《高考物理二輪復習 考前三個月 專題12 波粒二象性 原子和原子核課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理二輪復習 考前三個月 專題12 波粒二象性 原子和原子核課件（31頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、知識專題 網絡構建 考題二氫原子光譜與能級考題三核反應與核能欄目索引 考題一光電效應與光子說 考題一光電效應與光子說1.愛因斯坦光電效應方程EkhW0.2.用圖象表示光電效應方程，如圖1所示(1)極限頻率：圖線與軸的交點的橫坐標0.(2)逸出功：圖線與Ek交點的縱坐標的值W0.(3)普朗克常量：圖線的斜率kh.3.處理光電效應問題的兩條線索：光強和光的頻率(1)光強光子數目多發(fā)射光電子數多光電流大(2)光子頻率高光子能量大產生光電子的最大初動能大知識精講圖1 解析 例1愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學獎.某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射

2、光頻率的關系如圖2所示，其中0為極限頻率.從圖中可以確定的是()A.逸出功與有關B.當0時，會逸出光電子C.Ekm與入射光強度成正比D.圖中直線的斜率與普朗克常量有關圖2典例剖析 解析金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無關，故A錯誤；當0時會有光電子逸出，故B正確；由光電效應方程EkmhW0，知光電子的最大初動能Ekm與入射光的強度無關，故C錯誤；由光電效應方程EkmhW0，知h ，故D正確. 1.一光電管的陰極K用截止頻率為的金屬銫制成，光電管陽極A和陰極K之間的正向電壓為U.用波長為的單色光射向陰極，產生了光電流.已知普朗克常量為h，電子電荷量為e，真空中的光速為c.求：(1)金

3、屬銫的逸出功W0；解析由題知，金屬銫的逸出功W0h答案h 解析答案 變式訓練 (2)光電子到達陽極的最大動能Ek.解析根據光電效應方程知，光電子的最大初動能 解析答案根據動能定理得：eUEkEkm 2.如圖3所示電路可研究光電效應規(guī)律.圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極.理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓.現接通電源，用光子能量為10.5 eV的光照射陰極K，電流計中有示數；若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為 6.0 V；現保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出

4、功為_，若增大入射光的強度，電流計的讀數_(選填“為零”或“不為零” ). 答案圖3解析4.5 eV為零 解析由題知，當電流計的電流為0時，U6.0 V，則光電子的最大初動能為6.0 eV.由光電效應方程EkmhW0，得W0hEkm4.5 eV.光電子的最大初動能與入射光的強度無關，與入射光的頻率有關，故增大入射光的強度，電流計的讀數仍為零. 3.用同一實驗裝置如圖4甲研究光電效應現象，分別用A、B、C三束光照射光電管陰極，得到光電管兩端電壓與相應的光電流的關系如圖乙所示，其中A、C兩束光照射時對應的遏止電壓相同，均為Uc1，下列論述正確的是()圖4 A.B光束光子的能量最小B.A、C兩束光的

5、波長相同，且比B光的波長長C.三個光束中B光束照射時單位時間內產生的光電子數量最多D.三個光束中B光束照射時光電管發(fā)出的光電子最大初動能最大解析當光電流為零時光電管兩端的電壓為截止電壓，對應光的頻率為截止頻率，由eU截 hW0知，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U截越大，A光、C光的截止電壓相等，故A光、C光的頻率相等，它們的最大初動能也相等，而B光的頻率最大，能量最大，故最大初動能也最大，對應的波長最小，故A、C錯誤，B、D正確. 返回 解析 考題二氫原子光譜與能級知識精講 2.解決氫原子能級躍遷問題的四點技巧(1)原子躍遷時，所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級之間的能量差.(2)原子電離

6、時，所吸收的能量可以大于或等于某一能級的絕對值.(3)一群氫原子處于量子數為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射光子的種類N .(4)計算能級能量時應注意：因一般取無窮遠處為零電勢參考面，故各個能級的能量值均為負值. 例2如圖5所示是氫原子的能級圖，大量處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n2能級躍遷時釋放的光子，則()A.6種光子中有2種屬于巴耳末系B.6種光子中波長最長的是n4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時 產生的C.使n4能級的氫原子電離至少要0.85 eV的能量D.在6種光子中，n4能級躍遷到n1能級釋放的光子 康普頓效應最明顯 解析 典例剖析

7、圖5 解析巴耳末系是指氫原子由高能級向n2能級躍遷時釋放的光子，大量處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，可以從n4躍遷到n2，可以從n3躍遷到n2，可知產生的6種光子中有2種屬于巴爾末系，故A正確；從n4躍遷到基態(tài)時，輻射的光子能量最大，波長最短，故B錯誤；n4能級，氫原子具有的能量為0.85 eV，可知使n4能級的氫原子電離至少要0.85 eV的能量，故C正確；在6種光子中，n4躍遷到n1能級，光子能量最大，康普頓效應最明顯，故D正確.故選A、C、D. 4.如圖6所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態(tài)，若一群氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，一群氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，B從E3躍遷到E2所發(fā)出的光波

8、長為1，A從E2躍遷到E1所發(fā)出的光波長為2.已知普朗克常量為h，真空中光速為c，其中兩個能量差E3E2_，若B從E3直接躍遷到E1所發(fā)出的光波長為_. 解析答案 變式訓練圖6 5.在探究光電效應的實驗中，用光照射某種金屬，測得該金屬表面有光電子逸出的最大入射光波長為0.若用氫原子發(fā)出的光照射該金屬，已知氫原子從能級3躍遷到能級2時發(fā)出的光可使該金屬發(fā)生光電效應，但從能級4躍遷到能級3發(fā)出的光不能使該金屬發(fā)生光電效應.已知氫原子能級如圖7所示，真空中的光速為c.則下列說法正確的是()圖7 A.該金屬的極限頻率為B.該金屬的逸出功大于0.66 eVC.當用氫原子從能級5躍遷到能級3發(fā)出的光照射該

9、金屬時，該金屬一定 會發(fā)生光電效應D.當用氫原子從其他能級躍遷到能級1發(fā)出的光照射該金屬時，該金屬 一定會發(fā)生光電效應 解析 解析由題知該金屬的極限頻率為 ，故A正確；由題知該金屬的逸出功大于從能級4躍遷到能級3發(fā)出的光子能量，故該金屬的逸出功大于0.66 eV，故B正確；由題知從能級3躍遷到能級2時發(fā)出的光可使該金屬發(fā)生光電效應，故該金屬的逸出功小于1.89 eV，當用氫原子從能級5躍遷到能級3發(fā)出的光照射該金屬時，該金屬不一定會發(fā)生光電效應，故C錯誤；當用氫原子從其他能級躍遷到能級1發(fā)出的光照射該金屬時，發(fā)出的光子能量大于等于10.20 eV，則該金屬一定會發(fā)生光電效應，故D正確.故選A、

10、B、D. 6.如圖8所示為氫原子光譜中的三條譜線，對這三條譜線的描述中正確的是()A.乙譜線光子能量最大B.甲譜線是電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷發(fā)出的C.丙譜線可能是電子在兩個激發(fā)態(tài)間躍遷發(fā)出的D.每條譜線對應核外電子繞核旋轉的一條軌道，任一譜線的頻率等于 電子做圓周運動的頻率 解析返回圖8 解析根據Eh ，故甲譜線光子能量最大，故A錯誤；譜線是電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，而電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷需要吸收光子的，故B錯誤；丙譜線可以是電子在兩個激發(fā)態(tài)間躍遷發(fā)出的，故C正確；電子躍遷時輻射的光子的頻率等于能級差值，與電子繞核做圓周運動的頻率無關，故D錯誤.故選C. 返回 考題三核反應與核能知識精講1

11、.核反應方程的書寫要求(1)核反應過程一般不可逆，所以核反應方程中用“ ”表示方向而不能用等號代替.(2)核反應方程遵循質量數、電荷數守恒，但核反應前后的總質量會發(fā)生質量虧損且釋放能量.(3)核反應的生成物一定要以實驗為基礎，不能只依據兩個守恒規(guī)律而憑空杜撰出生成物. 典例剖析例3靜止的原子核X，自發(fā)發(fā)生反應X YZ，分裂成運動的新核Y和Z，同時產生一對彼此向相反方向運動的光子，光子的能量均為E.已知X、Y、Z的質量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，求：(1)反應放出的核能E；解析由題知，質量虧損mm1m2m3由愛因斯坦質能方程：Emc2，得：釋放的核能E(m 1m2m3)c2答案(m

12、1m2m3)c2解析答案 (2)新核Y的動能EkY.解析由動量守恒定律知，初狀態(tài)總動量為零則末狀態(tài)兩個新核的動量大小相等，方向相反，有：m2v2m3v3 解析答案由能量守恒得：新核Y的動能 變式訓練 解析答案 解析由題意知，衰變的衰變方程為：根據動量守恒定律得：mvmThvTh 式中，m和mTh分別為粒子和Th核的質量，v和vTh分別為粒子和Th核的速度的大小，由題設條件知 解析答案 式中Ek4.27 MeV是粒子與Th核的總動能答案0.07 MeV 8.核裂變和核聚變的過程中能夠放出巨大核能.核裂變中經常使用的 具有天然放射性，若 經過7次衰變和m次衰變，變成 ，則m_.核聚變中，最常見的反應就是一個氘核與一個氚核結合成一個氦核.已知氘核的比結合能是1.09 MeV；氚核的比結合能是2.78 MeV；氦核的比結合能是7.03 MeV，則氫核聚變的方程是_；一次氫核聚變釋放出的能量是_MeV. 417.6 解析答案 1 1( )4 2 tT 11 460返回解析答案