第一部分专题五近代物理初步

第一部分专题五近代物理初步第1页，课件共23页，创作于2023年2月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．第2页，课件共23页，创作于2023年2月

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第3页，课件共23页，创作于2023年2月答案：D第4页，课件共23页，创作于2023年2月

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β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γ射线．下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ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含有相同的质子数第5页，课件共23页，创作于2023年2月

解析：β射线实际是电子流，A错误；γ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第6页，课件共23页，创作于2023年2月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.第7页，课件共23页，创作于2023年2月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．第8页，课件共23页，创作于2023年2月

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．第9页，课件共23页，创作于2023年2月

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ν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第10页，课件共23页，创作于2023年2月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．第11页，课件共23页，创作于2023年2月

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5－2－2A．入射光太弱C．光照时间短B．入射光波长太长D．电源正负极接反第12页，课件共23页，创作于2023年2月色光光子能量范围 (eV)红橙黄绿蓝—靛紫1.61～ 2.002.00～ 2.072.07～ 2.142.14～ 2.532.53～ 2.762.76～ 3.10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：第13页，课件共23页，创作于2023年2月

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、紫第14页，课件共23页，创作于2023年2月

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.第15页，课件共23页，创作于2023年2月

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第16页，课件共23页，创作于2023年2月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第17页，课件共23页，创作于2023年2月解析：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第18页，课件共23页，创作于2023年2月

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(

)第19页，课件共23页，创作于2023年2月

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．第20页，课件共23页，创作于2023年2月

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：AA．k＝1，d＝4C．k＝1，d＝6B．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．第21页，课件共23页，创作于2023年2月

1．原子核反应一般可分为四类：天然放射性现象(α衰变、β衰变、γ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＝λv.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，某个氢原子第22页，课件共23页，创作于2023年2月向低能级跃迁时，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