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1、1光电效应1 利用光电效应规律分析、解释光电子的最大初动能、光电流的形成等考向扫描 2 利用爱因斯坦光电效应方程定量计算逸出功、遏止电压等1.(2011 年广东理综,18,6 分)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.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:光电流的大小与光强有关,A 错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于材料的极限频率,B 错误,D 正确;入射光的频率越大,遏止电压越大,C 正确.答案:CD.本题考查光电效应的基本知识,属容易题.理解发生光电效应的条件是关键.2.(2011 年福
2、建理综,29(1),6 分)爱因斯坦因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 的关系如图所示,其中 0为极限频率.从图中可以确定的是.(填选项前的字母) A.逸出功与 有关B.Ekm与入射光强度成正比C.当 n),知 n=4 到 n=3 辐射的波长长,故 A 选项正确;能级跃迁时,辐射出的电磁波速度都为光速 c,故 B 选项错误;不同能级电子出现概率不同,n时,电子脱离束缚,成为自由电子,故 C 选项错误;高能级向低能级跃迁是核外电子与外界交换能量,非原子核,故 D 选项错误.答案:A.氢原子跃迁知识和玻
3、尔理论,能级跃迁是个易错点,是学生软肋,应加强知识理解及迁移.4.(2012 年江苏物理,12C(1),4 分,节选)如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是.4解析:根据玻尔的原子跃迁公式 h =Em-En(mn)可知,两个能级间的能量差值越大,辐射光的波长越短,从图中可看出,能量差值最大的是 E3-E1,辐射光的波长 a 最短,能量差值最小的是 E3-E2,辐射光的波长 b 最长,所以谱线从左向右的波长依次增大的是 a、c、b,C 正确;A、B、D 错误.答案:C.5.(2011 年四川理综,1
4、8,6 分)氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 1,从能级 n跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 2,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 h 1+h 2B.辐射光子的能量为 h 1+h 2C.吸收光子的能量为 h 2-h 1D.辐射光子的能量为 h 2-h 1解析:由题意,h 1=Em-En,h 2=Ek-En两式相减得辐射光子的能量 Ek-Em=h 2-h 1,所以 D 正确,A、B、C 错误.答案:D.6.(2011 年天津理综,1,6 分)下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A.光电效应实验B.伦琴射线的发现C. 粒子
5、散射实验D.氢原子光谱的发现解析:光电效应实验揭示了光具有粒子性,故 A 错误;伦琴射线是原子内层电子能级跃迁产生,故 B 错误; 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构.因为绝大部分 粒子不偏转,极少数 粒子发生了大角度散射.故 C 正确;氢原子光谱的发现说明原子内轨道量子化.故 D 错误.答案:C.7.(2011 年大纲全国理综卷,18,6 分)已知氢原子的基态能量为 E1,激发态能量 En=E1/n2,其中n=2,3,.用 h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A.- B.-431 21C.- D.-41 91解析:氢原子处于第一激发态时,
6、n=2,E 2= ,使其电离应满足:140- h=h ,所以 - ,所以 C 正确.14 41答案:C.58.(2012 年山东理综,38(1),4 分,节选)氢原子第 n 能级的能量为 En= ,其中 E1为基态能量.当12氢原子由第 4 能级跃迁到第 2 能级时,发出光子的频率为 1;若氢原子由第 2 能级跃迁到基态,发出光子的频率为 2,则 =. 12解析:依据 E=h,又由于 En= 得:12= = = .(14116)1(114)1 121214答案:149.(2011 年江苏卷,12C(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量 (选填“越大”或“越小”).已知
7、氢原子的基态能量为 E1(E10),电子质量为 m,基态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后,电子速度大小为(普朗克常量为 h). v解析:由 En=- 可知,电子离原子核越远 ,n 越大,E n越大,故氢原子的能量越大.由能量守恒定律02得:E1+h= mv2-012解得:v= .2(1+)答案:越大2(1+)10.(2010 年山东卷,38(1),3 分)大量氢原子处于不同能量激发态,发生跃迁时放出三种不同能量的光子,其能量值分别是:1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在 个激发态能级上,其中最高能级的能量值是eV(基态能量为-13.6 eV).
8、解析:原子分布在 2 个激发态能级上,则最高能级的能量值E3= -1.51 eV.13.69答案:2-1.51天然放射现象1 考查 、 三种射线的特点,并根据其产生理解原子核衰变的实质2 根据原子核衰变所遵循的两个守恒书写核反应方程式,并判断反应类型考向扫描3 根据半衰期规律及公式计算衰变的时间、衰变的比例等61.(2012 年全国大纲卷,15,6 分 U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变,变成 Pb,则()23592 2078A.m=7,n=3 B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=18解析:依据 衰变和 衰变规律我们可以列出如下方程:4m+0=235-207,2m+(-
9、1)n=92-82,以上两式联立解得 m=7,n=4,可知答案 B 正确.答案:B.2.(2011 年北京理综,13,6 分)表示放射性元素碘 131 I) 衰变的方程是()(13153A I Sb He B I Xe e.1315312751 +42 .1315313154 + 01C I I n D I Te H.1315313053+10 .1315313052 +11解析: 衰变释放的是电子 e,A、C、D 错误,B 正确.0答案:B.3.(2011 年重庆理综,16,6 分)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
10、 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: 射线是高速电子流,A 错误; 光子能量比可见光光子能量大,B 错误;碘 131 比铯137 衰变得更快,C 错误.铯 137 和铯 133 是同位素,即核内具有相同质子数和不同中子数,故 D正确.答案:D.4.(2011 年浙江理综,15,6 分)关于天然放射现象,下列说法正确的是()A. 射线是由氦原子核衰变产
11、生B. 射线是由原子核外电子电离产生C. 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D.通过化学反应不能改变物质的放射性解析: 射线本身是高速氦核流,所以 A 错误; 射线是高速电子流,是原子核内一个中子变成一个质子时放射出的电子,不是核外电子电离产生的,所以 B 错误; 射线是 衰变或 衰变发生时,产生的新核由于具有过多的能量(处于激发态)而辐射出的光子流,所以 C 错误;化学反应中不会形成新的原子核,而物质的放射性主要是元素的放射性,所以 D 正确.答案:D.5.(2010 年全国卷,14,6 分)原子核 U 经放射性衰变变为原子核 Th,继而经放射性衰变2389 23490变为原子核 Pa,再经
12、放射性衰变变为原子核 U.放射性衰变、和依次为()23491 2349A. 衰变、 衰变和 衰变B. 衰变、 衰变和 衰变C. 衰变、 衰变和 衰变D. 衰变、 衰变和 衰变7解析:衰变过程中电荷数、质量数守恒;由题意可得衰变方程分别为 U Th He Th:2389223490 +42 ,23490Pa e,23491 + 01Pa U+ e,所以 A 对 .2349123492 答案:A.6.(2010 年上海物理卷,8,2 分)某放射性元素经过 11.4 天有 7/8 的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为()A.11.4 天 B.7.6 天C.5.7 天 D.3.8 天解析:有 的原子核
13、发生了衰变,则剩下了 的未衰变的原子核.由 N0= ,t=11.4 天,解出78 18 18 02T=3.8 天.答案:D.7.(2011 年山东理综,38(1)碘 131 核不稳定,会发生 衰变,其半衰期为 8 天.碘 131 核的衰变方程 I(衰变后的元素用 X 表示). :13153经过天有 75%的碘 131 核发生了衰变. 解析: I X e.1315313154+ 01由半衰期的定义知,8 天衰变一半,下一个 8 天又衰变剩下的一半,所以经过 16 天衰变 75%.答案: X e1613154+ 01核反应与核能1 根据原子核反应所遵循的两个守恒书写核反应方程式2 根据爱因斯坦的质
14、能方程分析、计算核反应过程中放出的核能考向扫描 3 结合动量守恒定律及能量守恒定律分析、计算核反应过程中的相互作用问题备考点拨近年考题一般结合时事新闻或高科技发展情况考查核反应方程的书写、半衰期公式、质能方程的应用等,核技术、核电站问题是近年考查热点,复习时应加以重视1.(2012 年重庆理综,19,6 分)以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程x Li2y y Nx Oy Bez C+73 +147 +178 +94 +126x、y 和 z 是 3 种不同的粒子,其中 z 是()A. 粒子 B.质子C.中子 D.电子解析:由质子守恒,知 x+3=2y,y+7=x+8,y+4=z+6.解得:
15、z=0,故 z 是中子,选项 C 正确.答案:C.82.(2012 年广东理综,18,6 分)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有()A H H He n 是核聚变反应.31 +2142 +10B H H He n 是 衰变.31 +2142 +10C U n Ba Kr+ n 是核裂变反应.23592+1014456 +8936 310D U n Xe Sr+ n 是 衰变.23592+1014054 +9438 210解析: H 和 H 聚变生成 He 和 n,A 正确;原子核放出电子才是 衰变,B 错误;中子轰击31 2410U,裂变成两个中等质量的原子核,是裂变反应,C 正确;放出 He 才是 衰变,D 错误.259 42答案:AC.3.(2012 年福建理综,29(1),6 分,节选)关于近代物理,下列说法正确的是.(填选项前的字母) A. 射线
