1、培優(yōu)點二十三原子物理卜一、考點分析1. 本部分內(nèi)容涉及點較多，改為必考內(nèi)容后，從這兩年的命題看，逐漸向著多個考點融合的方向發(fā)展，且主要以選擇題的形式考查。2. 記住幾個二級結(jié)論：、hW0（1）遏止電壓U與入射光頻率v、逸出功W/間的關(guān)系式：uc=- v。e e截止頻率vc與逸出功W的關(guān)系：hvcW=0,據(jù)此求出截止頻率vco（3）光照引起的原子躍遷，光子能量必須等于能級差；碰撞引起的躍遷，只需要實物粒子的動能大于（或等于）能級差。（4）大量處于定態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時可能產(chǎn)生的光譜線條數(shù)：G2=n n1o磁場中的衰變：外切圓是a衰變，內(nèi)切圓是3衰變，半徑與電荷量成反比。（6）平衡核反應(yīng)方程：質(zhì)

2、量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。卜二、考題再現(xiàn)典例 1. （2018 ?全國 II 卷？7）用波長為 300 nm 的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初 動能為 1.28X10-19Jo已知普朗克常量為 6.63X10-34J s,真空中的光速為 3.00 108m-s-1, 能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為（）A. 1X1014HZB. 8X1014Hz C. 2X1015Hz D. 8X1015Hz【解析】由光電效應(yīng)方程式Ek 二 h.；r_W,得=h；：-Ek =h E-E k，剛好發(fā)生光電效應(yīng)的臨h界頻率為,則W0，代入數(shù)據(jù)可得=81014HZ，故 B 正確。【答案】B典例 2. （2

3、018?全國 III 卷?14） 1934 年，約里奧一居里夫婦用a粒子轟擊鋁核2；AI，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：a 23AI。X 的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為（）A. 15 和 28 B. 15 和 30 C. 16 和 30 D. 17 和 31根據(jù)核反應(yīng)遵循的質(zhì)量數(shù)守恒2【解析】本題考查核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律及其相關(guān)的知識點。3和電荷數(shù)守恒可知，X 的電荷數(shù)為 2+ 13= 15,質(zhì)量數(shù)為 4+ 27- 1 = 30，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序 數(shù)，可知 X 的原子序數(shù)為15,質(zhì)量數(shù)為 30，選項 B 正確?！敬鸢浮緽卜三、對點速練1.下列說法中正確的是()A. 在光電效應(yīng)的實驗中，只

4、要入射光足夠強，時間足夠長，金屬表面就會逸出光電子B. 在光電效應(yīng)的實驗中，飽和光電流大小取決于入射光頻率，頻率越大，飽和光電流越大C.根據(jù)玻爾的原子理論， 氫原子從n= 5 的激發(fā)態(tài)躍遷到n= 2 的激發(fā)態(tài)時，原子能量減小， 電勢能增加D.根據(jù)玻爾的原子理論， 大量處于基態(tài)的氫原子吸收波長為入的光子后，如果輻射出3種頻率的光子，則其中波長最小的為入【答案】D2.如圖所示為氫原子的能級圖，一群氫原子處于n= 4 的激發(fā)態(tài)，在向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1.90 eV 的金屬銫，下列說法正確的是()-K- - - ()!A.這群氫原子能發(fā)出 6 種頻率不同的光，其中從n

5、= 4 躍遷到n= 3 所發(fā)出的光波長-2-.4()最短- “ 3.6()最咼C. 金屬銫表面所逸出的光電子的初動能最大值為12.75 eVD. 金屬銫表面所逸出的光電子的初動能最大值為10.85 eV【答案】D【解析】從n= 4 躍遷到n= 3 所發(fā)出的光的頻率最小，波長最長,能發(fā)出第C2=6 種頻率的光子，從n= 4 躍遷到n= 1 所發(fā)出的光的頻率最高，選項B 錯誤;B.這群氫原子能發(fā)出 3 種頻率不同的光，其中從n= 4 躍遷到n= 1 所發(fā)出的光頻率選項 A 錯誤；這群氫原子4光電子的最大初動能對應(yīng)入射光子的頻率最高時，最大入射光能量對應(yīng)的入射光子的頻率最高，即 E=E4-日=0.8

6、5 eV ( 13.60 eV) = 12.75 eV，由光電效應(yīng)方程知丘=EW= 10.85 eV，選項 C 錯誤，D 正確。5A3根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級公式為巴=身（n為能級，A為基態(tài)能量），一個氫原子中n的電子從n=4 的能級直接躍遷到基態(tài)，在此過程中（）【答案】B【解析】根據(jù)玻爾理論，一個氫原子中的電子從n=4 的能級直接躍遷到基態(tài)，輻射一個光AA15A子的能量為 E=E4E=孑一嚴=16，選項 B 正確，AC D 錯誤。4.下列說法中正確的是（）A. 鈾核裂變的某種核反應(yīng)方程是2；UT；Ba +96Kr+30nB. 已知質(zhì)子、中子、a粒子的質(zhì)量分別為m、m、m,那么 2 個質(zhì)子和

7、 2 個中子結(jié)合成一個a粒子，釋放的能量是（2m +2 叫-叫甘C. 盧瑟福通過a粒子散射實驗驗證了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子D. 一群處于 n =4 能級態(tài)的氫原子，自發(fā)向低能級躍遷的過程中能輻射12 中不同頻率的電磁波【答案】B5近幾年中國等許多國家積極發(fā)展“月球探測計劃”，該計劃中的科研任務(wù)之一是探測月球上氦 3 的含量。氦 3 是一種清潔、安全和高效的核發(fā)電燃料，可以采用在高溫高壓下用氘和氦 3 進行核聚變反應(yīng)發(fā)電。若已知氘核的質(zhì)量為2.0136 u，氦 3 的質(zhì)量為 3.0150 u，氦核的質(zhì)量為 4.00151 u,質(zhì)子質(zhì)量為 1.00783 u,中子質(zhì)量為 1.008665 u, 1

8、u 相當于 931.5MeV 則下列說法正確的是（）A. 一個氘和一個氦 3 的核聚變反應(yīng)釋放的核能約為17.9 MeVA.氫原子輻射一個能量為斗 6 的光子B.15A氫原子輻射一個能量為-花的光子C. 氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為D. 氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為一15A1615A766B. 氘和氦 3 的核聚變反應(yīng)方程式：2H+2HT；H+ X，其中 X 是中子C.因為聚變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少7【答案】A6.光電效應(yīng)實驗裝置如圖所示， 用頻率為v的光源照射陰極 K 產(chǎn)生了光電效應(yīng)，已知逸出功為W普朗克常量為h,電

9、子的電荷量為e。調(diào)節(jié)變阻器滑動片，使光電流逐漸減??；當CudW2e e【答案】AB. 玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認為實物粒子也具有波動性C. 原子從低能級向髙能級躍遷，不吸收光子也能實現(xiàn)D. 根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長越大，光子的能量越大【答案】C8.下列說法正確的是（）A. 光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量B. 比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定C. 將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期D. 原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損【答案】A【解析】光子像其他粒子一樣，不但具有粒子性，而且也有波動性，則不但具有能量

10、，也具 有動量，D.目前我國的秦山、大亞灣等核電站廣泛使用氦3 進行核聚變反應(yīng)發(fā)電靈敏電流計示數(shù)恰好減小到零時,電壓表的示數(shù)U可能是下列的（）7.F列說法正確的是A. 鈾核裂變的核反應(yīng)是235 ,92U 14192156Ba36Kr 2n8故 A 正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，B 錯誤；放射性元素的半衰期與外界因素沒有任何關(guān)系，只和本身性質(zhì)有關(guān)，C 錯誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和， 這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損，故 D 錯誤。9.用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S,用頻率為v的光照射光電管時發(fā)9生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率v

11、的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點坐標為（a,0），與縱軸的交點坐標為（0，-b），下列說法中正確的是（）1尤電管A.普朗克常量為 h= bB.斷開開關(guān) S 后，電流表 G 的示數(shù)不為零C.僅增加照射光的強度，光電子的最大初動能將 增大D.保持照射光強度不變，僅提高照射光頻率，電【答案】Bb【解析】由hv=W+Ek,變形得E=hvW,可知圖線的斜率為普朗克常量，即h=，故aA 錯誤；斷開開關(guān) S 后，初動能大的光電子， 也可能達到陽極，所以電流表 G 的示數(shù)不為零， 故 B 正確；只有增大入射光的頻率，才能增大光電子的最大初動能，與光的強度無關(guān)，故C錯誤；保持照射光強度不變，僅提高照射光頻率，單個光

12、子的能量增大，而光的強度不變， 那么光子數(shù)一定減少，發(fā)出的光電子數(shù)也減少，電流表G 的示數(shù)要減小，故 D 錯誤。10.用圖示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管陰極 K 與滑動變阻器的中心抽頭c相連，當滑動頭P從a移到c的過程中，光電流始終為零。為了產(chǎn)生光電流，可采取的措施是（）A.增大入射光的強度B.增大入射光的頻率C.把P向a移動D.把P從c向b移動【答案】B【解析】能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強度無關(guān)，增大入射光的強度，仍不能產(chǎn)生光電流，故 A 錯誤；增大入射光的頻率，當入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，產(chǎn)生光電效應(yīng)，金 屬有光電子發(fā)出，電路中能產(chǎn)生光電流，故B 正確；把P向a移動，P點電勢大于c點的電ITHUFG 的示數(shù)保持不變1011勢，光電管加上正向電壓，但不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，沒有光電流形成，故C 錯誤；把P從c向b移動，光電管加反向電壓，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，沒有光電流形成，故D 錯誤。11.靜止在勻強電場中的碳 14 原子核，某時刻放射的某種粒子與反沖核的初速度方向均與電場方向垂直，