原子物理教師版

1、PAGE PAGE 13波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核預(yù)習(xí)案一、光電效應(yīng)及其規(guī)律1光電效應(yīng)：照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象2光電效應(yīng)的實驗規(guī)律(1)任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個極限頻率則不能發(fā)生光電效應(yīng)(2)光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大(3)入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過109s.(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流強度與入射光的強度成正比注意：(1)對光電效應(yīng)現(xiàn)象的三點說明光電效應(yīng)的實質(zhì)是光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象光電效應(yīng)中的照射光包括可見光和不可見光照射

2、光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應(yīng)及光電子的最大初動能(2)對光電子的理解光電子是金屬表面受光照射逸出的電子，光電子也是電子，與光子不同，光子的本質(zhì)是光二、光電效應(yīng)方程1光子說愛因斯坦提出：空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比，即：Eh，其中h6.631034 Js.2愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0(Ek是光電子的最大初動能；W0是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功)三、光的波粒二象性實驗基礎(chǔ)表現(xiàn)說明光的波動性干涉和衍射光是一種概率波，即光子在空間各點出現(xiàn)的可能性大小(概率)可用波動規(guī)律來描述；足夠數(shù)量的光子在傳播時，表

3、現(xiàn)出波的性質(zhì).光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間相互作用產(chǎn)生的；光的波動性不同于宏觀概念的波.光的粒子性光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)當光同物質(zhì)發(fā)生作用時，這種作用是“一份一份”進行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)；少量或個別光子清楚地顯示出光的粒子性.粒子的含義是“不連續(xù)”“一份一份”的；光子不同于宏觀概念的粒子1波動性和粒子性的對立與統(tǒng)一說明：（1）.大量光子易顯示出波動性，而少量光子易顯示出粒子性；（2）.波長長(頻率低)的光波動性強，而波長短(頻率高)的光粒子性強（3）.光子說并未否定波動性，Eheq f(hc,)中，和就是波的概念；（4）.波和粒子在宏觀世界是不能統(tǒng)一的，而在微觀世界卻是統(tǒng)一的.

4、2物質(zhì)波(1)概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運動遵守波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達概率 的地方，暗條紋是光子到達概率 的地方，因此光波又叫概率波(2)物質(zhì)波任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長 ，p為運動物體的動量，h為普朗克常量判斷正誤（2，7對）1光電效應(yīng)中的“光”指的是可見光()2光電子就是電子()3入射光的強度相同，則入射光的頻率一定相同()4從金屬表面逸出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小()5入射光的頻率越大，逸出功越大()6光電效應(yīng)說明光具有粒子性，說明光的波動說是錯誤的 ()7當一束光照到金屬上，發(fā)生光電效應(yīng)的條件是光子的能量

5、大于金屬的逸出功()8光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比()四原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜 一、原子結(jié)構(gòu)1電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)了電子2粒子散射實驗19091911年，英國物理學(xué)家 和他的助手進行了用粒子轟擊金箔的實驗，實驗發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進，但有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90，也就是說它們幾乎被“撞”了回來3原子的核式結(jié)構(gòu)模型在原子中心有一個很小的核，原子全部的 和幾乎全部 都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)注意：(1)認識原子結(jié)構(gòu)的線索氣體放電的研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子湯姆孫的“棗糕模型”eq o(,sup13(粒子散射實驗)盧瑟福核

6、式結(jié)構(gòu)模型eq o(,sup13(氫原子光譜的研究)玻爾模型(2)三種原子模型的對比實驗基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)差異成功和局限“棗糕模型”電子的發(fā)現(xiàn)帶正電物質(zhì)均勻分布在原子內(nèi)，電子鑲嵌其中解釋了一些實驗現(xiàn)象，無法說明粒子散射實驗核式結(jié)構(gòu)模型粒子散射實驗全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在核里，電子繞核旋轉(zhuǎn)成功解釋了粒子散射實驗，無法解釋原子的穩(wěn)定性與原子光譜的分立特征玻爾的原子模型氫原子光譜的研究在核式結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，引入量子化觀點成功解釋了氫原子光譜，無法解釋較復(fù)雜的原子光譜二、氫原子光譜與玻爾理論1玻爾原子模型(1)軌道假設(shè)：原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運動，電子繞核運動的可能軌道是 的(2)

7、定態(tài)假設(shè)：電子在不同的軌道上運動時，原子處于不同的狀態(tài)，因而具有不同的能量，即原子的能量是 的這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)稱為定態(tài)，在各個定態(tài)中，原子是 的，不向外輻射能量(3)躍遷假設(shè)：原子從一個能量狀態(tài)向另一個能量狀態(tài)躍遷時要 或 一定頻率的光子，光子的能量等于兩個狀態(tài)的 ，即h .2量子數(shù)：現(xiàn)代物理學(xué)認為原子的可能狀態(tài)是 的，各狀態(tài)可用正整數(shù)1,2,3，表示，叫做量子數(shù)，一般用n表示3氫原子的能級和軌道半徑(1)氫原子半徑公式rn r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，也稱為玻爾半徑，r10.5310-10m.(2)氫原子能級公式En E1(n1,2,3，)，其中E1為氫原子基態(tài)的能

8、量值，E1 eV.(3)原子的最低能量狀態(tài)為基態(tài)，對應(yīng)電子在離核最近的軌道上運動；較高的能量狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)，對應(yīng)電子在離核較遠的軌道上運動氫原子的能級圖如圖所示三原子物理 核能一、天然放射現(xiàn)象1天然放射現(xiàn)象：放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明 具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)2三種射線及其比較種類射線射線射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0質(zhì)量4mp(mp1.671027 kg)eq f(mp,1 840)靜止質(zhì)量為零符號42He0e速度0.1c0.99cc在電磁場中偏轉(zhuǎn)與射線反向偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱，用紙能擋住較強，穿透幾毫米厚的鋁板最強，

9、穿透幾厘米厚的鉛板對空氣的電離作用很強較弱很弱在空氣中的徑跡粗、短、直細、較長、曲折最長產(chǎn)生機制核內(nèi)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合得比較緊密，有時會作為一個整體從較大的原子核中拋射出來核內(nèi)的一個中子可以轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，產(chǎn)生的電子從核中發(fā)射出來放射性原子核在發(fā)生衰變、衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級，當它向低能級躍遷時，輻射光子二、原子核的衰變1衰變：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化，可分為衰變、衰變，并伴隨著射線放出2原子核衰變規(guī)律3.半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變所需的時間用“”表示N余eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,2)eq f(t,)N原，N

10、原為衰變前放射性元素的原子數(shù)，N余為衰變后尚未發(fā)生衰變的原子數(shù)，t表示衰變時間(2)意義：表示放射性元素衰變的 4.核反應(yīng)核反應(yīng)的四種類型5、核子、核力與結(jié)合能1核子：原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子2核力(1)定義：原子核里的核子間存在的一種相互作用力(2)特點：核力是強相互作用的一種表現(xiàn)核力是短程力，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)因此每個核子只跟鄰近的核子間才有核力作用3結(jié)合能(1)定義：核子結(jié)合成原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量(2)質(zhì)量虧損：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(3)質(zhì)能方程：一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系，物體的總能

11、量和它的質(zhì)量成正比，即Emc2.核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損m，其能量也要相應(yīng)減少，即Emc2.原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加m，吸收的能量為Emc2.4重核裂變(1)定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核分裂成幾個質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程(2)特點：裂變過程中能夠放出巨大的能量裂變的同時能夠放出23個中子(3)典型的裂變方程：235 92Ueq oal(1,0)neq oal(89,36)Kr144 56Ba3eq oal(1,0)n5輕核聚變(1)定義：兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核的反應(yīng)過程(2)特點：聚變過程放出大量的能量，例如，一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核時(同時放出一

12、個中子)，平均每個核子放出的能量，比裂變反應(yīng)中每個核子放出的能量大3至4倍聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)更劇烈(3)典型的聚變方程：eq oal(2,1)Heq oal(3,1)Heq oal(4,2)Heeq oal(1,0)n波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核導(dǎo)學(xué)案一光電效應(yīng)規(guī)律的理解 存在極限頻率電子從金屬表面逸出，首先需克服金屬原子核的引力做功W0，要使入射光子能量不小于W0，對應(yīng)的頻率ceq f(W0,h)，即極限頻率光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強度無關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動能，對

13、于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動能只隨入射光的頻率增大而增大，一個電子只能吸收一個光子，故光電子最大初動能與光照強度無關(guān)光電效應(yīng)具有瞬時性(109 s)光照射金屬時，電子吸收一個光子的能量后，動能立即增大，不需要能量積累的過程光較強時飽和電流大光較強時光子數(shù)較多，照射金屬時，產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大2.用光電管研究光電效應(yīng)(1)常見電路(2)光電流與飽和電流入射光強度：指單位時間內(nèi)入射到金屬表面單位面積上的能量，可以理解為頻率一定時，光強越大，光子數(shù)越多光電流：指光電子在電路中形成的電流光電流有最大值，未達到最大值以前，其大小和光強、電壓都有關(guān)，達到最大值以后，光電流和

14、光強度成正比(3)兩條分析線索通過頻率分析：光子頻率高光子能量大產(chǎn)生光電子的最大初動能大通過光的強度分析：入射光強度大光子數(shù)目多產(chǎn)生的光電子多光電流大(4)常見概念辨析例1.以往我們認識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子在極短時間內(nèi)只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實驗證實光電效應(yīng)實驗裝置示意如圖用頻率為的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng)換用同樣頻率的強激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極

15、A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場逐漸增大U，光電流會逐漸減?。划敼怆娏髑『脺p小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)()AUeq f(h,e)eq f(W,e) BUeq f(2h,e)eq f(W,e) CU2hW DUeq f(5h,2e)eq f(W,e)解析由題意可知，一個電子一次吸收了n個光子后沒有發(fā)生光電效應(yīng)，則有eUnhW，整理得，Ueq f(nh,e)eq f(W,e)，因n只能取整數(shù)且n2，故B項正確(5).圖象在光電效應(yīng)問題中的應(yīng)用1利用光電效應(yīng)分析問題，應(yīng)把握的三個關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0.(2

16、)光電子的最大初動能Ek可以利用光電管用實驗的方法測得，即EkeUc，其中Uc是遏止電壓(3)光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與極限頻率c的關(guān)系是W0hc.2與光電效應(yīng)有關(guān)的圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接) 得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線極限頻率：圖線與軸交點的橫坐標0逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值W0|E|E普朗克常量：圖線的斜率kh顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點飽和光電流Im：電流的最大值最大初動能：EkmeUc顏色不同時，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc1、Uc2飽和光電流最大初動能Ek1eUc1，Ek2eUc2遏

17、止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線截止頻率0：圖線與橫軸的交點遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即hke.(注：此時兩極之間接反向電壓)例2. 在光電效應(yīng)實驗中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如下圖所示則可判斷出(B)A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光對應(yīng)的截止頻率D甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光對應(yīng)的光電子最大初動能二氫原子能級躍遷和光譜線問題 例3. 如右圖所示為氫原子的能級圖若在氣體放電管中，處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8

18、eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷的過程中(BD)A最多能輻射出10種不同頻率的光子B最多能輻射出6種不同頻率的光子C能輻射出的波長最長的光子是從n5躍遷到n4能級時放出的D能輻射出的波長最長的光子是從n4躍遷到n3能級時放出的反思總結(jié)：(1)一個原子和一群原子的區(qū)別：一個氫原子只有一個電子，在某個時刻電子只能在某一個可能的軌道上，當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道上時，可能情況有多種Cn2eq f(nn1,2)，但產(chǎn)生的躍遷只有一種而如果是大量的氫原子，這些原子的核外電子躍遷時就會出現(xiàn)所有的可能情況(2)入射光子和入射電子的區(qū)別：若是在光子的激發(fā)下引起原子躍遷，

19、則要求光子的能量必須等于原子的某兩個能級差；若是在電子的碰撞下引起的躍遷，則要求電子的能量必須大于或等于原子的某兩個能級差兩種情況有所區(qū)別(3) 原子的躍遷與電離原子躍遷時，不管是吸收還是輻射光子，光子的能量都必須等于這兩個能級的能量差若想把處于某一定態(tài)上的原子的電子電離出去，就需要給原子一定的能量，如基態(tài)原子電離(即上升到n)，其電離能為13.6 eV，只要能量等于或大于13.6 eV的光子都能使基態(tài)氫原子電離，只不過入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子具有的動能越大三原子物理 核能例4.eq avs4al(2013全國卷)放射性元素氡(eq oal(222, 86)Rn)經(jīng)衰變成為

20、釙(eq oal(218, 84)Po)，半衰期約為 3.8天；但勘測表明，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素eq oal(222, 86)Rn的礦石，其原因是(A)A目前地殼中的eq oal(222, 86)Rn主要來自于其他放射性元素的衰變B在地球形成的初期，地殼中元素eq oal(222, 86)Rn的含量足夠高C當衰變產(chǎn)物eq oal(218, 84)Po積累到一定量以后，eq oal(218, 84)Po的增加會減慢eq oal(222, 86)Rn的衰變進程D.eq oal(222, 86)Rn主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期反思總結(jié):

21、1.確定原子核衰變次數(shù)的方法(1)設(shè)放射性元素eq oal(A,Z)X經(jīng)過n次衰變和m次衰變后，變成穩(wěn)定的新元素eq oal(A,Z)Y，則表示該核反應(yīng)的方程為eq oal(A,Z)Xeq oal(A,Z)Yneq oal(4,2)Hemeq oal(0,1)e根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程AA4n，ZZ2nm由以上兩式聯(lián)立解得neq f(AA,4)，meq f(AA,2)ZZ由此可見，確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為解一個二元一次方程組(2)為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)，這是因為衰變的次數(shù)的多少對質(zhì)量數(shù)沒有影響，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù)2半衰期的計算計算半衰期時應(yīng)注意以

22、下幾點(1)不能認為放射性元素的半衰期就是其原子核全部衰變所需時間的一半(2)不能認為半衰期就是一個放射性元素的原子核衰變到穩(wěn)定核所經(jīng)歷的時間因為半衰期是大量的原子核發(fā)生衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對于單個原子核，半衰期是沒有意義的例3.钚的放射性同位素eq oal(239, 94)Pu靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)eq oal(235, 92)U*和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)eq oal(235, 92)U*立即衰變?yōu)殁櫤薳q oal(235, 92)U，并放出能量為0.097 MeV的光子已知：eq oal(239, 94)Pu、eq oal(235, 92)U和粒子的質(zhì)量分別為mPu239.052 1 u、mU23

23、5.043 9 u和m4.002 6 u,1 u931.5 MeV.(1)寫出衰變方程；(2)已知衰變放出的光子的動量可忽略，求粒子的動能解析(1)衰變方程為eq oal(239, 94)Pueq oal(235, 92)U*eq oal(4,2)He，eq oal(235, 92)U*eq oal(235, 92)U.或兩式合并為eq oal(239, 94)Pueq oal(235, 92)Ueq oal(4,2)He.(2)上述衰變過程的質(zhì)量虧損為mmPumUm，由質(zhì)能方程得Emc2由能量守恒得EEkUEkE設(shè)衰變后的鈾核和粒子的速度分別為vU和v，則由動量守恒定律得mUvUmv又EkU

24、eq f(1,2)mUveq oal(2,U)，Ekeq f(1,2)mveq oal(2,)聯(lián)立解得Eeq f(mU,mUm)(mPumUm)c2E，代入題給數(shù)據(jù)得E5.034 MeV.反思總結(jié)：1核能的計算根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速的平方，即Emc2；根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當于931.5 MeV的能量，得E質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)931.5 MeV.2核反應(yīng)過程中的綜合問題(1)兩個守恒定律的應(yīng)用若兩原子核發(fā)生核反應(yīng)生成兩種或兩種以上的新生原子核過程中滿足動量守恒的條件，則m1v1m2v2m3v3m4v4若核反應(yīng)過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新生原子

25、核的動能，由動能守恒定律得eq f(1,2)m1veq oal(2,1)eq f(1,2)m2veq oal(2,2)Eeq f(1,2)m3veq oal(2,3)eq f(1,2)m4veq oal(2,4)(2)原子核衰變過程中，粒子、粒子和新生原子核在磁場中的軌跡衰變中，粒子和新生原子核在磁場中的軌跡外切，如圖(甲)所示衰變中，粒子和新生原子核在磁場中的軌跡內(nèi)切，如圖(乙)所示訓(xùn)練案1以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述正確的是(BDE)A紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大B比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得

26、越牢固，原子核越穩(wěn)定C重核的裂變過程質(zhì)量增大，輕核的聚變過程有質(zhì)量虧損D根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小E自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能夠自發(fā)地進行衰變，因此在考古中可利用14C來測定年代2.eq avs4al(2013廣東卷)鈾核裂變是核電站核能的重要來源，其一種裂變反應(yīng)式是eq oal(235, 92)Ueq oal(1,0)neq oal(144, 56)Baeq oal(89,36)Kr3eq oal(1,0)n.下列說法正確的有(AC)A上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B鈾塊體積對鏈式反應(yīng)的發(fā)生

27、無影響C鈾核的鏈式反應(yīng)可人工控制D鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響314C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進行年代測定的方法若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻14C的質(zhì)量，m0為t0時14C的質(zhì)量圖中能正確反映14C衰變規(guī)律的是(C)4.關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是(ABC)A原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C銫原子核(eq oal(133, 55)Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(eq oal(208, 82)Pb)的結(jié)合能D比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E自由核子組成原子核時，其

28、質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能5.光子的發(fā)射和吸收過程是(CD)A原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末兩個能級的能量差B原子不能從低能級向高能級躍遷C原子吸收光子后從低能級躍遷到高級能，放出光子后從較高能級躍遷到較低能級D原子無論是吸收光子還是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末兩個能級的能量差值6現(xiàn)有1 200個氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為4的能級上，若這些受激發(fā)的氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是(假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的eq f(1,n1)(A)A2 200

29、B2 000C1 200 D2 4007氫原子從能量為Em的較高激發(fā)態(tài)躍遷到能量為En的較低激發(fā)態(tài)，設(shè)真空中的光速為c，則(D)A吸收光子的波長為eq f(cEmEn,h) B輻射光子的波長為eq f(cEmEn,h)C吸收光子的波長為eq f(ch,EmEn) D輻射光子的波長為eq f(ch,EmEn)8原子從一個能級躍遷到另一個較低能級時，有可能不發(fā)射光子例如在某種條件下，鉻原子的n2能級上的電子躍遷到n1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n4能級上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)以這種方式脫離了原子的電子叫俄歇電子已知鉻原子的能級公式可簡化表示為Eneq f(A,n

30、2)，式中n1、2、3表示不同的能級，A是正的已知常數(shù)上述俄歇電子的動能是(C)A.eq f(3,16)A B.eq f(7,16)A C.eq f(11,16)A D.eq f(5,16)A解析由Eneq f(A,n2)，知原子從n2能級躍遷到n1能級時，有EE2E1，又W逸E4，由光電效應(yīng)方程EkmEW逸EE4，代入數(shù)據(jù)：Ekmeq f(11,16)A.9.如圖所示，當弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該實驗(D)A只能證明光具有波動性B只能證明光具有粒子性C只能證明光能夠發(fā)生衍射D證明光具有波粒二象性10.如圖所示，近年來數(shù)碼相機已

31、經(jīng)進入千家萬戶，用來衡量數(shù)碼相機性能的一個重要的指標就是像素，1像素可理解為光子打在光屏上的一個亮點，現(xiàn)知300萬像素的數(shù)碼相機拍出的照片比30萬像素的數(shù)碼相機拍出的等大的照片清晰得多，其原因可解釋為(D)A像素的多少，與光的本質(zhì)無關(guān)B像素少，光的波動性顯著C像素多，說明大量光子表現(xiàn)光具有粒子性D像素的多少能說明光具有波粒二象性，像素多光的波動性顯著11用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖象，則(ABD)A圖象(a)表明光具有粒子性B圖象(c)表明光具有波動性C用紫外光觀察不到類似的圖象D實驗表明光是一種概率波12下表列出了幾種不同物

32、體在某種速度下的德布羅意波的波長和頻率為1 MHz的無線電波的波長，由表中數(shù)據(jù)可知(ABC)質(zhì)量/kg速度/(ms1)波長/m彈子球21021.01023.31030電子(100 eV)9.010315.01061.41010無線電波(1 MHz)3.01083.3102A.要檢測彈子球的波動性幾乎不可能B無線電波通常情況下表現(xiàn)出波動性C電子照射到金屬晶體(大小約為1010 m)上能觀察到波動性D只有可見光才有波動性13.如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可知(AB)A該金屬的逸出功等于E B該金屬的逸出功等于h0C入射光的頻率為0時，產(chǎn)生的光電子

33、的最大初動能為ED入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2E14.物理學(xué)家做了一個有趣的實驗：在雙縫干涉實驗中，在光屏處放上照相底片，若減弱光的強度使光子只能一個一個地通過狹縫實驗結(jié)果表明，如果曝光時間不太長，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點子；如果曝光時間足夠長，底片上就會出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋對這個實驗結(jié)果下列認識正確的是(BCD)A曝光時間不太長時，光的能量太小，底片上的條紋看不清楚，故出現(xiàn)不規(guī)則的點子B單個光子的運動沒有確定的規(guī)律C干涉條紋中明亮的部分是光子到達機會較多的地方D只有大量光子的行為才表現(xiàn)出波動性15氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為1，從能級n躍遷到能級k時吸

34、收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則(D)A吸收光子的能量為h1h2 B輻射光子的能量為h1h2C吸收光子的能量為h2h1 D輻射光子的能量為h2h116(1)氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，下列說法中正確的是()A氫原子的能量增加 B氫原子的能量減少C氫原子要吸收一定頻率的光子 D氫原子要放出一定頻率的光子(2)在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系，若一群氫原子自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多發(fā)出_條不同頻率的譜線 (1)BD(2)617.如右圖所示為氫原子

35、能級圖示意圖的一部分，則氫原子(A)A從n4能級躍遷到n3能級比從n3能級躍遷到n2能級輻射出的電磁波的波長長B從n5能級躍遷到n1能級比從n5能級躍遷到n4能級輻射出的電磁波的速度大C處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外輻射出能量18.能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有(AC)A.eq oal(3,1)Heq oal(2,1)Heq oal(4,2)Heeq oal(1,0)n是核聚變反應(yīng)B.eq oal(3,1)Heq oal(2,1)Heq oal(4,2)Heeq oal(1,

36、0)n是衰變C235 92Ueq oal(1,0)n144 56Baeq oal(89,36)Kr3eq oal(1,0)n是核裂變反應(yīng)D235 92Ueq oal(1,0)n140 54Xeeq oal(94,38)Sr2eq oal(1,0)n是衰變19.鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核如下的裂變反應(yīng)：eq oal(235, 92)Ueq oal(1,0)nab2eq oal(1,0)n，則ab可能是(D)A.eq oal(140, 54)Xeeq oal(93,36)Kr B.eq oal(141, 56)Baeq oal(92,36)KrC.eq oal(141, 56)Baeq o

37、al(93,38)Sr D.eq oal(140, 54)Xeeq oal(94,38)Sr20.在一個eq oal(238, 92)U原子核衰變?yōu)橐粋€eq oal(206, 82)Pb原子核的過程中，發(fā)生衰變的次數(shù)為(A)A6次 B10次C22次 D32次21.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有關(guān)放射性元素的說法中正確的是(CD)A射線與射線一樣都是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠比射線弱B氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后就一定只剩下1個氡原子核C.eq oal(238, 92)U衰變成eq oal(206, 82)Pb要經(jīng)過6次衰變和8次衰變D放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的22下列說法中正確的是(AC)A粒子散射實驗結(jié)果是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一