近代物理初步知識點總結(jié)歸納歸納,DOC

1、歡迎共閱歡迎共閱歡迎共閱歡迎共閱歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀光電效應(yīng)波粒二象性知識點一、光電效應(yīng)1定義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光電子光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子。3光電效應(yīng)規(guī)律每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產(chǎn)生光電效應(yīng)。低于這個頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。光電效應(yīng)的發(fā)生幾平瞬時的，一般不超過10s。當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，飽和光電流的強度與入射光的強度成正比。知識點二、愛因斯坦光電效應(yīng)方程光子說在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做

2、一個光的能量子，簡稱光子，光子的能量=加。其中h=6.63X10-34Js。(稱為普朗克常量)逸出功W0使電子脫離某種金屬所做功的最小值。最大初動能發(fā)生光電效應(yīng)時，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值。愛因斯坦光電效應(yīng)方程表達式：EkhvW0oK0物理意義：金屬表面的電子吸收一個光子獲得的能量是hv,這些能量的一部分用來克服金屬的逸曲，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動能E叱。知識點三光的波粒二象性與物質(zhì)波光的波粒二象性光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性。光電效應(yīng)說明光具有粒壬性。光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性。物質(zhì)波概率波光的干涉現(xiàn)象是

3、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大的地方，暗條紋是光子到達概率小的地方，因此光波又叫概率波。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)，其波長久一，p為運動物體的動量，h為普朗克常量。題組自測題組一光電效應(yīng)現(xiàn)象及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1(多選)如圖1所示，用導(dǎo)線把驗電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時，發(fā)生的現(xiàn)象是()圖1有光子從鋅板逸出有電子從鋅板逸出驗電器指針張開一個角度鋅板帶負電解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯誤、B正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去

4、電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗電器指針張角越大，故C正確、D錯誤。答案BC2.（多選）光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對某種金屬（）無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)超過極限頻率的入射光強度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大解析每種金屬都有它的極限頻率嶺，只有入射光子的頻率大于極限頻率嶺時，才會發(fā)生光電效應(yīng)，選項A正確、B錯誤；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，選項D正確、C錯誤。答案AD3關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下

5、列說法中正確的是（）只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生光電子的最大初動能跟入射光強度成正比發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時間一般都大于10-7S發(fā)生光電效應(yīng)時，單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光強度成正比解析由=hv=h知，當(dāng)入射光波長小于金屬的極限波長時，發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯；由Ek=hvWo知，最大初動能由入射光頻率決定，與入射光強度無關(guān)，故B錯；發(fā)生光電效應(yīng)的時間一般不超過10-9s,故C錯；發(fā)生光電效應(yīng)時，單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光的強度是成正比的，D正確。答案D題組二波粒二象性（多選）關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中正確的是（）不僅光子具有波粒二象性，

6、一切運動的微粒都具有波粒二象性運動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個小孔時，都沒有特定的運動軌道波動性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的，但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性解析由德布羅意波可知A、C對；運動的微觀粒子，達到的位置具有隨機性，而沒有特定的運動軌道，B對；由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性，不是不具有波粒二象性，D錯。答案ABC用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子存在，如圖2所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片。這些照片說明（）圖2光只

7、有粒子性沒有波動性光只有波動性沒有粒子性少量光子的運動顯示波動性，大量光子的運動顯示粒子性少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性解析光具有波粒二象性，這些照片說明少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性，故D正確。答案D歡迎共閱考點一光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1對光電效應(yīng)的四點提醒能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強度而取決于光的頻率。光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光。逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關(guān)。光電子不是光子，而是電子。2兩條對應(yīng)關(guān)系光強大f光子數(shù)目多f發(fā)射光電子多f光電流大；光子頻率高一光子能量大一光電子的最大初動能大。定量分析時應(yīng)抓住

8、三個關(guān)系式愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hv-W0o最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：Ek=eUokc逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0=hv0。【例1】(多選)(2014廣東卷，18)在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()增大入射光的強度，光電流增大減小入射光的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失改用頻率小于v的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)改用頻率大于v的光照射，光電子的最大初動能變大解析用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，改用頻率較小的光照射時，有可能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；據(jù)hvW逸=mv2可知增加照射光頻率，光電子最大初動能增大，故D正確；增大入射光強度，單位時

9、間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)而與照射光強度無關(guān)，故B錯誤。答案AD【變式訓(xùn)練】1關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()極限頻率越大的金屬材料逸出功越大只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析逸出功W0=hv0，W0*v0，A正確；只有照射光的頻率v大于金屬極限頻率v0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯；由光電效應(yīng)方程EmW0知，因v不確定時，無法確定Ekm與W0的關(guān)系，C錯；光強越大，E一定，則光子數(shù)n越小，單

10、位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D錯。答案A考點二光電效應(yīng)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v的關(guān)k系圖線極限頻率：圖線與v軸交點的橫坐標vC逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐k標的值W0=|-EI=E普朗克常量：圖線的斜率k=h顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓U:圖線與橫軸的交點C飽和光電流I:電流的最大值m最大初動能：Ek=eUkmc顏色不同時，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓U、Urclc2飽和光電流最大初動能Eki=eUci，Ek2=eUc2遏止電壓U與入射光頻率v的關(guān)系C圖線截止頻率v：圖線與橫軸的交點c遏止電壓U：隨入射光頻率的

11、增c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hkeo（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），如圖3所示。則可判斷出（）圖3甲光的頻率大于乙光的頻率乙光的波長大于丙光的波長乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能解析由于是同一光電管，因而不論對哪種光，極限頻率和金屬的逸出功相同，對于甲、乙兩種光，反向截止電壓相同，因而頻率相同，A錯誤；丙光對應(yīng)的反向截止電壓較大，因而丙光的頻率較高，波長較短，對應(yīng)的光電子的最大初動能較大，故C

12、、D均錯，B正確。答案B【變式訓(xùn)練】2愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率v的關(guān)系如圖4所示，其中v0為極限頻率。從圖中可以確定的是（）圖4逸出功與v有關(guān)Ek與入射光強度成正比km當(dāng)vv0時，會逸出光電子圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0和W0=hv0（W0為金屬的逸出功）可得，Ek=hv-hv0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有v三v0時才會發(fā)生光電效應(yīng)，C錯；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，A錯；最大初動能取決于入射光的頻率

13、，而與入射光的強度無關(guān)，B錯。答案D考點三對光的波粒二象性、物質(zhì)波的考查光既具有波動性，又具有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：（1）個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性。（2）頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，而貫穿本領(lǐng)越強。（3）光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時，往往表現(xiàn)為粒子性。歡迎共閱【例3】下列說法正確的是（）有的光是波，有的光是粒子光子與電子是同樣的一種粒子光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著Y射線具有顯著的粒子性，而不

14、具有波動性解析從光的波粒二象性可知：光是同時具有波粒二象性的，只不過在有的情況下波動性顯著，有的情況下粒子性顯著。光的波長越長，越容易觀察到其顯示波動特征。光子是一種不帶電的微觀粒子，而電子是帶負電的微觀粒子，它們雖然都是微觀粒子，但有本質(zhì)區(qū)別，故上述選項中正確的是C。答案C【變式訓(xùn)練】3.2013江蘇單科，12C（1）如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，則它們的也相等。速度B.動能C.動量D.總能量解析由德布羅意波長久=知二者的動量應(yīng)相同，故C正確，由p=mv可知二者速度不同，Ek=mv2=,二者動能不同，由E=mc2可知總能量也不同，故A、B、D均錯。答案C1.（多選）光電效應(yīng)實驗

15、中，下列表述正確的是（）光照時間越長光電流越大入射光足夠強就可以有光電流遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子解析光電流的大小與光照時間無關(guān)，A項錯誤；如果入射光的頻率小于金屬的極限頻率，入射光再強也不會發(fā)生光電效應(yīng)，B項錯誤；遏止電壓U滿足eU=hf。，從表達式可知，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，C項正確；只有當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率，才會有光電子逸出，D項正確。答案CD2當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，這時（）鋅板帶負電有正離子從鋅板逸出有電子從鋅板逸出鋅板會吸附空氣中的正離子解析鋅板在紫外線的照射下產(chǎn)生了光電效應(yīng)，說明鋅板上有光電子飛出，所以鋅板帶正電，

16、C正確，A、B、D錯誤。答案C2014江蘇卷，12C（1）已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73X1014Hz和5.44X1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（）波長B.頻率C.能量D.動量解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hv=W0+mv，又由WQ=hvQ，可得光電子的最大初動能mv=hvhvQ，由于鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率，所以鈣逸出的光電子的最大初動能較小，因此它具有較小的能量、頻率和動量，B、C、D錯；又由c=Xf可知光電子頻率較小時，波長較大，A對。答案A（2014.上海卷，6）在光電效應(yīng)的實驗結(jié)果中，與

17、光的波動理論不矛盾的是（）光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的所有金屬都存在極限頻率歡迎共閱歡迎共閱歡迎共閱歡迎共閱歡迎閱讀歡迎閱讀光電流隨著入射光增強而變大入射光頻率越大，光電子最大初動能越大解析根據(jù)波動理論，認為只要光照射的時間足夠長、足夠強就能發(fā)生光電效應(yīng)，且光電子的初動能就大，但實驗中金屬表面沒有溢出電子的實驗結(jié)果；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，發(fā)生是瞬時的，且入射光頻率越大，光電子最大初動能越大，這與光的波動理論相矛盾，故A、B、D錯誤。波動理論認為光強度越大，光電流越大；光電效應(yīng)中認為光強度越大，光子越多，金屬表面溢出的光電子越多，即光電流越大，所以該實驗結(jié)果與波動理論不矛盾，故

18、C正確。答案C(多選)(2014.海南卷，17)在光電效應(yīng)實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對于這兩個過程，下列四個物理過程中，一定不同的是()遏止電壓飽和光電流光電子的最大初動能逸出功解析同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程E=hv-W0知，km0最大初動能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強度相同，所以飽和光電流相同。故選ACD。答案ACD(2014.江西七校聯(lián)考)用頻率為v的光照射光電管陰極時，產(chǎn)生的光電流隨陽極與陰極間所加電壓的變化規(guī)律如圖5所示，Uc為遏止電壓。已知電子電荷量為一e,普

19、朗克常量為h求：圖5光電子的最大初動能Ekm；該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率v。解析(1)Ekm=eUc由光電效應(yīng)方程有Ekm=hv-W其中W=hv0解得v0=v_答案(1)eUc(2)v基本技能練1如圖1所示，當(dāng)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()圖1只能證明光具有波動性只能證明光具有粒子性只能證明光能夠發(fā)生衍射證明光具有波粒二象性解析弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動性，驗電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實驗證明了光具有波粒二象性，D正確。答

20、案D在光電效應(yīng)實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的()頻率B.強度C.照射時間D.光子數(shù)目解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0可知，Ek只與頻率v有關(guān)，故選項BCD錯，選項A正確。答案A(多選)產(chǎn)生光電效應(yīng)時，關(guān)于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是()k對于同種金屬，Ek與照射光的強度無關(guān)k對于同種金屬，Ek與照射光的波長成反比k對于同種金屬，Ek與光照射的時間成正比k對于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系k對于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系k解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhvW0?？傻茫篍k與照射

21、光的強度和照射時間無關(guān)，與照射光的頻率成線性關(guān)系，與波長k0k不成反比，所以A、D正確，B、C錯誤；對于不同種金屬，金屬的逸出功W0不同，若照射光頻率不變，Ek與W0成線性關(guān)系，所0k0以E正確。答案ADE頻率為v的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ek。改為頻率為2v的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能km為（h為普朗克常量）（）A.E-hvB.2EC.E+hvD.E+2hvkmkmkmkm解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek=hv-W0，若入射光頻率變?yōu)?v，則Ek=h2v-W0=2hv-（hv-E,）=hv+Ek，故km0km0kmkm選Co答案C（多選）如圖2所示，電路中所

22、有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是（）圖2入射光太弱入射光波長太長光照時間短電源正、負極接反解析入射光波長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項B正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產(chǎn)生，故選項D正確。答案BD（多選）如圖3所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5）。由圖可知（）圖3該金屬的截止頻率為4.27X1014Hz該金屬的截止頻率為5.5X1014Hz該圖線的斜率表示普朗克常量該金屬的逸出功為0.5eV解析

23、由光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項A正確、B錯誤；圖線的斜率表示普朗克常k0量h,C正確；該金屬的逸出功W=hv=6.63X10-34X4.27X10】4J=1.77eV或W=hv-E=6.63X10-34X5.5X1014J0.5eV=1.78eV,000k選項D錯誤。答案AC（多選）下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波的波長和頻率為1MHz的無線電波的波長，由表中數(shù)據(jù)可知（）質(zhì)量/kg速度/(m.s-1)波長/m彈子球2X10-21.0X10-23.3X10-30電子(100eV)9.0X10-315.0X1061.4X10-10無線電波（

24、1MHz）3.0X1083.3X102A.要檢測彈子球的波動性幾乎不可能歡迎閱讀無線電波通常情況下表現(xiàn)出波動性電子照射到金屬晶體(大小約為10-iom)上能觀察到波動性只有可見光才有波動性解析彈子球的波長相對太小，所以檢測其波動性幾乎不可能，A正確；無線電波波長較長，所以通常表現(xiàn)為波動性，B正確；電子波長與金屬晶體尺度差不多，所以能利用金屬晶體觀察電子的波動性，C正確；由物質(zhì)波理論知，D錯誤。答案ABC8在光電效應(yīng)實驗中，某金屬截止頻率相應(yīng)的波長為久,該金屬的逸出功為。若用波長為A(AA0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h解析由波長、

25、頻率、波速的關(guān)系知，該金屬的極限頻率為丁，故該金屬的逸出功為加。二。設(shè)遏止電壓為匕，則eUc=-，解得U=。C答案(寫為也可)9如圖4所示電路可研究光電效應(yīng)的規(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?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K,電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為，若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)(填“為零”或“不為零”)。圖4解析根據(jù)

26、愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ev=hv-W，Ev=Ue=6eV，解得逸出功W=10.5eV-6eV=4.5eV，若增大入射光的強度，KK電流計的讀數(shù)仍為零。答案4.5eV為零能力提高練10.(多選)利用金屬晶格(大小約10-i0m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中正確的是()該實驗說明了電子具有波動性實驗中電子束的德布羅意波的波長為A=加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯若用相同動能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯解析能得到電子的衍射圖樣

27、，說明電子具有波動性，A正確；由德布羅意波的波長公式久=及動量p=，可得=B正確；由久=可知，加速電壓越大，電子的波長越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯，C錯誤；用相同動能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長變小，衍射現(xiàn)象與電子相比不明顯，故D錯誤。答案AB11小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖5甲所示。已知普朗克常量h=6.63X10-34j.s。圖5圖甲中電極A為光電管的(填“陰極”或“陽極”)；TOC o 1-5 h z實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率v之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率vc=Hz,逸出功W0=J；(3)如果實驗中入射光的頻率v=7.00X1014Hz，貝

28、V產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek=J。解析(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知，A為陽極。U-v圖象中橫軸的截距表示截止頻率v，逸出功W=hv。 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document cc0c由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0，可求結(jié)果。k0答案陽極(2)(5.125.18)X1014(3.393.43)X10-19(3)(1.211.25)X10-1912用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測量金屬的遏止電壓U與入射光頻率”，得到U-v圖象如圖6所示，根據(jù)圖象求出cc該金屬的截止頻率vc=Hz,普朗克常量h=Js。(已知電子電荷量e=1.6X10-19C

29、)圖6解析由題圖線可知v=5.0X1014Hz，又eUhvW(,cc0所以U=v。結(jié)合圖線可得Ck=V/Hz,h=Js=6.4X10-34j.s。答案5.0X10146.4X103413.(1)研究光電效應(yīng)的電路如圖7所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是()圖7鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子，光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小(選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是(3)已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為

30、一3.4eV和一1.51eV,金屬鈉的截止頻率為5.53X1014Hz,普朗克常量h=6.63X10-34J.S，請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)。解析設(shè)遏止電壓為UK，由光電效應(yīng)規(guī)律知eUKJ=mv2=hvWo，因都是頻率相同的光照射鈉極板，即v、Wo均相同，故KAKA00強光和弱光的遏止電壓相同；當(dāng)UAK=0時，強光的光電流應(yīng)大于弱光的光電流。所以C對。AK因為電子從金屬表面逸出的過程中受到金屬表面層中力的阻礙作用，所以其動量會減小。氫原子放出的光子能量E=E3E2，代入數(shù)據(jù)得E=1.89eV。金屬鈉的逸出功Whv，代入數(shù)據(jù)得W

31、0=2.3eV。因為EW0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)。答案(1)C(2)減小光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)(3)見解析第3課時原子結(jié)構(gòu)原子核知識梳理知識點一氫原子光譜氫原子的能級能級公式1原子的核式結(jié)構(gòu)電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子。a粒子散射實驗：19091911年，英國物理學(xué)家盧瑟福和他的助手進行了用a粒子轟擊金箔的實驗，實驗發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進，但有少數(shù)a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。原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里,帶負電的

32、電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。2光譜光譜用光柵或棱鏡可以把光按波長展開，獲得光的波長(頻率)和強度分布的記錄，即光譜。光譜分類有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜。有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。氫原子光譜的實驗規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長公式=R,(n=3,4,5,)，R是里德伯常量，R=1.10X107m-1,n為量子數(shù)。歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎閱讀歡迎共閱3玻爾理論定態(tài)：原子只能處于一系列丕連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的

33、光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即h尸E_=_。(h是普朗克常量，h=6.63X10-34j.s)mn軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應(yīng)。原子的定態(tài)是丕連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是丕連續(xù)的。4氫原子的能級、能級公式氫原子的能級能級圖如圖1所示圖1氫原子的能級和軌道半徑氫原子的能級公式：E=E(n=1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為Ei=-13.6eVon111氫原子的半徑公式：r=n2r1(n=1,2,3，-)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r1=0.53X10-10mon111知識點二原子核的組成放射性原子核的衰變半衰期放射性同位素

34、原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)。天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。放射性和放射性元素物質(zhì)發(fā)射某種看不見的射線的性質(zhì)叫放射性。具有放射性的元素叫放射性元素。三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是a射線、卩射線、y射線。放射性同位素的應(yīng)用與防護放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同。應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等。防護：防止放射性對人體組織的傷害。原子核的衰變衰變：原子核放出a粒子或卩粒子，變成另一種原子核的變化稱

35、為原子核的衰變。分類a衰變：XY+He卩衰變：XY+e(3)半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間。半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。知識點三核力結(jié)合能質(zhì)量虧損核力定義：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力。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1.5X10-15m之內(nèi)；每個核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。結(jié)合能核子結(jié)合為原子核時釋放的能量或原子核分解為核子時吸收的能量，叫做原子核的結(jié)合能，亦稱核能。歡迎共閱3比結(jié)合能(1)定義：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能。(2)特點：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核

36、的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。4質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E=mC，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小Am,這就是質(zhì)量虧損。由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能AE=Amc2o知識點四、裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆核反應(yīng)方程重核裂變定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程。典型的裂變反應(yīng)方程：U+nKr+Ba+3n。鏈式反應(yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程。臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的最小體積及其相應(yīng)的質(zhì)量。裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆。反應(yīng)堆構(gòu)造：核燃料、減速劑、鎘棒、防護層

37、。輕核聚變定義：兩輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過程。輕核聚變反應(yīng)必須在高溫下進行，因此又叫熱核反應(yīng)。典型的聚變反應(yīng)方程：H+HHe+n+17.6MeV思維深化判斷正誤，正確的畫“丿”，錯誤的畫“X”。TOC o 1-5 h za粒子散射實驗說明了原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個很小的核上。()氫原子由能量為E的定態(tài)向低能級躍遷時，氫原子輻射的光子能量為hv=E。()nn氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個原子核了。()核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，同時遵循電荷數(shù)守恒。()愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。()答案(1)VXX(4

38、)VX題組自測題組一原子的核式結(jié)構(gòu)模型(多選)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是()玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實驗規(guī)律盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性盧瑟福的a粒子散射實驗表明原子內(nèi)部存在帶負電的電子盧瑟福的a粒子散射實驗否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”解析玻爾提出的原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實驗規(guī)律；盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的a粒子散射實驗表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”，故A、D正確，B、C錯誤。答案AD在盧瑟福a粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看作靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個a粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑

39、跡，其中正確的是()歡迎共閱解析金箔中的原子核與a粒子都帶正電，a粒子接近原子核過程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯誤；由原子核對a粒子的斥力作用及物體做曲線運動的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，選項B錯、C對。答案C題組二氫原子能級及能級躍遷3圖2所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2,氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3,則下列說法正確的是（）圖2原子A可能輻射出3種頻率的光子原子B可能輻射出3種頻率的光子原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級E4原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級E4解析原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到坷，只輻射一種頻率的光子，A錯。原子B從激發(fā)態(tài)

40、E3躍遷到基態(tài)坷可能輻射三種頻率的光子，B對。由原子能級躍遷理論可知，原子A可能吸收原子B由E3躍遷到E2時放出的光子并躍遷到E3,但不能躍遷到E，C錯。A原子發(fā)出的光子能量AE=E2-E1大于E4-E3，故原子B不可能躍遷到能級E，D錯。答案B根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級圖如圖3所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離（選填“近”或“遠”）。當(dāng)大量He+處在n=4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有條。圖3解析根據(jù)玻爾原子理論，量子數(shù)n越小，軌道越靠近原子核，所以n=3比n=5的軌道離原子核近，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的原子躍遷一共有6種情形，即產(chǎn)生6條譜線。答案近

41、6題組三原子核的衰變及核反應(yīng)方程（多選）在下列4個核反應(yīng)方程中，X表示a粒子的是（）A.PSi+XB.UTh+XC.Al+XMg+HD.Al+XP+n解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，四個選項中的X分別代表：e、He、n、He，選項B、D正確。答案BDU經(jīng)過m次a衰變和n次卩衰變，變成Pb，貝）m=7，n=3B.m=7，n=4C.m=14，n=9D.m=14，n=18解析衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。寫出核反應(yīng)方程：UPb+mHe+ne根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒列出方程235=207+4m,92=82+2mn解得m=7，n=4，故選項B正確，選項A、C、D錯誤。答案B恒星向外輻射的能量

42、來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)，當(dāng)溫度達到108K時，可以發(fā)生“氦燃燒”。完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程：He+Be+y。Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6X10-16s。一定質(zhì)量的Be，經(jīng)7.8X10-噸后所剩Be占開始時的。解析由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒He+HeBe+y在t=7.8X10-16s時間內(nèi)，原子核衰變的次數(shù)n=3故m=m答案He（或a）或（12.5%）題組四質(zhì)量虧損及核能的計算歡迎共閱8.（多選）2013新課標全國卷II,35（1）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是（）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重原子核衰變成a粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一

43、定大于原來重核的結(jié)合能銫原子核（Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（Pb）的結(jié)合能比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能解析由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核分解成自由核子時所需的最小能量為原子核的結(jié)合能，選項A正確；重原子核的核子平均質(zhì)量大于輕原子核的平均質(zhì)量，因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能，選項B正確；銫原子核的核子數(shù)少，因此其結(jié)合能小，選項C正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤；自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項E錯誤。答案ABC9當(dāng)前，發(fā)電站溫室氣體排放問題引起了越來越多的關(guān)注

44、，相比煤炭等傳統(tǒng)能源，核電能夠大幅降低二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉塵等物質(zhì)的排放，已成為世界快速發(fā)展的電力工業(yè)。經(jīng)廣大科技工作者的不懈努力，我國的核電技術(shù)已進入世界的先進行列，世界各地現(xiàn)在正在興建的核電反應(yīng)堆達到57座，我國以20座名列第一。核電站的最核心部分是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆中的燃料U產(chǎn)生裂變，在短時間內(nèi)釋放出大量的核能可供人類利用。核反應(yīng)堆中的鎘棒作用，核反應(yīng)方程應(yīng)為U+-Kr+Ba+3n。若其質(zhì)量分別為mU=390.3139X10-27kg，mn=1.6749X10-27kg，mBa=234.0016X10-27kg，mKr=152.6047X10-27kg，核反應(yīng)中釋放的能量為A

45、E=Jo解析控制中子數(shù)可以控制反應(yīng)速度；Am=m+mmm3m=0.3578X10-27kg,AE=Amc2=3.22X10-11JoUnBaKrn答案吸收中子控制核反應(yīng)速度n3.22X10-11考點一氫原子能級及能級躍遷定態(tài)間的躍遷滿足能級差（1）從低能級（n?。└吣芗墸╪大）一吸收能量。小大hv=EEn大n小從高能級（n大）低能級（n?。┮环懦瞿芰俊４笮v=EEn大n小電離電離態(tài)與電離能電離態(tài)：n=8，E=0基態(tài)一電離態(tài)：E=0（13.6eV）=13.6eV電離能。吸n=2-電離態(tài)：E=0-E=3.4eV吸2如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能。【例1】（多選）（201

46、4.山東卷，39）氫原子能級如圖4，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是（）圖4氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長大于656nm用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級C一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D.用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級解析由玻爾的能級躍遷公式EE=hv=h得：EE=h,E2E1=h，又人=656nm，結(jié)合能級圖上的能級值解得人=mn322112122nm根據(jù)AE=Amc2計算，計算時Am的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，AE的單

47、位是“J”。根據(jù)AE=AmX931.5MeV計算。因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計算時Am的單位是“u”,AE的單位是“MeV”?！咀兪接?xùn)練】一個靜止的钚核Pu自發(fā)衰變成一個鈾核U和另一個原子核X,并釋放出一定的能量。其核衰變方程為：PuU+X。TOC o 1-5 h z方程中的“X”核符號為；钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u,X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過程放出的能量是MeV；假設(shè)钚核衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是。解析(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，得X核的質(zhì)量數(shù)為

48、239235=4,核電核數(shù)為9492=2,故“X”核為氦核，符號為He。钚核衰變過程中的質(zhì)量虧損Am=239.0522u235.0439u4.0026u=0.0057u，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，得出衰變過程中放出的能量E=0.0057X931MeV5.31MeV。钚核衰變成鈾核和X核，根據(jù)動量守恒定律，兩者動量大小相等，根據(jù)Ek=mv2=，得X核和鈾核的動能之比=58.7。答案(1)He5.3158.71.(2014.上海卷，3)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是()原子中心有一個很小的原子核原子核是由質(zhì)子和中子組成的原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)解析當(dāng)a粒子

49、穿過原子時，電子對a粒子影響很小，影響a粒子運動的主要是原子核，離核遠則a粒子受到的庫侖斥力很小、運動方向改變小。只有當(dāng)a粒子與核十分接近時，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以a粒子接近它的機會就很少，所以只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進，因此為了解釋a粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，但不能得到原子核內(nèi)的組成，故B不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論，A、C、D可以。答案B2核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)。核泄漏中的钚

50、(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為Pu-X+He+Y，下列說法中正確的是()X原子核中含有92個中子100個Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余50個由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2，衰變過程總質(zhì)量增加衰變發(fā)出的y射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力歡迎共閱解析根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得，X原子核中含有92個質(zhì)子，235個核子，則中子數(shù)為23592=143（個），選項A錯誤；半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，100個Pu經(jīng)過24100年后不一定還剩余50個，選項B錯誤；由于

51、衰變時釋放巨大能量，衰變過程總質(zhì)量減少，選項C錯誤；衰變發(fā)出的Y射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力，選項D正確。答案D（多選）（2014.新課標全國卷II,35）在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學(xué)實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是（）密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素盧瑟福通過a粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷解析密立根通過油滴實驗測出了基本

52、電荷的數(shù)值為1.6X109C,選項A正確；貝克勒爾通過對天然放射性研究發(fā)現(xiàn)了放射性元素，選項B錯誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素，選項C正確；盧瑟福通過a粒子散射實驗，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項D錯誤；湯姆遜通過對陰極射線在電場及在磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成，并測出了該粒子的比荷，選項E正確。答案ACE氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大的能量，該反應(yīng)方程為：H+H-He+X,式中X是某種粒子。已知：H、H、He和粒子X的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161U、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空

53、中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子X是，該反應(yīng)釋放出的能量為MeV（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。解析熱核聚變的核反應(yīng)方程為：H+H-He+n，所以X為n（或中子）。AE=Amc2=（2.0141+3.01614.00261.0087）X931.5MeV=17.6MeV。答案n（或中子）17.6基本技能練（多選）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U+n-Ba+Kr+3n。下列說法正確的有（）上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出鈾塊體積對鏈式反應(yīng)的發(fā)生無影響鈾核的鏈式反應(yīng)可人工控制鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響解析n表示中子，所以裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出，A項正確；當(dāng)鈾塊體積小于臨界體

54、積時鏈式反應(yīng)不會發(fā)生，B項錯誤；通過控制慢中子數(shù)可以控制鏈式反應(yīng)，C項正確；鈾核的半衰期與所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，因此不受環(huán)境溫度影響，D項錯誤。答案AC（多選）氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別是mm2、m3和m4，如果氘核和氚核結(jié)合生成氦核，則下列說法中正確的是（）核反應(yīng)方程式為H+H-He+n這是一個裂變反應(yīng)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損Amm+m2m3核反應(yīng)過程中釋放的核能AE（m1+m2m3m4）c2解析由氘核和氚核的結(jié)合以及電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒可知選項A正確；該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)，選項B錯誤；核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為Am=m1+加2加3加4，選項C錯誤；由愛因斯坦質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過程中釋放的

55、核能AE=Amc2，可知選項D正確。答案AD（2014.重慶卷,1）碘131的半衰期約為8天,若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有（）A.B.C.D.歡迎共閱解析由半衰期公式m=m()可知，m=m()=m，故選項C正確。答案C如圖1所示為氫原子能級示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干種不同頻率的光，下列說法正確的是()圖1這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光頻率最小由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金

56、屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析由原子躍遷、光電效應(yīng)的規(guī)律分析。這些氫原子向低能級躍遷時可輻射出6種光子，A錯誤；由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光子能量最小，光頻率最小，B錯誤；由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子能量最大，光頻率最大，光波長最小，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯誤；由n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量為10.20eV6.34eV，所以能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。答案D5鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)；U+na+b+2n則a+b可能是()A.Xe+KrB.Ba+KrC.Ba+SrD.Xe+Sr解析根據(jù)核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒可知，a+b的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為235+

57、12=234，質(zhì)子數(shù)應(yīng)為92，A項中的質(zhì)量數(shù)為140+93=233,B項中質(zhì)量數(shù)是141+92=233,C項中質(zhì)量數(shù)為141+93=234,質(zhì)子數(shù)為56+38=94,D項中質(zhì)量數(shù)為140+94=234,質(zhì)子數(shù)為54+38=92，綜上可知，答案為D。答案D已知氦原子的質(zhì)量為Mhu，電子的質(zhì)量為mu，質(zhì)子的質(zhì)量為mu，中子的質(zhì)量為mu，u為原子質(zhì)量單位，且由愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知：1u對應(yīng)于931.5MeV的能量，若取光速c=3X10m/s，貝V兩個質(zhì)子和兩個中子聚變成一個氦核，釋放的能量為()2X(m+m)MX931.5MeVpnHe2X(m+m+m)MX931.5MeVpneHe2X(

58、m+m+m)MXc2JpneHe2X(m+m)MXc2JpnHe解析核反應(yīng)方程為2H+2nHe，質(zhì)量虧損Am=2X(m+m)(M2m)=2X(m+m+m)M，所以釋放的能量為AE=pnHeepneHeAmX931.5MeV=2X(m+m+m)MX931.5MeV，選項B正確。pneHe答案B2014.江蘇卷，12C(2)氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷。它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一。其衰變方程是RnPo+。已知Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過天，16g的Rn衰變后還剩1goi解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得衰變方程為RaPo+He。根據(jù)衰變規(guī)律m

59、=m()，代入數(shù)值解得t=15.2天。答案He15.28輕核聚變比重核裂變能夠釋放更多的能量，若實現(xiàn)受控核聚變，且穩(wěn)定地輸出聚變能，人類將不再有“能源危機”。一個氘核和一個氚核(H)聚變成一個新核并放出一個中子(n)。完成上述核聚變方程H+H+n。(2)已知上述核聚變中質(zhì)量虧損為Am，真空中光速為c，則該核反應(yīng)中所釋放的能量為o歡迎共閱解析(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，核聚變方程是H+HHe+n。(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得該核反應(yīng)中所釋放的能量為AE=Amc2o答案(1)He(2)Amc2能力提高練9(多選)下列說法正確的是()盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為He+7N0+H鈾核裂變的核反應(yīng)方程為U-Ba+Kr+2n設(shè)質(zhì)子、中子、a粒子的質(zhì)量分別為mm2、m3，兩個質(zhì)子和兩個中子聚合成一個a粒子，釋放的能量是側(cè)+m2m3)c2原子在a、b兩個能級的能量分別為E、E，且EE，當(dāng)原子從a能級躍遷到b能級時，發(fā)射光子的波長A=(其中c為真空abab中的光速，h為普朗克常量)解析盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)