我們攀登世界科技高峰的必由之路?！睗撏У暮朔磻?yīng)堆的某種核反應(yīng)方程式為92A．原子核X有38個質(zhì)子，90個中子 B．該反應(yīng)發(fā)生后，平均核子質(zhì)量變小 C．92235U的比結(jié)合能大于D．可以使用金屬銅作為減速劑使中子變成慢中子19．（2024?江蘇模擬）氚在自然界中存量極少，工業(yè)上一般用中子轟擊鋰獲取氚，其核反應(yīng)方程為01n+35Li→XA．X與24HeB．X的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是2 C．10個氚核，經(jīng)過12.5年一定還剩5個 D．上述獲取氚的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)二．解答題（共1小題）20．（2024春?江寧區(qū)期末）某廣播電臺發(fā)射功率為20kW、在空氣中波長為198.9m的電磁波，電磁波在空中傳播的速率為3×108m/s，普朗克常量6.63×10﹣34J?s。（計算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）求：（1）電磁波的能量子ε的值；（2）該電臺每秒鐘從天線發(fā)射的能量子個數(shù)。

2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之原子物理與核物理（2024年9月）參考答案與試題解析一．選擇題（共19小題）1．（2024?北京開學(xué)）下列說法中正確的是（）A．當(dāng)氫原子從n＝2的狀態(tài)躍遷到n＝6的狀態(tài)時，發(fā)射出光子 B．盧瑟福通過α粒子散射實驗證實了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子 C．原子核發(fā)生α衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2 D．鈾238的半衰期將隨其溫度的升高而變短【考點】原子核的半衰期及影響因素；盧瑟福α粒子散射實驗；分析能量躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放光子）；α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定性思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；衰變和半衰期專題；分析綜合能力．【答案】C【分析】根據(jù)玻爾理論分析；根據(jù)α粒子散射實驗分析；根據(jù)α衰變的本質(zhì)分析；半衰期與外界條件無關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)玻爾理論，當(dāng)氫原子從n＝2的狀態(tài)躍遷到n＝6的狀態(tài)時，吸收出光子，故A錯誤；B、盧瑟福通過α粒子散射實驗得出了在原子的核式結(jié)構(gòu)理論，并沒有發(fā)現(xiàn)原子核內(nèi)部存在質(zhì)子，故B錯誤；C、α粒子由2個質(zhì)子與2個中子組成，所以在發(fā)生α衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2．故C正確；D、放射性元素的半衰期是由原子核本身的性質(zhì)決定的，與元素所處的狀態(tài)、溫度的高低無關(guān)，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了能級躍遷、α粒子散射實驗、半衰期、衰變實質(zhì)等基礎(chǔ)知識點，要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點，不能混淆。2．（2024?北京開學(xué)）如圖所示，一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分離成a、b、c三束單色光，將這三束光分別照射到相同的金屬板上，b光照射在金屬板上有光電子放出，則可知（）A．a(chǎn)光照射在金屬板上一定不放出光電子 B．c光照射在金屬板上一定放出光電子 C．三束單色光中a光在三棱鏡中傳播的速度最小 D．若三束單色光照射到相同的單縫，則a光的衍射條紋最窄【考點】判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)；光的折射現(xiàn)象；光的衍射現(xiàn)象．【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；光電效應(yīng)專題；推理能力．【答案】B【分析】當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率，就會發(fā)生光電效應(yīng)．通過比較三束光的頻率判斷是否發(fā)生光電效應(yīng)。因光線通過三棱鏡后偏折程度越大，折射率越大．則可根據(jù)光的偏折程度比較光的折射率大小，從而比較出光的頻率大小，根據(jù)n=c根據(jù)公式v＝λf和v＝分析在玻璃三棱鏡中的波長關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈B、由圖可知，a光、b光、c光的偏折依次增大，則折射率依次增大，頻率也依次增大。產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是：入射光的頻率大于金屬的截止頻率，那么b光照射的金屬板有光電子放出，c光照射的金屬板上的光的頻率更大，c光照射的金屬板一定放出光電子，a光照射的金屬板不一定放出光電子，故A錯誤，B正確。C、折射到a、b、c光照射的金屬板上的光偏折依次增大，則折射率依次增大，根據(jù)n=cv可知，c光在三棱鏡中傳播的速度最小，故D、a光、b光、c光照射的金屬板上的光偏折依次增大，則折射率依次增大，頻率也依次增大，波長逐漸減小，所以c光的波長最小，三束單色光照射到相同的單縫，c光的衍射條紋最窄，故D錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度比較出光的折射率大小，并掌握折射率與頻率、波長之間的大小關(guān)系。3．（2023秋?新市區(qū)校級月考）某放射性元素的原子核ZMX連續(xù)經(jīng)過三次α衰變和兩次β衰變，若最后變成另外一種元素的原子核A．Z-2M-14Y B．C．Z-6M-12Y D．【考點】計算α和β衰變的次數(shù)；α衰變的特點、本質(zhì)及方程；β衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理能力．【答案】D【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)配平，寫出新核Y?！窘獯稹拷猓河伤プ兊囊?guī)律可知，每發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減4，電荷數(shù)減2；每發(fā)生一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1。由題意知，一共發(fā)生三次α衰變，兩次β衰變，所以新核的質(zhì)量數(shù)為M﹣4×3﹣0×2＝M﹣12電荷數(shù)為Z﹣2×3+1×2＝Ζ﹣4綜上所述，新核為Z-4故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】書寫核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)配平，對于常見的基本粒子的符號要熟記，是考試的熱點。4．（2023秋?新市區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，法拉第用實驗捕捉到電磁波 B．電磁波是橫波，且電場和磁場相互垂直 C．普朗克由能量子假設(shè)引入光子 D．微觀世界的能量是連續(xù)的【考點】能量子與量子化現(xiàn)象；麥克斯韋電磁場理論；電磁波譜．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】B【分析】赫茲用實驗捕捉到電磁波，電磁波中的電場和磁場互相垂直，電磁波是橫波；愛因斯坦由能量子引入光子，根據(jù)量子化理論分析D?！窘獯稹拷猓篈．赫茲用實驗捕捉到電磁波，故A錯誤；B．電磁波是橫波，并且電場和磁場相互垂直，故B正確；C．愛因斯坦由能量子引入光子，從而解釋了光電效應(yīng)，故C錯誤；D．微觀世界的能量是不連續(xù)的，是一份一份的，是量子化的，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查電磁波的性質(zhì)，要注意明確電磁波的發(fā)現(xiàn)及微觀量子理論。5．（2024春?沙坪壩區(qū)校級期中）在核反應(yīng)方程ZAX+714N→A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2 C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4【考點】核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；分析綜合能力．【答案】D【分析】由核反應(yīng)方程結(jié)合反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組進(jìn)行求解?！窘獯稹拷猓河少|(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得：17+1＝A+14Z+7＝1+8解得：Z＝2，A＝4，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查了核反應(yīng)中核子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，進(jìn)而用來判斷參與反應(yīng)的物質(zhì)的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。6．（2024?全國自主招生）通過實驗，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象的若干實驗規(guī)律，如果僅用經(jīng)典的電磁理論分析，能夠解釋的是（）A．存在著飽和電流 B．遏止電壓和頻率有關(guān) C．存在著截止頻率 D．光電效應(yīng)具有瞬時性【考點】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理物理意義；光電效應(yīng)的截止頻率．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理能力．【答案】A【分析】根據(jù)光電效應(yīng)的現(xiàn)象結(jié)合經(jīng)典電磁理論與光電效應(yīng)理論分析解答?！窘獯稹拷猓航?jīng)典的電磁理論認(rèn)為光的強(qiáng)度與時間決定光的能量，光照強(qiáng)度決定飽和電流，而實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)具有瞬時性、且遏止電壓和頻率有關(guān)，同時存在截止頻率，均由愛因斯坦光電效應(yīng)理論解釋。故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題考查光電效應(yīng)，解題關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)發(fā)生的原理。7．（2024?南海區(qū)開學(xué)）2024年我國探月工程嫦娥六號搭載了四個國際載荷，其中法國的氡氣探測儀可監(jiān)測月球表面的氡氣放射情況，從而了解月壤形成以及月球大氣變遷過程，氡222反應(yīng)方程式為86222Rn→A．X是質(zhì)子 B．屬于β衰變 C．有γ射線產(chǎn)生 D．在月球的反應(yīng)速率比在地球的慢【考點】原子核的半衰期及影響因素；α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理能力．【答案】C【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的特點得出X的類型，過程中會伴隨γ射線產(chǎn)生；半衰期只與元素本身有關(guān)，與外界環(huán)境無關(guān)?！窘獯稹拷猓篈BC、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X為24He，屬于α衰變，此過程中有γ射線產(chǎn)生，故CD、原子核的半衰期只與元素本身有關(guān)，與外界環(huán)境無關(guān)，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題主要考查了原子核的衰變問題，熟悉核反應(yīng)前后的特點，結(jié)合半衰期的概念即可完成分析。8．（2024?內(nèi)蒙古開學(xué)）碳14廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域，2024年4月20日，我國首次實現(xiàn)利用核電商用堆批量生產(chǎn)碳14同位素，標(biāo)志著碳14供應(yīng)的全面國產(chǎn)化，破解了國內(nèi)碳14同位素長期依賴進(jìn)口的難題。碳14能自發(fā)地發(fā)生衰變，其衰變方程為614C→714N+A，碳A．碳14衰變?yōu)榈?4的過程是α衰變 B．A射線的電離能力弱于α射線 C．溫度越高，碳14發(fā)生衰變的半衰期越短 D．檢測到了γ射線，說明在碳14發(fā)生衰變后氮14（7【考點】原子核的半衰期及影響因素；α、β、γ射線的本質(zhì)及特點；β衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理能力．【答案】B【分析】根據(jù)衰變過程粒子、電荷守恒可知，A為電子，碳14衰變過程中一個中子釋放出一個電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子，期間同時釋放能量，釋放出的能量以γ射線的形式存在?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)衰變過程粒子數(shù)、電荷守恒可知，A為電子，由此可知發(fā)生的是β衰變，故A錯誤；B.β射線的電離能力弱于α射線，故B正確；C.半衰期是物質(zhì)的固有屬性，與溫度無關(guān)，故C錯誤；D.γ射線是β衰變產(chǎn)生的新原子核714N核從高故選：B?！军c評】本題需要學(xué)生了解衰變的粒子、電荷守恒及三種射線的特性。9．（2024?青羊區(qū)校級開學(xué)）醫(yī)學(xué)中常用某些放射性元素治療疾病。假設(shè)質(zhì)量為m0的放射性元素Y經(jīng)過時間t后剩余Y的質(zhì)量為m，對應(yīng)的mm0-tA．16d B．12d C．8d D．6d【考點】半衰期的相關(guān)計算．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理能力．【答案】A【分析】理解半衰期的概念，結(jié)合圖像得出元素的半衰期?！窘獯稹拷猓河砂胨テ诠絤余mm當(dāng)質(zhì)量比mm0從1衰減到mm其所用時間為48d可得18解得T＝16d故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題主要考查了原子核的衰變問題，理解半衰期的概念即可完成分析，屬于簡單題型。10．（2024春?江岸區(qū)期末）如圖所示為課本中關(guān)于近代物理的四幅插圖，下列說法正確的是（）A．圖甲是黑體輻射的實驗規(guī)律，愛因斯坦在研究黑體輻射時提出了能量子概念，成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 B．圖乙是α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型并估測原子核半徑的數(shù)量級是10﹣10m C．圖丙是射線測厚裝置，軋鋼廠利用α射線的穿透能力來測量鋼板的厚度 D．圖丁是核反應(yīng)堆示意圖，鎘棒插入深一些可減小鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度【考點】重核裂變的應(yīng)用（核電站與反應(yīng)堆）；能量子與量子化現(xiàn)象；盧瑟福α粒子散射實驗；α、β、γ射線的本質(zhì)及特點．【專題】定性思想；推理法；重核的裂變和輕核的聚變專題；分析綜合能力．【答案】D【分析】根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律分析；根據(jù)盧瑟福的貢獻(xiàn)分析；利用射線的特性分析；鎘棒可以吸收中子?！窘獯稹拷猓篈、圖甲是黑體輻射的實驗規(guī)律，普朗克在研究黑體輻射時提出了能量子概念，成功解釋了黑體輻射強(qiáng)度隨波長分布的規(guī)律，解決了“紫外災(zāi)難”問題，故A錯誤；B、圖乙是α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，并估測原子核半徑的數(shù)量級是10﹣15m，故B錯誤；C、圖丙是射線測厚裝置，軋鋼廠利用γ射線的穿透能力來測量鋼板的厚度，故C錯誤；D、圖丁是核反應(yīng)堆示意圖，鎘棒插入深一些，吸收更多的中子，從而可減小鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查黑體輻射、α粒子散射實驗、三種射線、核反應(yīng)等內(nèi)容，屬于常識性內(nèi)容。11．（2024?龍崗區(qū)校級三模）日本于2023年8月24日將福島第一核電站核廢水排入大海，對海洋生態(tài)造成惡劣影響。核廢水中含有氚、鍶90、銫137、碘129等放射性元素，其中銫137的半衰期約30年，衰變方程為55137Cs→A．X是α粒子 B．X是β粒子 C．衰變過程中質(zhì)量守恒 D．100個銫137原子核經(jīng)過30年后一定還有50個未衰變【考點】α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定性思想；歸納法；衰變和半衰期專題；理解能力．【答案】B【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒分析核反應(yīng)方程，進(jìn)而確定X；衰變過程存在質(zhì)量虧損，半衰期屬于統(tǒng)計規(guī)律?！窘獯稹拷猓篈．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為﹣1，所以X是β粒子，故A錯誤，B正確；C．衰變過程質(zhì)量不守恒，因為有質(zhì)量虧損，故C錯誤；D．半衰期對少量放射性元素不適用，它是針對大量放射性元素的統(tǒng)計規(guī)律，故D錯誤；故選：B?！军c評】本題考查原子核衰變、半衰期、等知識點。關(guān)鍵要知道衰變過程有質(zhì)量虧損。12．（2024春?遼寧期末）銠106的半衰期約370天，衰變方程為45106Rh→A．根據(jù)題中方程式無法判斷X粒子的種類 B．采取低溫冷凍的措施可適當(dāng)降低輻射風(fēng)險和輻射劑量 C．46106Pd的比結(jié)合能比45D．任意370天中，1000個45106Rh原子核將會有【考點】結(jié)合能與比結(jié)合能的概念及簡單計算；β衰變的特點、本質(zhì)及方程；原子核的半衰期及影響因素；半衰期的相關(guān)計算．【專題】定性思想；歸納法；衰變和半衰期專題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒分析X粒子的種類；輻射劑量與溫度無關(guān)；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定；半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對個別原子核沒有意義?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知，X粒子的質(zhì)量數(shù)為0。根據(jù)電荷數(shù)守恒可知，X粒子的電荷數(shù)Z＝45﹣46＝﹣1，可知X粒子為-10eB、溫度與輻射劑量沒有關(guān)系，也不能降低輻射風(fēng)險，故B錯誤；C、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，衰變后新核更穩(wěn)定，則新核比結(jié)合能更大，即46106Pd的比結(jié)合能比D、半衰期描述的是統(tǒng)計規(guī)律，只有對大量原子核才有意義，故D錯誤。故選：C?！军c評】解答本題時，要掌握核反應(yīng)方程遵循的兩大規(guī)律：電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒。要知道比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。13．（2024?永州開學(xué)）如圖所示，巴爾末由氫原子在可見光區(qū)的四條譜線Hα，Hβ，Hγ，Hδ?？偨Y(jié)出巴爾末系譜線波長公式：1λ=R∞(122-1n2)，n＝3，4，5，6…其中λHδ＜λHγ＜λHA．Hα對應(yīng)的是電子從n＝5能級向n＝2能級躍遷所釋放光的譜線 B．四條譜線中Hα譜線所對應(yīng)的光子的能量最高 C．大量處于同一能級的氫原子要能夠發(fā)出這四條譜線，必須使得原子所處的能級n≥6 D．若電子從n＝6能級向n＝3能級躍遷時能輻射紫外線【考點】氫原子光譜及巴耳末公式；分析能量躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放光子）；分析能級躍遷過程中釋放的光子種類．【專題】定量思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；推理能力．【答案】C【分析】Hα對應(yīng)的譜線波長最長，頻率最小，對應(yīng)的躍遷的能級差最小，躍遷時輻射光子能量最低；這四條譜線對應(yīng)的光子能量最大的是從n＝6能級向n＝2能級躍遷所釋放的光子；Hδ為紫光，是電子從n＝6能級向n＝2能級躍遷所釋放光。而電子從n＝6能級向n＝3能級躍遷時能級差較小，釋放的光子能量小于紫光的光子能量?！窘獯稹拷猓篈．Hα對應(yīng)的譜線波長最長，是電子從n＝3能級向n＝2能級躍遷所釋放光的譜線，故A錯誤；B．Hα對應(yīng)的譜線能級差最小，輻射光子能量最低，故B錯誤；C．這四條譜線對應(yīng)的光子能量最大的是從n＝6能級向n＝2能級躍遷所釋放的光子，可知需滿足：n≥6，故C正確；D．Hδ為紫光，是電子從n＝6能級向n＝2能級躍遷所釋放光。而電子從n＝6能級向n＝3能級躍遷時能級差較小，釋放的光子能量小于紫光的光子能量，故不能輻射紫外線，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了玻爾原子結(jié)構(gòu)模型，掌握原子能級躍遷的條件。14．（2024春?沙坪壩區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能較大的原子核轉(zhuǎn)化成比結(jié)合能較小的原子核時，會釋放能量 B．光電管實驗中，若用黃光和藍(lán)光都能產(chǎn)生光電流，則黃光的遏止電壓更大 C．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn) D．一個處于n＝4能級上的氫原子向低能級躍遷時，最多可以產(chǎn)生6種頻率的光子【考點】利用結(jié)合能或比結(jié)合能計算核能；遏止電壓及其影響因素；盧瑟福α粒子散射實驗；分析能級躍遷過程中釋放的光子種類．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題；推理能力．【答案】C【分析】比結(jié)合能較大的原子核轉(zhuǎn)化成比結(jié)合能較小的原子核時會吸收能量；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程和動能定理，分析比較遏止電壓大小關(guān)系；根據(jù)α粒子散射實驗的結(jié)果分析C選項；根據(jù)玻爾原子能級躍遷理論分析D選項?！窘獯稹拷猓篈．比結(jié)合能較大的原子核轉(zhuǎn)化成比結(jié)合能較小的原子核時，會吸收能量，故A錯誤；B．光電管實驗中，若用黃光和藍(lán)光都能產(chǎn)生光電流，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν﹣W0＝Ek，和Ek＝eUc，由于藍(lán)光的頻率大于黃光的頻率，因此藍(lán)光的遏止電壓更大，故B錯誤；C．α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過90°，有的幾乎達(dá)到180°，沿原路返回，故C正確；D．一個處于n＝4能級上的氫原子向低能級躍遷時，最多可以產(chǎn)生3種頻率的光子，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了量子物理相關(guān)知識，掌握結(jié)合能與比結(jié)合能的物理意義，掌握愛因斯坦光電效應(yīng)方程的應(yīng)用，以及玻爾原子能級躍遷理論。15．（2024?江蘇一模）如圖為氫原子的能級示意圖。一群處于n＝4能級的氫原子自發(fā)躍遷時向外輻射出不同頻率的光子，已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53～2.76eV。則這群氫原子（）A．輻射光子后能量增大 B．從n＝4向n＝2躍遷可輻射藍(lán)光 C．從n＝4向n＝1躍遷可輻射藍(lán)光 D．最多能輻射出3種不同頻率的光子【考點】分析能級躍遷過程中釋放的光子種類；氫原子能級圖；分析能量躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放光子）．【專題】定量思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；推理能力．【答案】B【分析】原子由高能級向低能級躍遷時會放出能量，其能量減小；根據(jù)玻爾原子能級躍遷理論分析BC選項，根據(jù)數(shù)學(xué)知識計算最多能輻射出不同頻率光子的種數(shù)?！窘獯稹拷猓篈．原子由高能級向低能級躍遷時會放出能量，輻射出光子，輻射光子后其能量減小，故A錯誤；D．一群處于n＝4能級的氫原子，最多能輻射出不同頻率光子的種數(shù)等于C42=6B．從n＝4向n＝2躍遷輻射出的光子的能量為：ΔE＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4）eV＝2.55eV，在藍(lán)光光子的能量范圍，可知從n＝4向n＝2躍遷可輻射藍(lán)光，故B正確；C．從n＝4向n＝1躍遷射出的光子的能量為：ΔE′＝﹣0.85eV﹣（﹣13.6）eV＝12.75eV，不在藍(lán)光光子的能量范圍，所以從n＝4向n＝1躍遷不能輻射藍(lán)光，故C錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了玻爾原子結(jié)構(gòu)模型，基礎(chǔ)題目，掌握原子能級躍遷理論。16．（2024?天心區(qū)校級開學(xué)）2024年4月19日起，日本開始排放第五批福島核污染水，預(yù)計排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，該核素可在生物體內(nèi)富集，損害生物體的健康。已知氚的衰變方程為13HA．氚核發(fā)生的是α衰變 B．衰變產(chǎn)物X來自氚的核外電子 C．該衰變產(chǎn)生的射線穿透能力比γ射線強(qiáng) D．若立即停止排放，12年后因排污導(dǎo)致的核輻射量會減少50%【考點】原子核的半衰期及影響因素；α、β、γ射線的本質(zhì)及特點；β衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定性思想；推理法；衰變和半衰期專題；理解能力．【答案】D【分析】根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒判定是何種衰變；β衰變的實質(zhì)為核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子；β射線穿透能力比γ射線弱，比α射線穿透能力強(qiáng)；經(jīng)過一個半衰期，會有一半氚核發(fā)生衰變，排污導(dǎo)致的核輻射量也會減少50%?！窘獯稹拷猓篈B．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為﹣1，則X為電子，則氚核發(fā)生的是β衰變；β衰變產(chǎn)物X來自氚核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，不是來自核外電子，故AB錯誤；C．β射線穿透能力比γ射線弱，比α射線穿透能力強(qiáng)；故C錯誤；D．若立即停止排放，12年后即經(jīng)過一個半衰期，會有一半氚核發(fā)生衰變，即因排污導(dǎo)致的核輻射量會減少50%，故D正確。故選：D?！军c評】本題主要考查了衰變的判定，以及β衰變的實質(zhì)以及特點，解題關(guān)鍵是掌握β衰變的實質(zhì)為核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子；β射線穿透能力比γ射線弱，比α射線穿透能力強(qiáng)。17．（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）2022年8月30日，國家航天局正式發(fā)布了“羲和號”太陽探測衛(wèi)星國際上首次在軌獲取的太陽譜Hα線精細(xì)結(jié)構(gòu)。Hα是氫原子巴耳末系中波長最長的譜線。下列說法中正確的是（）A．向外輻射Hα后，氫原子的能級升高 B．Hα對應(yīng)的能級躍遷過程為從n＝2躍遷到∞ C．若Hα能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能可能為1.89eV D．若Hα未能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，巴爾末系其他光有可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【考點】原子能級躍遷與光電效應(yīng)的結(jié)合．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；推理能力．【答案】D【分析】向外輻射Hα后，氫原子的能級降低；Hα是氫原子巴耳末系中波長最長的譜線，可知其光子能量最小，則Hα對應(yīng)的能級躍遷的能級差最小，根據(jù)能級差計算Hα對應(yīng)的光子能量，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程分析光電子的最大初動能；巴爾末系中其它光的光子能量均大于Hα的光子能量，根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)的條件分析D選項?！窘獯稹拷猓篈．向外輻射Hα后，氫原子的能級降低，故A錯誤；B．Hα是氫原子巴耳末系中波長最長的譜線，可知其頻率最小，光子能量最小，Hα對應(yīng)的能級躍遷的能級差最小，則Hα對應(yīng)的能級躍遷過程是從n＝3躍遷到n＝2，故B錯誤；C．Hα對應(yīng)的光子能量為：hν＝E3﹣E2＝﹣1.51eV﹣（﹣3.40eV）＝1.89eV。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，若Hα能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能一定小于1.89eV，故C錯誤；D．若Hα未能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由于巴爾末系其他光的光子能量均大于Hα的光子能量，所以巴爾末系其他光有可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故選：D。【點評】本題考查了玻爾原子結(jié)構(gòu)模型，光電效應(yīng)現(xiàn)象，基礎(chǔ)題目，掌握原子能級躍遷理論與愛因斯坦光電效應(yīng)方程。18．（2024春?渝中區(qū)校級月考）黃旭華院士團(tuán)隊成功研制了我國第一代核潛艇，為我國核力量實現(xiàn)從無到有的歷史性跨越做出了卓越的貢獻(xiàn)，他曾說：“自主創(chuàng)新是我們攀登世界科技高峰的必由之路。”潛艇的核反應(yīng)堆的某種核反應(yīng)方程式為92A．原子核X有38個質(zhì)子，90個中子 B．該反應(yīng)發(fā)生后，平均核子質(zhì)量變小 C．92235U的比結(jié)合能大于D．可以使用金屬銅作為減速劑使中子變成慢中子【考點】重核裂變的應(yīng)用（核電站與反應(yīng)堆）；核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子；結(jié)合能與比結(jié)合能的概念及簡單計算．【專題】定量思想；推理法；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理能力．【答案】B【分析】根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒解答A選項；裂變后釋放核能，裂變過程質(zhì)量發(fā)生虧損，據(jù)此分析B選項；該核反應(yīng)放出核能，生成物比反應(yīng)物更穩(wěn)定，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，據(jù)此判斷C選項；該核反應(yīng)中一般使用石墨作為減速劑，使快中子變成慢中子?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，原子核X的電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）為38，質(zhì)量數(shù)為90，則含有的中子數(shù)個數(shù)為90﹣38＝52個，故A錯誤；B.裂變后釋放核能，裂變過程質(zhì)量發(fā)生虧損，因此反應(yīng)發(fā)生后平均核子質(zhì)量變小，故B正確；C.該核反應(yīng)放出核能，生成物比反應(yīng)物更穩(wěn)定，因此92235U的比結(jié)合能小于D.該核反應(yīng)中一般使用石墨作為減速劑，使快中子變成慢中子，而一般使用金屬鎘吸收中子，控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了重核裂變反應(yīng)，掌握比結(jié)合能的物理意義，要知道平均核子質(zhì)量越小，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。19．（2024?江蘇模擬）氚在自然界中存量極少，工業(yè)上一般用中子轟擊鋰獲取氚，其核反應(yīng)方程為01n+35Li→XA．X與24HeB．X的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是2 C．10個氚核，經(jīng)過12.5年一定還剩5個 D．上述獲取氚的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)【考點】α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理能力．【答案】A【分析】本題利用反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)關(guān)系求出X元素，在根據(jù)半衰期的相關(guān)知識分析?！窘獯稹拷猓篈B．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)子數(shù)是：3+0﹣1＝2質(zhì)量數(shù)為：1+5﹣3＝3故X的中子數(shù)是：3﹣2＝1所以X為23He，根據(jù)同位素的特點可知：X與24C．半衰期的概念是針對大量的原子核，符合統(tǒng)計規(guī)律的隨機(jī)過程量，對于個別原子來說半衰期是沒有意義的，故C錯誤；D．上述獲取氚的核反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了近代物理初步的相關(guān)知識，學(xué)會核反應(yīng)方程的特點，熟知半衰期以及裂變等概念和應(yīng)用。本題較為簡單，屬于基礎(chǔ)題。二．解答題（共1小題）20．（2024春?江寧區(qū)期末）某廣播電臺發(fā)射功率為20kW、在空氣中波長為198.9m的電磁波，電磁波在空中傳播的速率為3×108m/s，普朗克常量6.63×10﹣34J?s。（計算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）求：（1）電磁波的能量子ε的值；（2）該電臺每秒鐘從天線發(fā)射的能量子個數(shù)?！究键c】能量子與量子化現(xiàn)象．【專題】定量思想；推理法；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；分析綜合能力．【答案】（1）電磁波的能量子ε的值1×10﹣27J；（2）該電臺每秒鐘從天線發(fā)射的能量子個數(shù)為2×1031個?！痉治觥浚?）根據(jù)?=h（2）根據(jù)Pt＝n?求解電臺天線每秒發(fā)出的能量子的個數(shù)?！窘獯稹拷猓海?）每個能量子的能量?＝hν=（2）電臺每秒發(fā)射的能量子的個數(shù)n=答：（1）電磁波的能量子ε的值1×10﹣27J；（2）該電臺每秒鐘從天線發(fā)射的能量子個數(shù)為2×1031個?！军c評】電磁波的傳播或接收不是連續(xù)的，而是與可見光一樣都是一份一份的，而每一份光子的能量為ε＝hν。

考點卡片1．麥克斯韋電磁場理論【知識點的認(rèn)識】1.麥克思維電磁場理論（1）變化的磁場產(chǎn)生電場。（2）變化的電場產(chǎn)生磁場。2.電磁場變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場。3.電磁波如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場，就會在周圍引起變化的磁場，變化的電場和磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場。這樣變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波?！久}方向】下列說法正確的是（）A、穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B、均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場C、變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D、不均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是不均勻變化的分析：麥克斯韋提出變化的電場會產(chǎn)生磁場，變化的磁場會產(chǎn)生電場．電磁場由近及遠(yuǎn)的擾動的傳播形成電磁波．解答：A、穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場，故A錯誤；B、均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，故B錯誤；C、變化的電場產(chǎn)生的磁場不一定是變化的，當(dāng)均勻變化時，則產(chǎn)生恒定的。當(dāng)非均勻變化時，則產(chǎn)生非均勻變化的。故C錯誤；D、變化的電場產(chǎn)生的磁場不一定是變化的，當(dāng)均勻變化時，則產(chǎn)生恒定的。當(dāng)非均勻變化時，則產(chǎn)生非均勻變化的。故D正確；故選：D。點評：變化的形式有兩種：均勻變化與非均勻變化．當(dāng)均勻變化時，則產(chǎn)生恒定．若非均勻變化，則也會產(chǎn)生非均勻變化．例如電磁場產(chǎn)生的電磁波由近向遠(yuǎn)傳播．【知識點的認(rèn)識】1.麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過是用來顯示電場的存在的，線圈不存在時，變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場，即這是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路是否存在無關(guān)。2．麥克斯韋電磁場理論的要點（1）恒定的磁場不會產(chǎn)生電場，同樣，恒定的電場也不會產(chǎn)生磁場。（2）均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場，同樣，均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場。（3）周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同周期變化的電場，同樣，周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同周期變化的磁場。2．電磁波譜【知識點的認(rèn)識】電磁波譜1．電磁波譜：按照電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜．2．電磁波譜按波長由大到小的排列順序為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．3．各種電磁波的特性：紅外線熱效應(yīng)顯著；紫外線化學(xué)、生理作用顯著并能產(chǎn)生熒光效應(yīng)；X射線穿透本領(lǐng)很大；γ射線穿透本領(lǐng)更大．【命題方向】電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是（）A．無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B．紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C．γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D．紫外線、無線電波、γ射線、紅外線【分析】電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．解：按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．故選A．【點評】本題考查電磁波譜的相關(guān)知識，多背才能解決此題．【解題方法點撥】電磁波譜分析及電磁波的應(yīng)用電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應(yīng)用遞變規(guī)律無線電波＜3×1011＞10﹣3波動性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無線電技術(shù)紅外線1011～101510﹣3～10﹣7熱效應(yīng)紅外遙感可見光101510﹣7引起視覺照明、攝影紫外線1015～101710﹣7～10﹣9化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線1016～101910﹣8～10﹣11貫穿本領(lǐng)強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視γ射線＞1019＜10﹣11貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療3．光的折射現(xiàn)象【知識點的認(rèn)識】1.定義：光的折射是指光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變，從而使光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生偏折的現(xiàn)象。2.光的折射與反射的關(guān)聯(lián)：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光線則進(jìn)入到另一種介質(zhì)中。在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。一般來講，在兩種介質(zhì)的分界處，不僅會發(fā)生折射，也發(fā)生反射。例如在水中，部分光線會反射回去，部分光線會進(jìn)入水中。反射光線光速與入射光線相同，折射光線光速與入射光線不相同。3.如下圖所示：光的折射和反射同時發(fā)生4.生活中的折線現(xiàn)象有：叉魚時要往深處叉；杯中的吸管看起來是折斷的，海市蜃樓等?！久}方向】關(guān)于岸上的人看到的水中的魚，下列說法中正確的是（）A、人看到魚的像是實像，比實際位置淺B、人看到魚的像是虛像，比實際位置淺C、魚看到的是人的實像，位置偏低些D、魚看到的是人的虛像，位置偏高些分析：當(dāng)光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時，光線的傳播方向會發(fā)生改變，折射時形成的像是虛像；當(dāng)光從空氣中斜射入水中時，折射光線向法線方向偏折．解答：AB、因為人看到水中的魚是由于光線從水中通過折射進(jìn)入空氣，再進(jìn)入人的眼睛的，因此是光的折射現(xiàn)象形成的虛像。由于折射角大于入射角，人逆著折射光線方向所看到魚的像故比實際位置淺。故A錯誤，B正確；CD、魚看到的是人是由于光線從空氣經(jīng)折射進(jìn)入水中，再進(jìn)入魚的眼睛，所以也是由于光的折射現(xiàn)象形成的虛像。由于折射角小于入射角，魚逆著光線方向看到的人像比實際位置要高。故選C錯誤，D正確。故選：BD。點評：本題主要考查了光的折射現(xiàn)象及應(yīng)用．做題時要仔細(xì)，看清各個選項中給出的是“實像還是虛像．可以利用光路可逆性原理，理解人和魚所看到的像的位置關(guān)系．【解題思路點撥】對光的折射現(xiàn)象的理解1.光的方向光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般要發(fā)生變化（斜射），并非一定變化，當(dāng)光垂直界面入射時，傳播方向就不發(fā)生變化。2.光的傳播速度光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播速度一定發(fā)生變化，當(dāng)光垂直界面人射時，光的傳播方向雖然不變，但也屬于折射，光傳播的速度也發(fā)生變化。3.入射角與折射角的大小關(guān)系（1）光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，折射角與入射角的大小關(guān)系不能一概而論，要視兩種介質(zhì)的折射率大小而定。（2）當(dāng)光從折射率小的介質(zhì)斜射入折射率大的介質(zhì)時，入射角大于折射角﹔當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)斜射入折射率小的介質(zhì)時，入射角小于折射角。4．光的衍射現(xiàn)象【知識點的認(rèn)識】1．定義：光離開直線路徑繞到障礙物陰影里的現(xiàn)象叫光的衍射．2．光發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至比光波波長還小時，出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象常見的衍射現(xiàn)象有單縫衍射，圓孔衍射和泊松亮斑等．3.現(xiàn)象：（1）單縫衍射①單色光入射單縫時，出現(xiàn)明暗相間的不等距條紋，中間亮條紋較寬，較亮；兩邊亮條紋較窄、較暗。②白光衍射時中央是白條紋，兩側(cè)是彩色條紋。（2）圓孔衍射光入射微小的圓孔時，出現(xiàn)明暗相間不等距的圓形條紋。如果用白光照射時，中間亮圓為白色，周圍是彩色圓環(huán)。（3）圓盤衍射圓盤陰影區(qū)的中央有個亮斑———泊松亮斑。圓盤陰影區(qū)的周圍有明暗相間的圓形衍射條紋。亮環(huán)或暗環(huán)的間距隨半徑的增大而減小，即越向外條紋越窄。（4）光柵衍射①衍射光柵由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學(xué)元件。包括透射光柵和反射光柵兩種。②衍射圖樣與單縫衍射圖樣分布特征相同，但其條紋變窄、亮度增加。4.對光的衍射的理解（1）干涉和衍射是波的特征，波長越長，干涉和衍射現(xiàn)象越明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別。（2）衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，光才可以看作是沿直線傳播的。5.光的衍射的意義：光能發(fā)生衍射現(xiàn)象說明光是一種波?！久}方向】關(guān)于光的衍射，下列說法中錯誤的是（）A、光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物的現(xiàn)象B、只有兩列頻率相同的光波疊加后才能發(fā)生衍射C、光的衍射沒有否定光直線傳播的結(jié)論D、光的衍射現(xiàn)象為波動說提供了有利的證據(jù)分析：衍射是波特有的性質(zhì)，是光遇到障礙物時發(fā)生的現(xiàn)象，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件時：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或比波長還?。庠谕痪鶆蚪橘|(zhì)中沿直線傳播．解答：A、光在傳播過程中繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象就是光的衍射，故A正確。B、光發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件時：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或比波長還小。故B錯誤。C、光的衍射是光遇到障礙物時發(fā)生的現(xiàn)象，而光的直線傳播是指光在同一均勻介質(zhì)中傳播時傳播方向不發(fā)生改變，即沿直線傳播。故C正確，D、衍射是波特有的性質(zhì)，故光的衍射現(xiàn)象為波動說提供了有利的證據(jù)。故D正確。本題選錯誤答案，故選B。點評：注重對基礎(chǔ)知識的積累，加強(qiáng)對基本概念的深入理解，是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵．【解題方法點撥】1.衍射與干涉的比較兩種現(xiàn)象比較項目單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋（1）白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散都可出現(xiàn)彩色條紋，但光學(xué)本質(zhì)不同．（2）區(qū)分干涉和衍射，關(guān)鍵是理解其本質(zhì)，實際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．2．干涉與衍射的本質(zhì)：光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理．在衍射現(xiàn)象中，可以認(rèn)為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋．5．能量子與量子化現(xiàn)象【知識點的認(rèn)識】1.能量子假說：所謂能量子就是能量的最小單元．微觀領(lǐng)域里能量的變化總表現(xiàn)為電磁波的輻射與吸收，不同頻率的電磁波其能量子的值不同，表達(dá)式為：E＝hν其中，ν是電磁波的頻率，h是一個普遍適用的常量，稱作普朗克常量．由實驗測得h＝6.63×10﹣34J?s．2．能量的量子化在微觀領(lǐng)域里能量的不連續(xù)變化，即只能取分立值的現(xiàn)象，叫做能量的量子化．量子化現(xiàn)象是微觀世界的普遍現(xiàn)象，這與經(jīng)典理論產(chǎn)生尖銳矛盾．這暴露了經(jīng)典物理學(xué)的局限性（宏觀、低速）．從而引發(fā)了物理學(xué)的革命﹣﹣量子論的建立，使人類對物質(zhì)的認(rèn)識由宏觀世界進(jìn)入微觀領(lǐng)域．【命題方向】能引起人的眼睛視覺效應(yīng)的最小能量為10﹣18J，已知可見光的平均波長為0.6μm，要能引起人眼的感覺，進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為（）A、1個B、3個C、30個D、300個分析：要求引起人眼的感覺的最少的光子數(shù)，需要知道單個光子的能量E＝hγ，而根據(jù)c＝λγ可知光子的頻率γ=c解答：根據(jù)c＝λγ可知光子的頻率γ=c而單個光子的能量E＝hγ＝hcλ故要引起人眼的感覺，進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為n=E總故B正確。故選：B。點評：本題難度不大，但綜合性很強(qiáng)，是一道不可多得的好題。【解題思路點撥】1.微觀領(lǐng)域的能量是不連續(xù)的，是一份份的。2.最小的能量叫作能量子，能量的大小為?＝hν。6．光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理物理意義【知識點的認(rèn)識】1．光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)：在光的照射下金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫做光電子．特別提醒：（1）光電效應(yīng)的實質(zhì)是光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象．（2）定義中的光包括可見光和不可見光．2．幾個名詞解釋（1）遏止電壓：使光電流減小到零時的最小反向電壓UC．（2）截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率（又叫極限頻率）．不同的金屬對應(yīng)著不同的截止頻率．（3）逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功．3．光電效應(yīng)規(guī)律（1）每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．（2）光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大．（3）只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，照到金屬表面時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10﹣9s，與光的強(qiáng)度無關(guān)．（4）當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比．【命題方向】題型一：光電效應(yīng)規(guī)律的理解關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法中正確的是（）A．當(dāng)某種色光照射金屬表面時，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子的最大初動能也就越大B．當(dāng)某種色光照射金屬表面時，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，如果入射光的強(qiáng)度減弱，從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加C．對某金屬來說，入射光波長必須大于一極限值，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則所有金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能一定相同分析：光電效應(yīng)具有瞬時性，根據(jù)光電效應(yīng)方程判斷光電子的最大初動能與什么因素有關(guān)．解答：A、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hv﹣W0，知入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大．故A正確．B、光電效應(yīng)具有瞬時性，入射光的強(qiáng)度不影響發(fā)出光電子的時間間隔．故B錯誤．C、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，即入射光的波長小于金屬的極限波長．故C錯誤．D、不同的金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hv﹣W0，知同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能不同．故D錯誤．故選A．點評：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及掌握光電效應(yīng)方程．【解題方法點撥】光電效應(yīng)規(guī)律的解釋存在極限頻率電子從金屬表面逸出，首先須克服金屬原子核的引力做功W0，入射光子能量不能小于W0，對應(yīng)的最小頻率ν0=W0光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動能，對于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動能只隨入射光的頻率增大而增大，一個電子只能吸收一個光子，故光電子最大初動能與光照強(qiáng)度無關(guān)效應(yīng)具有瞬時性（10﹣9s）光照射金屬時，電子吸收一個光子的能量后，動能立即增大，不需要能量積累的過程7．判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)【知識點的認(rèn)識】發(fā)生光電的條件是：入射光的頻率大于金屬的截止頻率（或者說說入射光的光子的能量大于金屬的逸出功）?！久}方向】現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為λa＞λb＞λc．用b光束照射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應(yīng)．若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定（）A、a光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)B、c光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)C、a光束照射時，釋放出的光電子數(shù)目最多D、c光束照射時，釋放出的光電子的最大初動能最小分析：根據(jù)光電效應(yīng)的條件：γ＞γ0，而λ=cγ，判斷出a光、解答：AB、波長關(guān)系為λa＞λb＞λc，則γa＜γb＜γc．b光束照射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)的條件，a光照射不能發(fā)生光電效應(yīng)，c光照射能發(fā)生光電效應(yīng)。故A正確，B錯誤。C、放出的光電子數(shù)目與入射光的頻率無關(guān)，由入射光的強(qiáng)度決定。故C錯誤。D、根據(jù)光電效應(yīng)方程：Ekm=hcλ-故選：A。點評：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，光電效應(yīng)方程及單位時間內(nèi)放出光電子的數(shù)目由入射光的強(qiáng)度決定．【解題思路點撥】只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時，才能發(fā)生光電效應(yīng)，否則，就算光照再強(qiáng)也不可能發(fā)生。8．光電效應(yīng)的截止頻率【知識點的認(rèn)識】1.定義：當(dāng)人射光的頻率減小到某一數(shù)值νc時，光電流消失，這表明已經(jīng)沒有光電子了。νc稱為截止頻率或極限頻率。2.性質(zhì)：截止頻率時金屬自身的性質(zhì)。不同的金屬截止頻率不同。3.截止頻率的計算截止頻率與逸出功的關(guān)系：W0＝hνc，可以推出νc=【命題方向】已知鐵的逸出功是4.7eV，試求：（1）鐵的光電效應(yīng)極限頻率；（2）用波長為150nm的光照在鐵表面上時發(fā)射出的光電子的最大動能。分析：（1）根據(jù)逸出功公式W0＝hν0，可以求出鐵的光電效應(yīng)極限頻率；（2）先求出入射光的頻率，再根據(jù)光電效應(yīng)方程可以求出光電子的最大動能。解答：（1）光電效應(yīng)方程為Ekm＝hν﹣W0，其中普朗克常數(shù)h＝6.63×10﹣34J?s＝4.14×10﹣15eV?s，鐵的逸出功：W0＝hν0＝4.7eV鐵的光電效應(yīng)極限頻率ν0=W0h=4.74.14Hz＝（2）波長λ＝150nm＝1.5×10﹣7m入射光的頻率：ν=cλ=3×1081.5×1光電子的最大動能：Ekm＝hν﹣W0＝4.14×10﹣15×2.0×1015eV﹣4.7eV＝3.58eV。答：（1）鐵的光電效應(yīng)極限頻率為1.14×1015Hz；（2）用波長為150nm的光照在鐵表面上時發(fā)射出的光電子的最大動能為3.58eV。點評：本題考查了逸出功、光電效應(yīng)方程等知識點。正確理解該實驗的原理和光電效應(yīng)方程中各個物理量的含義是解答本題的關(guān)鍵。【解題思路點撥】1.截止頻率是金屬自身的性質(zhì)，不同的金屬逸出功不同，與入射的光沒有關(guān)系。2.只要入射光的頻率小于截止頻率，就不會發(fā)生光電效應(yīng)。3.可以用hνc＝W0來計算截止頻率或逸出功。9．遏止電壓及其影響因素【知識點的認(rèn)識】1.如果施加反向電壓，也就是陰極接電源正極、陽極接電源負(fù)極，在光電管兩極間形成使電子減速的電場，電流有可能為0。使光電流減小到0的反向電壓Uc稱為截止電壓。截止電壓的存在意味著光電子具有一定的初速度，初速度的上限vc應(yīng)該滿足以下關(guān)系12m進(jìn)一步的實驗表明，同一種金屬對于一定頻率的光，無論光的強(qiáng)弱如何，截止電壓都是一樣的。光的頻率ν改變時，截止電壓Uc也會改變。這意味著，對于同一種金屬，光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)。2.截止電壓與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)。3.截止電壓的計算：通過Ek＝eUc可得Uc=Eke?！久}方向】用頻率為γ的單色光照射陰極K時，能發(fā)生光電效應(yīng)，改變光電管兩端的電壓，測得遏止電壓為U.已知電子的電量為e，普朗克常量為h。若換用頻率為2γ的單色光照射陰極K時，遏止電壓為（）A、U0+hγeB、1.5U0C、2U0D、2U分析：由電子的最大初動能Ek與遏止電壓U0的關(guān)系式Ek＝eU0及光電效應(yīng)方程為Ek＝hν﹣W0可分析求解。解答：設(shè)金屬的逸出功為W0，根據(jù)動能定理，光電子的最大初動能Ek與遏止電壓U0的關(guān)系式Ek＝eU0，光電效應(yīng)方程為Ek＝hν﹣W0，聯(lián)立可得eU0＝hν﹣W0①若換用頻率為2ν的單色光照射陰極K時，同理可得eU0′＝2hν﹣W0②，由①②聯(lián)立解得U0′=U0+hνe故選：A。點評：本題考查了光電效應(yīng)的相關(guān)問題，考查知識點針對性強(qiáng)，重點突出，考查了學(xué)生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。【解題思路點撥】1.截止電壓是有入射光線和金屬的逸出功共同決定的，并且只與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)。2.遏止電壓與愛因斯坦光電效應(yīng)的聯(lián)系是：eUc＝Ek＝hv﹣W0。10．愛因斯坦光電效應(yīng)方程【知識點的認(rèn)識】為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了光電效應(yīng)理論。1.光電效應(yīng)方程：Ek＝hν﹣W0，其中hν為入射光子的能量，Ek為光電子的最大初動能，W0是金屬的逸出功．2.愛因斯坦對光電效應(yīng)的理解：①只有當(dāng)hv＞W(wǎng)0時，光電子才可以從金屬中逸出，vc=W②光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率v有關(guān)，而與光的強(qiáng)弱無關(guān)。這就解釋了截止電壓和光強(qiáng)無關(guān)。③電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時間，光電流自然幾乎是瞬時產(chǎn)生的。④對于同種頻率的光，光較強(qiáng)時，單位時間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)較多，照射金屬時產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大。【命題方向】如圖，當(dāng)電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．（1）求此時光電子的最大初動能的大小．（2）求該陰極材料的逸出功．分析：光電子射出后，有一定的動能，若能夠到達(dá)另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達(dá)到時，說明電子射出的初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答．解答：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U＝0.60V以后，具有最大初動能的光電子也達(dá)不到陽極，因此eU＝Ekm由光電效應(yīng)方程：Ekm＝hν﹣W0由以上二式：Ekm＝0.6eV，W0＝1.9eV．所以此時最大初動能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV．答：（1）求此時光電子的最大初動能的大小是0.6eV．（2）求該陰極材料的逸出功是1.9eV．點評：正確理解該實驗的原理和光電效應(yīng)方程中各個物理量的含義是解答本題的關(guān)鍵．【解題方法點撥】光電效應(yīng)方程Ek＝hv﹣W0的四點理解（1）式中的Ek是光電子的最大初動能，就某個光電子而言，其離開金屬表面時剩余動能大小可以是0～Ek范圍內(nèi)的任何數(shù)值。（2）光電效應(yīng)方程實質(zhì)上是能量守恒方程。①能量為?＝hν的光子被電子吸收，電子把這些能量的一部分用來克服金屬表面對它的吸引而做功，另一部分就是電子離開金屬表面時的動能。②如果克服吸引力做功最少，為W0，則電子離開金屬表面時動能最大，為Ek，根據(jù)能量守恒定律可知Ek＝hν﹣W0。（3）光電效應(yīng)方程包含了產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件。若發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動能必須大于零，即Ek＝hv一W0＞0，亦即hν＞W(wǎng)0，ν＞W(wǎng)0h=νc11．盧瑟福α粒子散射實驗【知識點的認(rèn)識】α粒子散射實驗1.α粒子從放射性物質(zhì)中發(fā)射出來的快速運動的粒子，質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的4倍、電子質(zhì)量的7300倍。2.裝置如圖所示，整個裝置處于真空中。3.實驗結(jié)果：大量α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子（約占18000）發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚大于904.實驗意義：盧瑟福通過α粒子散射實驗，否定了湯姆孫的原子模型，建立了原子的核式模型。【命題方向】盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實驗結(jié)果的示意圖是（）A、B、C、D、分析：本題比較簡單，正確理解α粒子散射實驗的結(jié)果即可解答．解答：實驗結(jié)果是：離金原子核遠(yuǎn)的α粒子偏轉(zhuǎn)角度小，離金原子核近的α粒子偏轉(zhuǎn)角度大，正對金原子核的α粒子被返回，故ABC錯誤，D正確。故選：D。點評：本題考查α粒子散射實驗的結(jié)果，對于類似基礎(chǔ)知識要熟練掌握．【解題思路點撥】1.α粒子散射實驗中，大量α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子（約占1/8000）發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚大于90°。2.盧瑟福通過α粒子散射實驗，否定了湯姆孫的原子模型，建立了原子的核式模型。12．氫原子光譜及巴耳末公式【知識點的認(rèn)識】1.原子內(nèi)部電子的運動是原子發(fā)光的原因，因此光譜分析是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。2.光譜的結(jié)果顯示氫原子只能發(fā)出一系列特定波長的光（1）巴耳末系①1885年，瑞士科學(xué)家巴耳末對當(dāng)時已知的氫原子在可見光區(qū)的四條譜線，即圖中Hα、Hβ，Hγ，Hδ。譜線作了分析，發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長入滿足一個簡單的公式，即1λ=R∞（122-1n2），（式中R是里德伯常量，R∞＝1.10×107m﹣1，這個公式稱為巴耳末公式，式中的n只能取整數(shù)，它確定的這一組譜線稱為巴耳末系。②巴耳末公式的意義：以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜的特征。（2）其他線系除了巴耳末系，后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式?！久}方向】對于巴耳末公式1λA、此公式是巴耳末在研究氫光譜特征時發(fā)現(xiàn)的B、此公式中n可以取任意值，所以氫原子光譜是連續(xù)的C、此公式中n只能取整數(shù)，故氫原子光譜是線狀譜D、此公式不但適用于氫原子光譜，還適用于其他原子光譜分析：此公式是巴耳末在可見光的14條譜線分析時發(fā)現(xiàn)的，式中的n只能取整數(shù)，不能連線取值，且從3，4，…開始取，只能適用于氫光譜，及紅外與紫外區(qū)．解答：A、當(dāng)在研究氫光譜特征時發(fā)現(xiàn)的巴耳末公式，公式1λ=R(122B、此公式中n不可以取任意值，只能取整數(shù)，且從3，4，…開始取，氫原子光譜是不連續(xù)的，故B錯誤；C、公式中n只能取整數(shù)，故氫原子光譜是線狀譜，故C正確；D、公式只能適用于氫原子光譜，及氫光譜在紅外與紫外區(qū)的其他譜線，故D錯誤；故選：AC。點評：考查巴耳末公式的發(fā)現(xiàn)、適用范圍，及注意因n的取值，出現(xiàn)不連續(xù)值，同時理解此公式的局限性．【解題思路點撥】1.氫原子光譜的特點在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。2.巴耳末公式（1）巴耳末對氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究并得到了公式1λ=R∞（（2）公式中只能取n多3的整數(shù)，不能連續(xù)取值，波長是分立的值。3.其他譜線除了巴耳末系，氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線，也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式。4.對巴耳末公式的理解（1）巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的規(guī)律特征，不能描述其他原子。（2）公式中n只能取整數(shù)，不能連續(xù)取值，因此波長也只是分立的值。（3）公式是在對可見光區(qū)的四條譜線分析總結(jié)出來的，在紫外區(qū)的譜線也適用。13．氫原子能級圖【知識點的認(rèn)識】玻爾理論對氫光譜的解釋1.氫原子能級圖如下圖所示：2.解釋巴耳末公式按照玻爾理論，巴耳末公式代表的應(yīng)該是電子從量子數(shù)分別為n＝3，4，5，…的能級向量子數(shù)為2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。3.解釋其他譜線系氫原子從高能級向m＝1，3，4，5能級躍遷，也會產(chǎn)生相應(yīng)的光譜，它們也都被實驗觀測到了，分別稱為賴曼系、帕邢系、布喇開系等。4.解釋氣體導(dǎo)電發(fā)光：通常情況下，原子處于基態(tài)，非常穩(wěn)定。氣體放電管中的原子受到高速運動的電子的撞擊，有可能向上躍遷到激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會自發(fā)地向能量較低的能級躍遷，放出光子，最終回到基態(tài)。5.解釋氫原子光譜的連續(xù)性：原子從較高的能級向低能級躍遷時放出的光子的能量等于前后兩個能級之差。由于原子的能級是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的。因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。6.解釋不同原子具有不同的特征譜線：不同的原子具有不同的結(jié)構(gòu)，能級各不相同，因此輻射（或吸收）的光子頻率也不相同。【命題方向】已知氫原子能級圖如圖所示，則關(guān)于處于基態(tài)的氫原子向激發(fā)態(tài)躍遷的說法正確的是（）A、一個動能為Ek0＝13.60eV、處于基態(tài)的氫原子與一個靜止的同樣處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心碰撞，可能躍遷到n＝2的第一激發(fā)態(tài)B、一個動能為Ek0＝13.60eV、處于基態(tài)的氫原子與個靜止的同樣處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心碰撞，原子不能躍遷到其他軌道上去C、用能量為12.3eV的光子去照射一群稀薄氣態(tài)且處于基態(tài)的氫原子，原子能躍遷到n＝2的軌道上去D、用動能為12.3eV的電子射向一群處于基態(tài)的氫原子，原子能躍遷到n＝2的軌道上去分析：根據(jù)碰撞過程中的動量守恒與能量守恒求解碰撞前運動氫原子的最小動能，與給出的原子的動能比較即可；吸收光子能量發(fā)生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級間的能級差。解答：AB、要使運動氫原子的速度最小，則必須使二氫原子發(fā)生正碰時氫原子發(fā)生完全非彈性碰撞損失的動能將全部被基態(tài)氫原子所吸收，由玻爾理論知二基態(tài)氫原子碰撞時損失的動能的最小值必為氫原子從n＝1激發(fā)到n＝2能級的能量差ΔE＝E2﹣E1＝（﹣3.4）eV﹣（﹣13.6）eV＝10.2eV設(shè)碰前運動的氫原子最小速度為v0，初動能為Ek，碰后二氫原子速度為v，由動量守恒得mv0＝2mv由能量守恒得：12mv0212m代入數(shù)據(jù)得：E0＝20.4eV＞13.6eV所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷，故A錯誤，B正確；C、吸收光子能量發(fā)生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級間的能級差，即ΔE＝E2﹣E1＝（﹣3.4）eV﹣（﹣13.6）eV＝10.2eV，因此用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，原子不能躍遷到其他軌道上去，故C錯誤；D、當(dāng)用動能為12.3eV的電子去射向一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子受電子照射后，原子可能吸收10.2eV的能量，從而使得原子能躍遷到n＝2能級的軌道上去，故D正確；故選：BD。點評：解決本題的關(guān)鍵知道能級差與吸收或輻射光子能量的關(guān)系，即Em﹣En＝hv.并掌握碰撞中的動量守恒定律與能量守恒，注意用光子照射與電子碰撞，產(chǎn)生的不同情況．【解題思路點撥】對能級圖的理解：（1）能級圖中n稱為量子數(shù)，E1代表氫原子的基態(tài)能量，即量子數(shù)n＝1時對應(yīng)的能量，其值為﹣13.6eV。En代表電子在第n個軌道上運動時的能量。（2）作能級圖時，能級橫線間的距離和相應(yīng)的能級差相對應(yīng)，能級差越大，間隔越寬，所以量子數(shù)越大，能級越密，豎直線的箭頭表示原子躍遷方向，長度表示輻射光子能量的大小，n＝1是原子的基態(tài)，n→∞是原子電離時對應(yīng)的狀態(tài)。14．分析能量躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放光子）【知識點的認(rèn)識】在發(fā)生躍遷時，如果核外電子由低能級向高能級躍遷，需要吸收能量，如果由高能級向低能級躍遷，需要釋放能量（以光子的形式）?！久}方向】氫原子從能級A躍遷到能級B，吸收頻率ν1的光子，從能級A躍遷到能級C釋放頻率ν2的光子，若ν2＞ν1則當(dāng)它從能級C躍遷到能級B將放出還是吸收光子？對應(yīng)光子的頻率為多少？分析：能級間躍遷吸收和輻射光子的能量等于兩能級間的能級差．解答：氫原子從能級A躍遷到能級B吸收光子，則B能級的能量大于A能級的能量，從能級A躍遷到能級C，釋放光子，則A能級的能量大于C能級的能量，可知B與C能級間的能量為hv1+hv2．則由C能級躍遷B能級吸收光子，有hv＝hv1+hv2，頻率為ν＝v1+v2．答：從能級C躍遷到能級B將吸收頻率為v2+v1的光子．點評：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷輻射或吸收光子能量與能級差的關(guān)系，即Em﹣En＝hv．【解題方法點撥】對原子躍遷條件的理解（1）原子從低能級向高能級躍遷，吸收一定能量的光子，當(dāng)一個光子的能量滿足hν＝E末﹣E初時，才能被某一個原子吸收，使原子從低能級E初向高能級E末躍遷，而當(dāng)光子能量hν大于或小于E末﹣E初時都不能被原子吸收．（2）原子從高能級向低能級躍遷，以光子的形式向外輻射能量，所輻射的光子能量恰等于發(fā)生躍遷時的兩能級間的能量差．（3）原子躍遷條件hν＝Em﹣En只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況．對于光子和處于基態(tài)的氫原子作用而使氫原子電離時，只要入射光子的能量E≥13.6eV，氫原子就能吸收．對于實物粒子與原子作用使原子激發(fā)時，粒子能量大于能級差即可．15．分析能級躍遷過程中釋放的光子種類【知識點的認(rèn)識】處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它會自發(fā)地向較低能級躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)。所以一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N=n(n-1)【命題方向】按照玻爾理論，大量氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，最多能向外輻射（）A、2種不同頻率的光子B、3種不同頻率的光子C、4種不同頻率的光子D、5種不同頻率的光子分析：根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式Cn2求出大量氫原子從n＝解答：根據(jù)C32=3知，最多向外輻射3種不同頻率的光子。故B正確，A、C故選：B。點評：解決本題的關(guān)鍵知道原子的能量是量子化的，能級差是量子化的，不同的能級間躍遷輻射的光子頻率不同．【解題思路點撥】計算輻射光子的種類時注意是一群原子和一個原子：氫原子核外只有一個電子，在某段時間內(nèi)，由某一軌道躍遷到另一個軌道時，只能出現(xiàn)所有可能情況中的一種，但是如果容器中盛有大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)。16．原子能級躍遷與光電效應(yīng)的結(jié)合【知識點的認(rèn)識】原子從高能級向低能級躍遷時會輻射光子，如果用躍遷發(fā)射的光去照射金屬，可能會發(fā)生光電效應(yīng)。本考點將能級躍遷與光電效應(yīng)結(jié)合進(jìn)行考查?！久}方向】如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）A、這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光波長最短B、這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光頻率最高C、金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eVD、金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV分析：根據(jù)玻爾理論分析氫原子發(fā)出的三種頻率不同的光的波長、頻率關(guān)系。從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光能量最大，產(chǎn)生金屬鈉表面所發(fā)出的