全程复习方略高三物理天津专用一轮专题复习课件第15讲近代物理初步

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1、专题七近代物理初步第15讲 近代物理初步1.1.氢原子能级：氢原子能级：(1)(1)能级图如图所示。能级图如图所示。(2)(2)跃迁分析。跃迁分析。自发跃迁：高能级自发跃迁：高能级低能级。低能级。_能量，发出能量为能量，发出能量为_的光子，且的光子，且hh_。受激跃迁：低能级受激跃迁：低能级高能级，高能级，_能量。能量。a.a.光照光照( (吸收光子吸收光子) )：光子的能量等于能级差：光子的能量等于能级差h=_h=_。b.b.碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可。碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可。E E外外_。c.c.大于电离能的光子可被吸收将原子大于电离能的

2、光子可被吸收将原子_。一群氢原子处于量子数为一群氢原子处于量子数为n n的激发态时，可能辐射出的光谱的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：线条数：N=_N=_。释放释放hhE Em m-E-En n吸收吸收EEEE电离电离2.2.原子核的衰变、核能：原子核的衰变、核能：(1)(1)原子核的衰变。原子核的衰变。衰衰变类变类型型衰衰变变衰衰变变衰衰变变方程方程 衰衰变实质变实质_个个质质子和子和_个中子个中子结结合成一个整体射出合成一个整体射出1 1个中子个中子转转化化为为_和和_衰衰变规变规律律_守恒、守恒、_守恒守恒2 22 21 1个个质质子子1 1个个电电子子电电荷数荷数质质量数量数(2)(

3、2)核反应方程、核能。核反应方程、核能。核反应方程：遵循核反应方程：遵循_。质能方程：质能方程：E E_。核能的计算：核能的计算：E=_E=_。质量数守恒和电荷数守恒质量数守恒和电荷数守恒mcmc2 2mcmc2 23.3.光电效应及其方程：光电效应及其方程：(1)(1)光电效应的规律。光电效应的规律。入射光的频率必须入射光的频率必须_。光电子的最大初动能与光电子的最大初动能与_无关，只随无关，只随_而增大。而增大。入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是_的，的，一般不大于一般不大于1010-9-9 s s。当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强

4、度与入射光当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的的_成正比。成正比。大于或等于金属的极限频率大于或等于金属的极限频率入射光的强度入射光的强度入射光的入射光的频率增大频率增大瞬时瞬时强度强度(2)(2)光电效应方程。光电效应方程。表达式表达式:h=_:h=_或或E Ek k=_=_。物理意义物理意义: :金属中的电子吸收一个光子获得的能量是金属中的电子吸收一个光子获得的能量是h,h,这这些能量的一部分用来克服金属的些能量的一部分用来克服金属的_,_,剩下的表现为逸出剩下的表现为逸出后电子的最大初动能后电子的最大初动能 。 E Ek k+W+W0 0h-Wh-W0 0逸出功逸出功W

5、W0 01.(1.(多选多选)(2013)(2013广东高考广东高考) )铀核裂变是核电站核能的重要来铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是源，其一种裂变反应式是 下列说下列说法正确的有法正确的有( )( )A.A.上述裂变反应中伴随着中子放出上述裂变反应中伴随着中子放出B.B.铀块体积对链式反应的发生无影响铀块体积对链式反应的发生无影响C.C.铀核的链式反应可人工控制铀核的链式反应可人工控制D.D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响铀核的半衰期会受到环境温度的影响【解析】【解析】选选A A、C C。核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两个。核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两个中等质

6、量的原子核并放出若干个中子的反应，中等质量的原子核并放出若干个中子的反应，A A选项正确；铀选项正确；铀块要发生链式反应需达到一定的体积，块要发生链式反应需达到一定的体积，B B选项错误；链式反应选项错误；链式反应可人工控制用以建立核电站，可人工控制用以建立核电站，C C选项正确；原子核的半衰期由选项正确；原子核的半衰期由原子核本身的性质决定，与其所处的环境或状态无关，原子核本身的性质决定，与其所处的环境或状态无关，D D选项选项错误。错误。2.(20122.(2012天津高考天津高考) )下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期采

7、用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B.B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C.C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D.D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量【解析】【解析】选选B B。元素的半衰期由元素本身的性质决定。元素的半衰期由元素本身的性质决定, ,不能通过不能通过物理或化学的方法改变物理或化学的方法改变,A,A错错; ;根据玻尔理论根据玻尔理论, ,氢原子从激发态跃氢原子从

8、激发态跃迁到基态时放出能量迁到基态时放出能量, ,这些能量以光子的形式释放这些能量以光子的形式释放,B,B对对; ;从高空从高空对地面进行遥感摄影是利用了红外线的穿透能力对地面进行遥感摄影是利用了红外线的穿透能力,C,C错错; ;原子核所原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量,D,D错。错。3.(20113.(2011天津高考天津高考) )下列能揭示原子具有核式结构的实验下列能揭示原子具有核式结构的实验是是( () )A.A.光电效应实验光电效应实验 B. B.伦琴射线的发现伦琴射线的发现C.C.粒子散射实验粒子散射实验 D. D.氢原子光

9、谱的发现氢原子光谱的发现【解析】【解析】选选C C。光电效应现象证明了光的粒子性本质。光电效应现象证明了光的粒子性本质, ,与原子结与原子结构无关构无关, ,选项选项A A错误错误; ;伦琴射线的发现以及氢原子光谱的发现都伦琴射线的发现以及氢原子光谱的发现都与原子的能级结构有关与原子的能级结构有关, ,都是原子能级跃迁的结论都是原子能级跃迁的结论, ,选项选项B B、D D错错误误; ;卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验证实了原子的核式结构模型粒子散射实验证实了原子的核式结构模型, ,选项选项C C正确。正确。4.(20134.(2013上海高考上海高考) )当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电当用

10、一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时效应，这时( )( )A.A.锌板带负电锌板带负电B.B.有正离子从锌板逸出有正离子从锌板逸出C.C.有电子从锌板逸出有电子从锌板逸出D.D.锌板会吸附空气中的正离子锌板会吸附空气中的正离子【解析】【解析】选选C C。当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，。当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C C正确，正确，A A、B B、D D错误。错误。5.(20135.(2013福建高考福建高考) )在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止

11、不动，下列各图画出的是其中两个子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )( )【解析】【解析】选选C C。粒子与原子核相互排斥，粒子与原子核相互排斥，A A、D D错；运动轨迹错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，B B错，错，C C对。对。6.(20136.(2013重庆高考重庆高考) )铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：生了如下的裂变反应： 则则a+ba+b可能是可能是 ( ) ( )A

12、.A.B.B.C.C.D.D.【解析】【解析】选选D D。根据题中所给裂变反应方程，质量数守恒，电。根据题中所给裂变反应方程，质量数守恒，电荷数守恒，故荷数守恒，故a+ba+b的质量数应为的质量数应为235+1-2=234235+1-2=234，电荷数应为，电荷数应为9292，故只有故只有D D选项正确。选项正确。热点考向热点考向1 1 氢原子能级结构及原子跃迁氢原子能级结构及原子跃迁【典例【典例1 1】( (多选多选)(2013)(2013贵阳二模贵阳二模) )如图如图是氢原子的能级图，对于一群处于是氢原子的能级图，对于一群处于n=4n=4的的氢原子，下列说法中正确的是氢原子，下列说法中正确

13、的是( )( )A A这群氢原子能够吸收任意能量的光子这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁后向更高能级跃迁B B这群氢原子能够发出这群氢原子能够发出6 6种不同频率的光种不同频率的光C C这群氢原子发出的光子中，能量最大为这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eV10.2 eVD D从从n=4n=4能级跃迁到能级跃迁到n=3n=3能级发出的光的波长最长能级发出的光的波长最长【解题探究】【解题探究】(1)(1)发生光电效应的条件是入射光的频率必须发生光电效应的条件是入射光的频率必须_金属的金属的极限频率；极限频率；(2)(2)一群氢原子处于量子数为一群氢原子处于量子数为n n的

14、激发态时，可能辐射出的光谱的激发态时，可能辐射出的光谱线条数线条数N= N= ；(3)(3)处于处于n=4n=4的氢原子向低能级跃迁时，哪两个能级间跃迁发出的氢原子向低能级跃迁时，哪两个能级间跃迁发出的光子能量最大？哪两个能级间跃迁发出的光子能量最小？的光子能量最大？哪两个能级间跃迁发出的光子能量最小？提示：提示：原子由高能级向低能级跃迁时，要释放能量，且满足原子由高能级向低能级跃迁时，要释放能量，且满足hhE Em mE En n。故由。故由n n4 4能级跃迁到能级跃迁到n n1 1能级产生的光子能量最大，能级产生的光子能量最大，由由n n4 4能级跃迁到能级跃迁到n n3 3能级产生的光

15、子能量最小。能级产生的光子能量最小。大于等于大于等于【解析】【解析】选选B B、D D。氢原子由低能级向高能级跃迁时只能吸收特。氢原子由低能级向高能级跃迁时只能吸收特定频率的光子，选项定频率的光子，选项A A错误；处于错误；处于n=4n=4激发态的大量氢原子跃迁激发态的大量氢原子跃迁时，最多发出的光子种数为时，最多发出的光子种数为 选项选项B B正确；这群氢原子发正确；这群氢原子发出的光子中，由出的光子中，由n n4 4能级跃迁到能级跃迁到n n1 1能级产生的光子能量最能级产生的光子能量最大，能量最大为大，能量最大为12.75 eV12.75 eV，选项，选项C C错误；由错误；由n n4

16、4能级跃迁到能级跃迁到n n3 3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，波长最长，选项能级产生的光子能量最小，所以频率最小，波长最长，选项D D正确。正确。【总结提升】【总结提升】解答氢原子能级跃迁问题的四点技巧解答氢原子能级跃迁问题的四点技巧(1)(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差。间的能量差。(2)(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值。的绝对值。(3)(3)一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时一群原子和一个原子不同，它

17、们的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类发射光子的种类(4)(4)计算时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各计算时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各能级的能量值均为负值；能量单位能级的能量值均为负值；能量单位1 eV1 eV1.6101.6101919 J J。【变式训练】【变式训练】( (多选多选)(2013)(2013郑州二模郑州二模) )下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的B.B.光电效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性光电效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性C.C.原子从

18、原子从a a能级状态跃迁到能级状态跃迁到b b能级状态时发射波长为能级状态时发射波长为1 1的光子；的光子；原子从原子从b b能级状态跃迁到能级状态跃迁到c c能级状态时吸收波长为能级状态时吸收波长为2 2的光子，的光子，已知已知1 12 2。那么原子从。那么原子从a a能级状态跃迁到能级状态跃迁到c c能级状态时能级状态时将要吸收波长将要吸收波长 的光子的光子D.D.粒子散射实验说明了原子具有核式结构粒子散射实验说明了原子具有核式结构【解析】【解析】选选C C、D D。衰变所释放的电子是原子核内中子转化为衰变所释放的电子是原子核内中子转化为质子和电子，电子从原子核中释放出来形成的，选项质子和

19、电子，电子从原子核中释放出来形成的，选项A A错误；错误；光电效应说明光具有粒子性，电子的衍射现象说明粒子的波动光电效应说明光具有粒子性，电子的衍射现象说明粒子的波动性，选项性，选项B B错误；根据原子从错误；根据原子从a a能级状态跃迁到能级状态跃迁到b b能级状态时发能级状态时发射波长为射波长为1 1的光子，原子从的光子，原子从b b能级状态跃迁到能级状态跃迁到c c能级状态时吸能级状态时吸收波长为收波长为2 2的光子，则有：的光子，则有： 解得解得即原子从即原子从a a能级状态跃迁到能级状态跃迁到c c能级状态时将要吸收波长能级状态时将要吸收波长的光子，选项的光子，选项C C正确。正确。

20、粒子散射实验说明了原子具有核式结粒子散射实验说明了原子具有核式结构，选项构，选项D D正确。正确。【变式备选】【变式备选】( (多选多选)(2013)(2013长沙二模长沙二模) )下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A A光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B B将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期性元素的半衰期C C原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损作质量亏损D D普朗克在研究

21、黑体辐射问题时提出了能量子假说普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说【解析】【解析】选选A A、D D。光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具。光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，选项有动量，选项A A正确。将由放射性元素组成的化合物进行高温正确。将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期，选项分解，不会改变放射性元素的半衰期，选项B B错误。原子核的错误。原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损，质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损，选项选项C C错误。普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，错误。普朗克在研究黑体

22、辐射问题时提出了能量子假说，选项选项D D正确。正确。 热点考向热点考向2 2 核反应方程的理解应用核反应方程的理解应用【典例【典例2 2】( (多选多选)(2013)(2013天津北辰区二模天津北辰区二模) )钚钚(Pu)(Pu)是一种具有是一种具有放射性的超铀元素。已知钚的一种同位素放射性的超铀元素。已知钚的一种同位素 的半衰期为的半衰期为24 10024 100年，其衰变方程为年，其衰变方程为 下列有关说法下列有关说法正确的是正确的是( )( )A.XA.X原子核中含有原子核中含有143143个中子个中子B.80B.80个个 经过经过24 10024 100年后一定还剩余年后一定还剩余4

23、040个个C.C.衰变发出的衰变发出的射线是频率很大的电磁波，具有很强的穿透射线是频率很大的电磁波，具有很强的穿透能力能力D.D.由于衰变时释放巨大能量，根据由于衰变时释放巨大能量，根据E=mcE=mc2 2，衰变过程总质量增，衰变过程总质量增加加【解题探究】【解题探究】(1)(1)核反应过程遵循核反应过程遵循_守恒和守恒和_守恒。守恒。(2)(2)半衰期是一个半衰期是一个_规律，是针对规律，是针对_衰变规律的衰变规律的总结。总结。(3)(3)射线的组成是射线的组成是_，速度为，速度为_。质量数质量数电荷数电荷数统计统计大量原子核大量原子核高频电磁波高频电磁波光速光速【解析】【解析】选选A A

24、、C C。由质量数、电荷数守恒得。由质量数、电荷数守恒得X X的质量数为的质量数为239-239-4=2354=235，X X的电荷数为的电荷数为94-2=9294-2=92，故中子数为，故中子数为235-92=143235-92=143，A A对。对。半衰期是针对大量原子核衰变而言的，半衰期是针对大量原子核衰变而言的，B B错。错。射线是频率很射线是频率很高的电磁波，波长很短，穿透能力很强，高的电磁波，波长很短，穿透能力很强，C C对。衰变释放能量，对。衰变释放能量，总质量减少，总质量减少，D D错。错。【总结提升】【总结提升】解答核反应方程及核能计算的方法解答核反应方程及核能计算的方法(1

25、)(1)掌握核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律；掌握核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律；(2)(2)掌握常见的主要核反应方程式，并知道其意义；掌握常见的主要核反应方程式，并知道其意义；(3)(3)熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、熟记常见的基本粒子的符号，如质子、中子、粒子等；粒子等；(4)(4)进行核能计算时注意单位的对应，若进行核能计算时注意单位的对应，若mm用用kgkg作单位，则作单位，则EE用用J J作单位；若作单位；若mm用用u u作单位，则作单位，则EE用用eVeV作单位，且作单位，且1 u1 u对对应应931.5 MeV931.5 MeV。【变式训练【变式训

26、练1 1】 ( (多选多选)(2013)(2013湛江二模湛江二模) )氘核、氚核、中子、氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是氦核的质量分别是m m1 1、m m2 2、m m3 3和和m m4 4，如果氘核和氚核结合生成，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是氦核，则下列说法中正确的是( )( )A.A.核反应方程为核反应方程为B.B.这是一个裂变反应这是一个裂变反应C.C.核反应过程中的质量亏损核反应过程中的质量亏损m=mm=m1 1+m+m2 2-m-m4 4D.D.核反应过程中释放的核能核反应过程中释放的核能E=(mE=(m1 1+m+m2 2-m-m3 3-m-m4 4)c)

27、c2 2【解析】【解析】选选A A、D D。由质量数守恒、电荷数守恒知。由质量数守恒、电荷数守恒知A A对。该反应对。该反应为轻核聚变，为轻核聚变，B B错。核反应的质量亏损错。核反应的质量亏损m=mm=m1 1+m+m2 2-m-m3 3-m-m4 4，C C错。错。由由E=mcE=mc2 2知知D D对。对。【变式训练【变式训练2 2】一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m m1 1、m m2 2、m m3 3，普朗克常量为，普朗克常量为h h，真空中

28、的光速为，真空中的光速为c c。下列说法正确的。下列说法正确的是是( )( )A.A.核反应方程是核反应方程是B.B.聚变反应中的质量亏损聚变反应中的质量亏损m=mm=m1 1+m+m2 2-m-m3 3C.C.辐射出的辐射出的光子的能量光子的能量E=(mE=(m3 3-m-m1 1-m-m2 2)c)c2 2D.D.光子的波长光子的波长【解析】【解析】选选B B。根据衰变遵循质量数和电荷数守恒，此核反应。根据衰变遵循质量数和电荷数守恒，此核反应的核反应方程应为的核反应方程应为 选项错误；根据质能方程，选项错误；根据质能方程，光子的能量为光子的能量为E=(mE=(m1 1+m+m2 2-m-m

29、3 3)c)c2 2, C, C选项错误；由选项错误；由 知，知，波长波长 D D选项错误。故选选项错误。故选B B。 热点考向热点考向3 3 光电效应现象的理解应用光电效应现象的理解应用【典例【典例3 3】( (多选多选)(2013)(2013天津静海二模天津静海二模) )如图是研究光电效应如图是研究光电效应的装置，用一定频率的光束照射金属板的装置，用一定频率的光束照射金属板K K，有粒子逸出，则，有粒子逸出，则 ( ) ( )A.A.逸出的粒子是电子逸出的粒子是电子B.B.改变光束的频率，金属的逸出功随之改变改变光束的频率，金属的逸出功随之改变C.C.减少光束的光强，逸出的粒子初动能减少减

30、少光束的光强，逸出的粒子初动能减少D.D.减少光束的频率，金属板可能没有粒子逸出减少光束的频率，金属板可能没有粒子逸出【解题探究】【解题探究】(1)(1)金属的逸出功由金属的逸出功由_决定。决定。(2)(2)改变入射光的光强，改变入射光的光强，_数变化，从而可使饱和电流数变化，从而可使饱和电流_。(3)(3)光电效应现象中，入射光的频率必须光电效应现象中，入射光的频率必须_极限频率。极限频率。【解析】【解析】选选A A、D D。逸出的粒子是光电子，。逸出的粒子是光电子，A A对。改变入射光的对。改变入射光的频率，光电子的动能改变，而逸出功不变，频率，光电子的动能改变，而逸出功不变，B B错。减

31、少光强，错。减少光强，光电子数减少，初动能不变，光电子数减少，初动能不变，C C错。减小光束的频率，若小于错。减小光束的频率，若小于极限频率，则不会逸出光电子，极限频率，则不会逸出光电子，D D对。对。金属本身的性质金属本身的性质光电子光电子变化变化大于等于大于等于【总结提升】【总结提升】 光电效应问题的分析技巧光电效应问题的分析技巧(1)(1)光电效应实验规律可理解记忆：光电效应实验规律可理解记忆：“放不放放不放( (光电子光电子) )，看光，看光限限( (入射光最低频率入射光最低频率) )；放多少；放多少( (光电子光电子) )，看光强；，看光强；( (光电子的光电子的) )最大初动能最大

32、初动能( (大小大小) )，看，看( (入射光的入射光的) )频率；要放瞬时放频率；要放瞬时放”。(2)(2)要求掌握爱因斯坦光电效应方程。作为能量守恒的一种表要求掌握爱因斯坦光电效应方程。作为能量守恒的一种表达式可以定性理解方程的意义：达式可以定性理解方程的意义： 即入射光子的即入射光子的能量一部分相当于转换在金属的逸出功上，剩余部分转化为光能量一部分相当于转换在金属的逸出功上，剩余部分转化为光电子的动能。对某种金属来说电子的动能。对某种金属来说W W0 0为定值，因而光子频率为定值，因而光子频率决定决定了能否发生光电效应及光电子的初动能大小。每个光子的一份了能否发生光电效应及光电子的初动能

33、大小。每个光子的一份能量能量hh与一个光电子的动能与一个光电子的动能 对应。对应。【变式训练【变式训练1 1】( (多选多选)(2013)(2013天津红桥区一模天津红桥区一模) )如图是某金属如图是某金属在光的照射下，光电子最大初动能在光的照射下，光电子最大初动能E Ek k与入射光频率与入射光频率的关系图的关系图像，由图像可知像，由图像可知( )( )A.A.该金属的逸出功等于该金属的逸出功等于E EB.B.该金属的逸出功等于该金属的逸出功等于hh0 0C.C.入射光的频率为入射光的频率为220 0时，产生的光电子的最大初动能为时，产生的光电子的最大初动能为2E2ED.D.入射光的频率为入

34、射光的频率为 时，产生的光电子的最大初动能为时，产生的光电子的最大初动能为【解析】【解析】选选A A、B B。由光电效应方程。由光电效应方程h=W+Eh=W+Ek k得得E Ek k=h-W=h-W。若。若=0=0，则，则W=-EW=-Ek k=-E=-E，A A对。由逸出功的意义知对。由逸出功的意义知W=hW=h0 0，B B对。由对。由光电效应方程得，当光电效应方程得，当加倍或减半时，加倍或减半时，E Ek k不会加倍或减半，不会加倍或减半，C C、D D均错。均错。【变变式式训练训练2 2】( (多多选选) )产产生光生光电电效效应时应时, ,关于逸出光关于逸出光电电子的最大子的最大初初

35、动动能能E Ek k, ,下列下列说说法正确的是法正确的是( () )A.A.对对于同种金属于同种金属,E,Ek k与照射光的与照射光的强强度无关度无关B.B.对对于同种金属于同种金属,E,Ek k与照射光的波与照射光的波长长成正比成正比C.C.对对于同种金属于同种金属,E,Ek k与照射光的与照射光的时间时间成正比成正比D.D.对对于不同种金属于不同种金属, ,若照射光若照射光频频率不率不变变,E,Ek k与金属的逸出功成与金属的逸出功成线线性关系性关系【解析】【解析】选选A A、D D。由爱因斯坦光电效应方程。由爱因斯坦光电效应方程E Ek k=h-W=h-W0 0可知可知,E,Ek k与

36、入射光的强度无关与入射光的强度无关, ,选项选项A A正确正确;E;Ek k与入射光的频率与入射光的频率成线性关成线性关系系, ,与波长不是成正比的关系与波长不是成正比的关系, ,选项选项B B错误错误; ;由于电子一次性吸收由于电子一次性吸收光子的全部能量光子的全部能量,E,Ek k与入射光时间无关与入射光时间无关, ,选项选项C C错误错误; ;对于不同金对于不同金属属, ,若照射光的频率不变若照射光的频率不变, ,由光电效应方程可知由光电效应方程可知,E,Ek k与金属的逸出与金属的逸出功成线性关系功成线性关系, ,选项选项D D正确。正确。【变式训练【变式训练3 3】(2011(201

37、1福建高考福建高考) )爱因斯坦因提出了光量子概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念并成功地解释光电效应的规律而获得19211921年诺贝尔物理学年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能奖。某种金属逸出光电子的最大初动能E Ekmkm与入射光频率与入射光频率的的关系如图所示，其中关系如图所示，其中0 0为极限频率。从图中可以确定的是为极限频率。从图中可以确定的是 ( ) ( )A.A.逸出功与逸出功与有关有关B.EB.Ekmkm与入射光强度成正比与入射光强度成正比C.C.当当3n3的高能级的氢原子向的高能级的氢原子向n n3 3能级跃迁时，发出的能级跃迁时，发出

38、的光有一部分是可见光光有一部分是可见光B.B.大量处在大量处在n n3 3能级的氢原子向能级的氢原子向n n2 2能级跃迁时，发出的光是能级跃迁时，发出的光是紫外线紫外线C.C.大量处在大量处在n n3 3能级的氢原子向能级的氢原子向n n1 1能级跃迁时，发出的光都能级跃迁时，发出的光都应具有显著的热效应应具有显著的热效应D.D.处在处在n n3 3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离电离【解析】【解析】选选D D。当处在。当处在n3n3的高能级的氢原子向的高能级的氢原子向n n3 3能级跃迁时，能级跃迁时，放出光子的最大能量放出光子的

39、最大能量EE1.51 eV1.51 eV，故不可能为可见光，故不可能为可见光，A A错；错；当从当从n n3 3能级向能级向n n2 2能级跃迁时，光子能量能级跃迁时，光子能量EE3.4 eV3.4 eV1.51 eV1.51 eV1.89 eV1.89 eV为可见光，为可见光，B B错；当从错；当从n n3 3能级向能级向n n1 1能级能级跃迁时，光子能量跃迁时，光子能量EE12.09 eV12.09 eV在紫外区，无显著的热效应，在紫外区，无显著的热效应，C C错；紫外线光子的能量错；紫外线光子的能量h3.11 eVh3.11 eV，大于处于，大于处于n n3 3能级的氢能级的氢原子的电

40、离能，故原子的电离能，故D D正确。正确。9.(9.(多选多选) )下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )( )A.A.玻尔理论成功解释了所有原子的光谱玻尔理论成功解释了所有原子的光谱B.B.已知氡的半衰期为已知氡的半衰期为3.83.8天，若取天，若取1 g1 g氡放在天平左盘上，砝码氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.67.6天后，需取走天后，需取走0.75 g0.75 g砝砝码天平才再次平衡码天平才再次平衡C. C. 是原子核的人工转变是原子核的人工转变D.D.光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关光电效应实验中，遏止电压与入射光的

41、频率有关【解析】【解析】选选C C、D D。玻尔理论只解释了氢原子光谱，。玻尔理论只解释了氢原子光谱，A A错误；氡错误；氡衰变后会变成其他物质，故衰变后会变成其他物质，故B B错误；错误；C C选项中的核反应是人工转选项中的核反应是人工转变，变，C C正确；遏止电压与入射光的频率有关，正确；遏止电压与入射光的频率有关，D D正确。正确。10.(201210.(2012北京高考北京高考) )一个氢原子从一个氢原子从n=3n=3能级跃迁到能级跃迁到n=2n=2能级。能级。该氢原子该氢原子( ) ( ) A.A.放出光子，能量增加放出光子，能量增加B.B.放出光子，能量减少放出光子，能量减少C.C.吸收光子，能量增加吸收光子，能量增加D.D.吸收光子，能量减少吸收光子，能量减少【解析】【解析】选选B B。根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越。根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较高能级向较低能级跃迁时放出光子，能量减大，当氢原子从较高能级向较低能级跃迁时放出光子，能量减少。少。