备考高考物理一轮金牌训练 第一部分 专题五 第2讲 近代物理初步课件.ppt

第2讲 近代物理初步 1 双选 2011年广东卷 光电效应实验中 下列表述正确 的是 cd 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 各种金属都存在着极限频率 低于极限频率的任何入射光强度再大 照射时间再长都不会发生光电效应 发生光电效应时 光电流的强度与入射光的强度成正比 遏止电压随入射光的频率增大而增大 故c d选项正确 2 2011年四川卷 氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为v1 从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为v2 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hv1 hv2b 辐射光子的能量为hv1 hv2c 吸收光子的能量为hv2 hv1d 辐射光子的能量为hv2 hv1 答案 d 3 2011年重庆卷 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 射线实际是电子流 a错误 射线是高频电磁波 其光子能量大于可见光的能量 b错误 半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 碘131的半衰期为8天 铯137半衰期为30年 碘131衰变更快 c错误 同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素 故铯133和铯137含有相同的质子数 d正确 答案 d 4 双选 2010年广东卷 关于核衰变和核反应的类型 下列表述正确的有 ac 解析 b为人工核转变 d为衰变 选a c b a 聚变反应不会释放能量b 聚变反应产生了新的原子核c 聚变反应没有质量亏损d 目前核电站都采用聚变反应发电解析 聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核 聚变过程会有质量亏损 要放出大量的能量 但目前核电站都采用铀核的裂变反应 因此b正确 从近三年的高考试题来看 题目难度不大 考查形式是选择题 考查的范围相对稳定 密切结合课本 考查的主要知识 物理学史 光电效应 原子能级的跃迁 原子核的结构和衰变 半衰期 核反应方程 衰变 人工转变 裂变 聚变 和核能 在今后的复习中 应该抓住重点知识 如光电效应 核反应方程和原子能级的跃迁等 这些知识在广东高考中经常出现 光电效应 例1 2011年福建卷 爱因斯坦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年的诺贝尔物理学奖 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5 2 1 所示 其中v0为极限频率 从图中可以确定的是 图5 2 1 a 逸出功与v有关 b ekm与入射光强度成正比c 当v v0时 会逸出光电子 d 图中直线的斜率与普朗克常量有关 解析 由爱因斯坦光电方程ek hv w和w hv0 w为金属的逸出功 可得ek hv hv0 可见图象的斜率表示普朗克常量 d正确 只有v v0时才会发生光电效应 c错 金属的逸出功只和金属的极限频率有关 与入射光的频率无关 a错 最大初动能取决于入射光的频率 而与入射光的强度无关 b错 深刻理解光电效应现象 灵活运用光电效应方程解释 金属的逸出功只与金属的极限频率有关 1 双选 如图5 2 2所示 电路中所有元件完好 光照射到阴极上时 灵敏电流计中没有电流通过 其原因可能 是 d 图5 2 2 a 入射光太弱c 光照时间短 b 入射光波长太长d 电源正负极接反 氢原子能级跃迁 例2 氢原子部分能级的示意图如图5 2 3所示 不同色光的光子能量如下所示 图5 2 3处于某激发态的氢原子 发射的光的谱线在可见光范围 内仅有2条 其颜色分别为 a 红 蓝 靛c 红 紫 b 黄 绿d 蓝 靛 紫 解析 在本题电路中形成电流的条件 一是阴极在光的照射下有光电子逸出 这决定于入射光的频率是否高于阴极材料的极限频率 与入射光的强弱 照射时间长短无关 二是逸出的光电子应能在电路中定向移动到达阳极 光电子能否到达阳极 应由光电子的初动能大小和两极间所加电压的正负和大小共同决定 一旦电压正负极接反 即使具有很大初动能的光电子也可能不能到达阳极 即使发生了光电效应现象 电路中也不能形成光电流 故该题的正确答案是b d 答案 bd 原子由能量较高能级向能量较低能级跃迁时放出光子 能量 跃迁规律为 e较高 e较低 hv 2 双选 氢原子的部分能级如图5 2 4所示 已知可见光的光子能量在1 62ev到3 11ev之间 由此可推知 氢 原子 图5 2 4 a 从高能级向n 1能级跃迁时发出的光的波长比可见 光的短 b 从高能级向n 2能级跃迁时发出的光均为可见光c 从高能级向n 3能级跃迁时发出的光的频率比可见 光的高 d 从n 3能级向n 2能级跃迁时发出的光为可见光 解析 如果激发态的氢原子处于第二能级 能够发出 10 2ev的光子 不属于可见光 如果激发态的氢原子处于第三能级 能够发出12 09ev 10 2ev 1 89ev的三种光子 只有1 89ev属于可见光 如果激发态的氢原子处于第四能级 能够发出12 75ev 12 09ev 10 2ev 2 55ev 1 89ev 0 66ev的六种光子 1 89ev和2 55ev属于可见光 1 89ev的光子为红光 2 55ev的光子为蓝 靛 a正确 答案 a 原子核反应方程 例3 关于下列核反应或核衰变方程 说法正确的是 解析 从高能级向n 1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10 20ev 不在1 62ev到3 11ev之间 a正确 已知可见光的光子能量在1 62ev到3 11ev之间 从高能级向n 2能级跃迁时发出的光的能量小于或等于3 40ev b错 从高能级向n 3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3 11ev的光的频率才比可见光高 c错 从n 3到n 2的过程中释放的光的能量等于1 89ev介于1 62ev到3 11ev之间 所以是可见光 d对 答案 ad 核反应前后遵守电荷数和质量数守恒 3 原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源 当氖等离子体被加热到适当高温时 氖核参与的几种聚变反应可能发生 放出能量 这几种反应的总效果可以表示为 a a k 1 d 4c k 1 d 6 b k 2 d 2d k 2 d 3 解析 由核反应中质量数守恒 电荷数守恒可知a对 b错 c中反应是衰变 d中反应是裂变 c d均错 1 原子核反应一般可分为四类 天然放射性现象 衰变 衰变 衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变 不管是哪一种核反应 都遵从质量数 或核子数 守恒和电荷数 或质子数 守恒 这是书写和检验核反应方程式的原则 2 原子由能量较高能级向能量较低能级跃迁时放出光子 跃迁规律为 em en hv 对于光子来说 它的频率与波长间有关系 c v 应注意一群原子和一个原子跃迁的不同 一群氢原子就是处在n轨道上有若干个氢原子 某个氢原子 向低能级跃迁时 可能从n能级直接跃迁到基态 产生一条谱线 另一个氢原子可能从n能级跃迁到某一激发态 产生另一条谱线 该氢原子再从这一激