2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新人教版）：第十六章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性原子核

DISHILIUZHANG第十六章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性原子核考情分析光電效應(yīng)2022·河北卷·T4

2021·海南卷·T3

2021·江蘇卷·T82019·天津卷·T5

2018·全國卷Ⅱ·T17能級(jí)躍遷、光子的動(dòng)量2022·廣東卷·T5

2022·浙江6月選考·T7

2022·北京卷·T12022·重慶卷·T6

2020·江蘇卷·T12(2)

2019·全國卷Ⅰ·T14黑體輻射、原子核式結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)波2022·浙江1月選考·T16

2020·天津卷·T1

2020·江蘇卷·T12(1)原子核的衰變、半衰期2022·全國甲卷·T17

2022·山東卷·T1

2022·浙江6月選考·T142021·全國甲卷·T17

2021·全國乙卷·T17

2021·山東卷·T12021·廣東卷·T1

2021·湖南卷·T1

2021·河北卷·T12021·福建卷·T9

2021·重慶卷·T2

2020·全國卷Ⅲ·T19核反應(yīng)、核能2022·浙江1月選考·T14

2022·湖北卷·T1

2022·遼寧卷·T22021·浙江6月選考·T14

2021·北京卷·T1

2021·海南卷·T52021·江蘇卷·T1

2020·全國卷Ⅰ·T19

2020·全國卷Ⅱ·T182020·浙江7月選考·T14

2019·全國卷Ⅱ·T15試題情境生活實(shí)踐類醫(yī)用放射性核素、霓虹燈、氖管、光譜儀、原子鐘、威耳遜云室、射線測厚儀、原子彈、反應(yīng)堆與核電站、太陽、氫彈、環(huán)流器裝置等學(xué)習(xí)探究類光電效應(yīng)現(xiàn)象、光的波粒二象性、原子的核式結(jié)構(gòu)模型、氫原子光譜、原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、射線的危害與防護(hù)、原子核的結(jié)合能、核裂變反應(yīng)和核聚變反應(yīng)等光電效應(yīng)波粒二象性第1講目標(biāo)要求1.了解黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.2.知道什么是光電效應(yīng)，理解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，會(huì)利用光電效應(yīng)方程計(jì)算逸出功、截止頻率、最大初動(dòng)能等物理量.3.了解實(shí)物粒子的波動(dòng)性，知道物質(zhì)波的概念.

內(nèi)容索引考點(diǎn)一黑體輻射及實(shí)驗(yàn)規(guī)律考點(diǎn)二光電效應(yīng)考點(diǎn)三光電效應(yīng)中常見的四類圖像考點(diǎn)四光的波粒二象性與物質(zhì)波課時(shí)精練考點(diǎn)一黑體輻射及實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.熱輻射(1)定義：周圍的一切物體都在輻射

，這種輻射與物體的

有關(guān)，所以叫熱輻射.(2)特點(diǎn)：熱輻射強(qiáng)度按波長的分布情況隨物體

的不同而有所不同.2.黑體、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)黑體：能夠

入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體.梳理必備知識(shí)電磁波溫度溫度完全吸收(2)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：①對(duì)于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除了與

有關(guān)，還與材料的

及表面狀況有關(guān).②黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的

有關(guān).隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有

，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較

的方向移動(dòng)，如圖.溫度種類溫度增加短3.能量子(1)定義：普朗克認(rèn)為，當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，只能輻射或吸收某個(gè)最小能量值ε的

，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子.(2)能量子大?。害牛?/p>

，其中ν是帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率，h稱為普朗克常量.h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s).整數(shù)倍hν1.黑體能夠反射各種波長的電磁波，但不會(huì)輻射電磁波.(

)2.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，輻射強(qiáng)度極大值向波長較短的方向移動(dòng).(

)3.玻爾為得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長分布的公式，提出了能量子的假說.(

)×√×例1

(多選)關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是A.黑體能夠完全吸收照射到它上面的光波B.隨著溫度的降低，各種波長的光輻射強(qiáng)度都有所

增加C.隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度極大值向波長較長的

方向移動(dòng)D.黑體輻射的強(qiáng)度只與它的溫度有關(guān)，與形狀和黑體材料無關(guān)√√能完全吸收照射到它上面的各種頻率的電磁波而不發(fā)生反射的物體稱為黑體，選項(xiàng)A正確；由題圖可知，隨溫度的降低，各種波長的光輻射強(qiáng)度都有所減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一般物體輻射電磁波的情況除了與溫度有關(guān)，還與材料的種類及表面情況有關(guān)，但黑體輻射電磁波的情況只與它的溫度有關(guān)，選項(xiàng)D正確.例2

(2022·全國乙卷·17)一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10－7m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè).普朗克常量為h＝6.63×10－34J·s.R約為A.1×102m B.3×102

mC.6×102m D.9×102

m√一個(gè)光子的能量為E＝hν，ν為光的頻率，光的波長與頻率的關(guān)系為c＝λν，P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同，此時(shí)距光源的距離為R處，每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)，聯(lián)立以上各式解得R≈3×102m，故選B.考點(diǎn)二光電效應(yīng)1.光電效應(yīng)及其規(guī)律(1)光電效應(yīng)現(xiàn)象照射到金屬表面的光，能使金屬中的

從表面逸出，這個(gè)現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)，這種電子常稱為

.(2)光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件入射光的頻率

金屬的截止頻率.梳理必備知識(shí)電子光電子大于或等于(3)光電效應(yīng)規(guī)律①每種金屬都有一個(gè)截止頻率νc，入射光的頻率必須

這個(gè)截止頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng).②光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度

，只隨入射光

的增大而增大.③光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10－9s.④當(dāng)入射光的頻率大于或等于截止頻率時(shí)，在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，逸出的光電子數(shù)越

，逸出光電子的數(shù)目與入射光的強(qiáng)度成正比，飽和電流的大小與入射光的強(qiáng)度成

.大于或等于無關(guān)頻率多正比2.愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)光電效應(yīng)方程①表達(dá)式：hν＝Ek＋W0或Ek＝

.②物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的______________.(2)逸出功W0：電子從金屬中逸出所需做功的

，W0＝hνc＝

.(3)最大初動(dòng)能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的

吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值.hν－W0最大初動(dòng)能最小值電子1.光子和光電子都不是實(shí)物粒子.(

)2.只要入射光的強(qiáng)度足夠大，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng).(

)3.要使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光子的能量必須大于或等于該金屬的逸出功.(

)4.光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率成正比.(

)××√×光電效應(yīng)的分析思路提升關(guān)鍵能力例3

(2023·天津市質(zhì)檢)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是A.光照時(shí)間越長，光電子最大初動(dòng)能越大B.入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流導(dǎo)出C.遏止電壓與入射光的強(qiáng)度有關(guān)D.入射光頻率小于截止頻率時(shí)，不論光照時(shí)間多長，都不能發(fā)生光電效應(yīng)√光電子的最大初動(dòng)能與光照時(shí)間無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)，故A錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于或等于截止頻率，入射光強(qiáng)，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝eUc＝hν－W0知遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，與強(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)入射光頻率小于截止頻率時(shí)，不論光照時(shí)間多長，都不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確.例4

(2023·湖北省恩施高中月考)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象.用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為零，則在該實(shí)驗(yàn)中A.光電子的最大初動(dòng)能為1.05eVB.光電管陰極的逸出功為1.7eVC.開關(guān)S斷開，電流表G示數(shù)為零D.當(dāng)觸點(diǎn)c向a端滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)增大√由題可知，遏止電壓Uc＝1.7V，最大初動(dòng)能Ek＝eUc＝1.7eV，A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，逸出功W0＝E－Ek＝1.05eV，B錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S，光電效應(yīng)依然發(fā)生，有光電流，光電管、電流表、滑動(dòng)變阻器構(gòu)成閉合回路，電流表中電流不為零，C錯(cuò)誤；電源電壓為反向電壓，當(dāng)觸點(diǎn)c向a端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓增大，電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小，D正確.考點(diǎn)三光電效應(yīng)中常見的四類圖像圖像名稱圖線形狀獲取信息最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系

①截止頻率νc：圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②逸出功W0：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值W0＝|－E|＝E③普朗克常量h：圖線的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系

①截止頻率νc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系

①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②飽和電流：電流的最大值③最大初動(dòng)能：Ek＝eUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系

①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和電流③最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2例5

(2023·山東日照市模擬)在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，先后用單色光a、b、c照射同一光電管，所得到的光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示，下列說法正確的是A.b、c兩種單色光的顏色相同B.a、b兩種單色光的光照強(qiáng)度相同C.增大c光的光照強(qiáng)度，電路中的飽和電流將增大D.增大b光的光照強(qiáng)度，射出的光電子的最大初動(dòng)能增大√根據(jù)題圖可知單色光c的遏止電壓小于單色光b的遏止電壓，根據(jù)eUc＝Ek＝hν－W0可知，b、c兩種單色光頻率不同，所以顏色不同，故A錯(cuò)誤；由題圖可知單色光a、b的遏止電壓相同，則單色光a、b的頻率相同，在光的頻率相同的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，單色光a的飽和電流大于單色光b的飽和電流，則單色光a的光照強(qiáng)度大于單色光b的光照強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；電路中的飽和電流與光照強(qiáng)度有關(guān)，在其他條件相同的情況下，光照強(qiáng)度越大，光電流越大，故增大c光的光照強(qiáng)度，電路中的飽和電流將增大，故C正確；射出的光電子的最大初動(dòng)能與光照強(qiáng)度無關(guān)，故D錯(cuò)誤.例6

(2021·江蘇卷·8)如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率ν1<ν2，保持入射光不變，則光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值Ekm隨電壓U變化關(guān)系的圖像是√光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值Ekm＝Ue＋hν－h(huán)ν截止，可知Ekm－U圖像的斜率相同，均為e；截止頻率越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因ν1<ν2，則圖像C正確，A、B、D錯(cuò)誤.考點(diǎn)四光的波粒二象性與物質(zhì)波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有

.(2)光電效應(yīng)說明光具有

.(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的

.2.物質(zhì)波(1)概率波：光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率

的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率

的地方，因此光波又叫概率波.梳理必備知識(shí)波動(dòng)性粒子性波粒二象性大小(2)物質(zhì)波：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子，大到宏觀物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長λ＝

，p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量.1.光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動(dòng)性.(

)2.法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)為波動(dòng)性.(

)√√例7

(多選)(2022·浙江1月選考·16)電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是近代證實(shí)物質(zhì)波存在的實(shí)驗(yàn).如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動(dòng)量為1.2×10－23kg·m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上.已知電子質(zhì)量取9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列說法正確的是A.發(fā)射電子的動(dòng)能約為8.0×10－15JB.發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10－11mC.只有成對(duì)電子分別同時(shí)通過雙縫才能發(fā)生干涉D.如果電子是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣√√物質(zhì)波也具有波粒二象性，故電子的波動(dòng)性是每個(gè)電子本身的性質(zhì)，則每個(gè)電子依次通過雙縫都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是需要大量電子顯示出干涉圖樣，故C錯(cuò)誤，D正確.例8

(2023·上海市師大附中高三月考)用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖像，則A.圖像(a)表明光具有波動(dòng)性B.圖像(c)表明光具有粒子性C.用紫外線觀察不到類似的圖像D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波√題圖(a)只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；題圖(c)呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動(dòng)性，A、B錯(cuò)誤；紫外線也具有波粒二象性，也可以觀察到類似的圖像，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，D正確.五課時(shí)精練1.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是A.截止頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時(shí)間足夠長，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D.入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多123456789101112√基礎(chǔ)落實(shí)練逸出功W0＝hνc，W0∝νc，A正確；只有照射光的頻率大于或等于金屬截止頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，與光照的時(shí)間無關(guān)，B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，入射光頻率ν不確定時(shí)，無法確定Ek與W0的關(guān)系，C錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的前提下，入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，光子數(shù)越少，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越少，D錯(cuò)誤.1234567891011122.(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋D.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波的波長也相等√123456789101112√3.(2022·江蘇卷·4)上海光源通過電子－光子散射使光子能量增加，光子能量增加后A.頻率減小

B.波長減小C.動(dòng)量減小

D.速度減小√1234567891011121234567891011124.研究光電效應(yīng)的電路圖如圖所示，關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是A.任何一種頻率的光，只要照射時(shí)間足夠長，電流表就

會(huì)有示數(shù)B.若電源電動(dòng)勢足夠大，滑動(dòng)變阻器滑片向右滑，電流

表的示數(shù)能一直增大C.調(diào)換電源的正負(fù)極，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表

的示數(shù)可能變?yōu)榱鉊.光電效應(yīng)反映了光具有波動(dòng)性123456789101112√能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于光的頻率，與照射時(shí)間長短無關(guān)，A錯(cuò)誤；光照條件一定的情況下，會(huì)出現(xiàn)飽和電流，增加極板間電壓，電流表示數(shù)不會(huì)一直增大，B錯(cuò)誤；123456789101112調(diào)換電源正負(fù)極，若反向電壓達(dá)到遏止電壓，則電流表示數(shù)變?yōu)榱?，C正確；光電效應(yīng)反映了光具有粒子性，D錯(cuò)誤.5.(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub，光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb，h為普朗克常量.下列說法正確的是A.若νa＞νb，則一定有Ua＜UbB.若νa＞νb，則一定有Eka＞EkbC.若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD.若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb√123456789101112√123456789101112由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ek＝hν－W0，由動(dòng)能定理得Ek＝eU，用a、b單色光照射同種金屬時(shí)，逸出功W0相同.當(dāng)νa＞νb時(shí)，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb，故選項(xiàng)C正確；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.(多選)(2023·天津市模擬)如圖所示，甲、乙為兩束光經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后產(chǎn)生的干涉條紋，丙圖為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)圖，實(shí)驗(yàn)中施加反向電壓得到的光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系如圖丁所示，下列說法正確的是A.若甲光能使丙圖中產(chǎn)生光電流，則乙光一定

能使丙圖中產(chǎn)生光電流B.當(dāng)UAK小于0，但UAK沒有達(dá)到遏止電壓時(shí)，

流經(jīng)電流表方向?yàn)閺纳系较翪.若甲光對(duì)應(yīng)丁圖中曲線b，則乙光可能對(duì)應(yīng)

丁圖中曲線cD.a光照射光電管產(chǎn)生的光電子動(dòng)能一定小于b光照射光電管產(chǎn)生的光電子動(dòng)能√123456789101112√根據(jù)Δx＝

λ，可知甲光波長比乙光長，甲光頻率小于乙光，若甲光能使題圖丙中產(chǎn)生光電流，則乙光一定能使題圖丙中產(chǎn)生光電流，選項(xiàng)A正確；UAK沒有達(dá)到遏止電壓時(shí)，光電子在光電管中的運(yùn)動(dòng)方向由右至左，電流流經(jīng)電流表方向由上至下，選項(xiàng)B正確；123456789101112發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0，要想使得光電流為零，即反向遏止電壓靜電力做功eUc＝Ek，因此根據(jù)題圖丁可知，b、c兩種光射向同一光電管，反向遏止電壓是一樣的，說明b、c是同一種頻率的光，但是由題圖甲和題圖乙可知通過同一雙縫干涉的條紋間距不同，說明波長不同，兩者是矛盾的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；123456789101112根據(jù)上述分析可知，a光遏止電壓小，說明光子頻率比b光頻率低，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，a光照射產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定小于b光照射的，但是a光照射光電管產(chǎn)生的光電子動(dòng)能不一定小于b光照射光電管產(chǎn)生的光電子動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1234567891011127.(2020·江蘇卷·12(1)(2))(1)“測溫槍”(學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”)具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點(diǎn).它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計(jì)出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示.若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對(duì)應(yīng)的波長λ的變化情況是____.A.I增大，λ增大 B.I增大，λ減小C.I減小，λ增大 D.I減小，λ減小123456789101112B若人體溫度升高，則人體的熱輻射強(qiáng)度I增大，由ε＝hν可知，對(duì)應(yīng)的頻率ν變大，由c＝λν知對(duì)應(yīng)的波長λ變小，選項(xiàng)B正確.(2)大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線，其中最長和最短波長分別為λ1和λ2，則該激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為______，波長為λ1的光子的動(dòng)量為_____.(已知普朗克常量為h，光速為c)1234567891011128.(多選)如圖所示，甲、乙、丙、丁是關(guān)于光電效應(yīng)的四個(gè)圖像(電子電荷量為e)，以下說法正確的是A.由圖甲可求得普朗克常量h＝B.由圖乙可知虛線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功比

實(shí)線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功小C.由圖丙可知在光的顏色不變的情況下，

入射光越強(qiáng)，飽和電流越大D.由圖丁可知電壓越高，則光電流越大√123456789101112能力綜合練√123456789101112根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，題圖乙中縱軸截距的絕對(duì)值表示逸出功，則實(shí)線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功比虛線對(duì)應(yīng)金屬的逸出功大，故B正確；123456789101112入射光頻率一定，飽和電流由入射光的強(qiáng)度決定，即光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，光子數(shù)越多，飽和電流越大，故C正確；分析題圖丁可知，當(dāng)達(dá)到飽和電流以后，增加光電管兩端的電壓，光電流不變，故D錯(cuò)誤.9.用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為5.15×1014Hz.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.則下列說法中正確的是A.欲測遏止電壓，應(yīng)選擇電源左端為正極B.當(dāng)電源左端為正極時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑

片向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)持續(xù)增大C.增大照射光的強(qiáng)度，產(chǎn)生的光電子的最

大初動(dòng)能一定增大D.如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能

約為1.2×10－19

J123456789101112√123456789101112遏止電壓產(chǎn)生的電場對(duì)電子起阻礙作用，則電源的右端為正極，故A錯(cuò)誤；當(dāng)電源左端為正極時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，加速電場增強(qiáng)，電流增加到一定值后不再增加，故B錯(cuò)誤；由Ek＝hν－W0可知，最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；Ek＝hν－W0＝hν－h(huán)νc，νc＝5.15×1014Hz，代入數(shù)值求得Ek≈1.2×10－19J，故D正確.12345678910111210.(2023·山西省榆次一中模擬)如圖所示，分別用波長為λ、2λ的光照射光電管的陰極K，對(duì)應(yīng)的遏止電壓之比為3∶1，則光電管的截止頻率對(duì)應(yīng)的光的波長是A.2λ

B.3λC.4λ

D.6λ√11.(多選)(2023·浙江省高三檢測)如圖所示為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，此時(shí)滑片P位于中點(diǎn)O的正上方，用光束照射光電管的極板K，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).移動(dòng)滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)恰好為0時(shí)，電壓表指針指向某一刻度，下列說法正確的是A.滑片P應(yīng)向右滑動(dòng)B.電流表示數(shù)恰好為0時(shí)，電壓表示數(shù)為遏止電壓的大小C.電壓表指針指向某一刻度后，再移動(dòng)滑片P，指針將不

再偏轉(zhuǎn)D.用某種頻率的光照射，電流表示數(shù)恰好為0時(shí)，讀取電壓表示數(shù)；換用另一

種頻率的光，同樣操作后也讀取電壓表示數(shù)，若兩種光頻率和電子電荷量已

知，就可以測定普朗克常量√123456789101112√123456789101112分析可知光電管應(yīng)加上反向電壓，故滑片P向左滑動(dòng)，A錯(cuò)誤；電流表示數(shù)恰好為0時(shí)，電壓表的示數(shù)為遏止電壓的大小，B正確；電壓表測量滑動(dòng)變阻器部分兩端電壓，指針一直偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；由eUc＝hν－W0可知，兩組數(shù)據(jù)可以測定普朗克常量，D正確.123456789101112√素養(yǎng)提升練12.(2023·山東淄博市模擬)某光電管的陰極在某單色光照射下恰好發(fā)生光電效應(yīng).陰極與陽極之間所加電壓大小為U，光電流為I.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，假設(shè)光電子垂直碰撞陽極且碰撞后即被吸收，則光電子對(duì)陽極板的平均作用力F的大小為123456789101112根據(jù)題意，陰極金屬恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則說明光電子離開陰極的速度為0，DISHILIUZHANG第十六章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性原子核原子結(jié)構(gòu)原子核第2講目標(biāo)要求1.知道原子的核式結(jié)構(gòu)，了解氫原子光譜，掌握玻爾理論及能級(jí)躍遷規(guī)律.2.了解原子核的組成及核力的性質(zhì)，了解半衰期及其統(tǒng)計(jì)意義.3.認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)合能，了解核裂變及核聚變，能根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程.

內(nèi)容索引考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)和氫原子光譜考點(diǎn)二玻爾理論能級(jí)躍遷考點(diǎn)三原子核的衰變及半衰期考點(diǎn)四核反應(yīng)及核能的計(jì)算課時(shí)精練考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)和氫原子光譜1.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)α粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909年，英國物理學(xué)家

和他的助手進(jìn)行了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿_____方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子偏轉(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(gè)很小的核，原子全部的__________和幾乎全部

都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn).梳理必備知識(shí)盧瑟福原來J·J·湯姆孫正電荷質(zhì)量2.氫原子光譜(1)光譜：用棱鏡或光柵可以把光按波長(頻率)展開，獲得光的

(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜.(2)光譜分類：①線狀譜是一條條的

.②連續(xù)譜是連在一起的

.波長亮線光帶(3)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：②氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式.1.在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)是由于它跟金原子中的電子發(fā)生了碰撞.(

)2.原子中絕大部分是空的，原子核很小.(

)3.核式結(jié)構(gòu)模型是盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的.(

)4.發(fā)射光譜可能是連續(xù)譜，也可能是線狀譜.(

)×√√√例1

關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下述說法中正確的是A.在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，仍沿原來方向

前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過90°，有的甚至被彈回

接近180°B.使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力來自帶正電的核及核外電子，當(dāng)α粒子接近

核時(shí)是核的排斥力使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，當(dāng)α粒子接近電子時(shí)，是電

子的吸引力使之發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)C.實(shí)驗(yàn)表明原子中心有一個(gè)極小的核，它占有原子體積的極小部分，實(shí)

驗(yàn)事實(shí)肯定了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型D.實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電及全部質(zhì)量√在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，仍沿原來方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過90°，有的甚至被彈回接近180°，所以A正確；使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力是來自帶正電的核，當(dāng)α粒子接近核時(shí)，核的排斥力使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，電子對(duì)α粒子的影響忽略不計(jì)，所以B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)表明原子中心有一個(gè)極小的核，它占有原子體積的極小部分，實(shí)驗(yàn)事實(shí)否定了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型，所以C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電及絕大部分質(zhì)量，所以D錯(cuò)誤.考點(diǎn)二玻爾理論能級(jí)躍遷1.玻爾理論(1)定態(tài)假設(shè)：電子只能處于一系列

的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中電子繞核的運(yùn)動(dòng)是

的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不產(chǎn)生電磁輻射.(2)躍遷假設(shè)：電子從能量較高的定態(tài)軌道(其能量記為En)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為Em，m<n)時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子，這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即hν＝

.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)軌道量子化假設(shè)：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng).原子的定態(tài)是

，因此電子的可能軌道也是

.梳理必備知識(shí)不連續(xù)穩(wěn)定En－Emk不連續(xù)的不連續(xù)的2.能級(jí)躍遷(1)能級(jí)和半徑公式：①能級(jí)公式：En＝

E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝

eV.②半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)軌道半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10m.－13.6(2)氫原子的能級(jí)圖，如圖所示1.處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為11eV的光子而躍遷到高能級(jí).(

)2.氫原子吸收或輻射光子的頻率條件是hν＝En－Em(m<n).(

)3.氫原子各能級(jí)的能量指電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能.(

)4.玻爾理論能解釋所有元素的原子光譜.(

)×√××1.兩類能級(jí)躍遷(1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)→低能級(jí)，釋放能量，發(fā)射光子.提升關(guān)鍵能力(2)受激躍遷：低能級(jí)→高能級(jí)，吸收能量.①吸收光子的能量必須恰好等于能級(jí)差hν＝ΔE.(注意：當(dāng)入射光子能量大于該能級(jí)的電離能時(shí)，原子對(duì)光子吸收不再具有選擇性，而是吸收以后發(fā)生電離)②碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可，E外≥ΔE.2.光譜線條數(shù)的確定方法(1)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為n－1.3.電離(1)電離態(tài)：n＝∞，E＝0.(2)電離能：指原子從基態(tài)或某一激發(fā)態(tài)躍遷到電離態(tài)所需要吸收的最小能量.例如：氫原子從基態(tài)→電離態(tài)：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV(3)若吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還具有動(dòng)能.例2

(2022·重慶卷·6)如圖為氫原子的能級(jí)示意圖.已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53～2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76～3.10eV.若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為A.10.20eV B.12.09eVC.12.75eV D.13.06eV√由題知使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則由藍(lán)光光子能量范圍可知?dú)湓訌膎＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，即從n＝4躍遷到n＝2輻射藍(lán)光，則需激發(fā)氫原子到n＝4能級(jí)，則激發(fā)氫原子的光子能量為ΔE＝E4－E1＝12.75eV，故選C.例3

(2022·浙江6月選考·7)如圖為氫原子的能級(jí)圖.大量氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉.下列說法正確的是A.逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eVB.n＝3躍遷到n＝1放出的光電子動(dòng)量最大C.有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)D.用0.85eV的光子照射，氫原子躍遷到n＝4激發(fā)態(tài)√從n＝3躍遷到n＝1放出的光電子能量最大，根據(jù)Ek＝E－W0，可得此時(shí)最大初動(dòng)能為Ek＝9.8eV，故A錯(cuò)誤；大量氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)能放出

＝3種頻率的光子，其中從n＝3躍遷到n＝2放出的光子能量為ΔE1＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV<2.29eV，不能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)，其他兩種均可以，故C錯(cuò)誤；由于從n＝3躍遷到n＝4需要吸收的光子能量為ΔE2＝1.51eV－0.85eV＝0.66eV，所以用0.85eV的光子照射，不能使氫原子躍遷到n＝4激發(fā)態(tài)，故D錯(cuò)誤.考點(diǎn)三原子核的衰變及半衰期1.原子核的組成：原子核是由

和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的

.2.天然放射現(xiàn)象放射性元素

地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由

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).梳理必備知識(shí)質(zhì)子質(zhì)子數(shù)自發(fā)貝克勒爾原子核3.三種射線的比較名稱構(gòu)成符號(hào)電荷量質(zhì)量電離能力貫穿本領(lǐng)α射線____核＋2e4u最___最____β射線_____－e較強(qiáng)較強(qiáng)γ射線光子γ00最___最____氦電子強(qiáng)弱弱強(qiáng)4.原子核的衰變(1)衰變：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，變成另一種

的變化稱為原子核的衰變.(2)α衰變、β衰變原子核衰變類型α衰變?chǔ)滤プ兯プ兎匠趟プ儗?shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子衰變規(guī)律________守恒、質(zhì)量數(shù)守恒電荷數(shù)(3)γ射線：γ射線經(jīng)常是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)產(chǎn)生的.5.半衰期(1)公式：N余＝N原

，m余＝m原

.(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由

決定的，跟原子所處的外部條件(如溫度、壓強(qiáng))和化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)_____(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).核內(nèi)部自身的因素?zé)o關(guān)6.放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)(1)放射性同位素：有

放射性同位素和

放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同.(2)應(yīng)用：放射治療、培優(yōu)、保鮮、做

等.(3)防護(hù)：防止放射性對(duì)人體組織的傷害.天然人工示蹤原子1.三種射線按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是γ射線、β射線、α射線.(

)2.β衰變中的電子來源于原子核外電子.(

)3.發(fā)生β衰變時(shí)，新核的電荷數(shù)不變.(

)4.如果現(xiàn)在有100個(gè)某放射性元素的原子核，那么經(jīng)過一個(gè)半衰期后還剩50個(gè).(

)√×××√根據(jù)題意設(shè)半衰期為t0的元素原子核數(shù)為x，另一種元素原子核數(shù)為y，在t＝4t0時(shí)，原子核數(shù)為x的元素經(jīng)歷了4個(gè)半衰期，原子核數(shù)為y的元素經(jīng)歷了2個(gè)半衰期，例5

(多選)有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，一個(gè)原來靜止在A處的原子核發(fā)生衰變放射出兩個(gè)粒子，兩個(gè)新核的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別為r1、r2.下列說法正確的是A.原子核發(fā)生α衰變，根據(jù)已知條件可以算出兩個(gè)新

核的質(zhì)量比B.衰變形成的兩個(gè)粒子帶同種電荷C.衰變過程中原子核遵循動(dòng)量守恒定律D.衰變形成的兩個(gè)粒子電荷量的關(guān)系為q1∶q2＝r1∶r2√√衰變后兩個(gè)新核速度方向相反，受力方向也相反，根據(jù)左手定則可判斷出兩個(gè)粒子帶同種電荷，所以衰變是α衰變，衰變后的新核由洛倫茲力提供向心力，衰變過程遵循動(dòng)量守恒定律，即mv相同，所以電荷量與半徑成反比，有q1∶q2＝r2∶r1，但無法求出質(zhì)量比，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確.考點(diǎn)四核反應(yīng)及核能的計(jì)算1.核反應(yīng)的四種類型梳理必備知識(shí)類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變?chǔ)了プ冏园l(fā)β衰變自發(fā)人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂萍s里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子重核裂變?nèi)菀卓刂戚p核聚變現(xiàn)階段很難控制2.核反應(yīng)方程式的書寫(2)掌握核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒.(3)由于核反應(yīng)不可逆，所以書寫核反應(yīng)方程式時(shí)只能用“→”表示反應(yīng)方向.3.核力和核能(1)核力：原子核內(nèi)部，

間所特有的相互作用力.(2)結(jié)合能：原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們

需要的能量，叫作原子的結(jié)合能，也叫核能.(3)比結(jié)合能：原子核的結(jié)合能與

之比，叫作比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能.

越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定.(4)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其對(duì)應(yīng)的能量ΔE＝

.原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝

.核子分開核子數(shù)比結(jié)合能Δmc2Δmc21.核力就是庫侖力.(

)2.原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定.(

)3.核反應(yīng)中，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，一定有核能產(chǎn)生.(

)×√×核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”.(2)根據(jù)ΔE＝Δm×931.5MeV計(jì)算.因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”.(3)根據(jù)核子比結(jié)合能來計(jì)算核能：原子核的結(jié)合能＝核子比結(jié)合能×核子數(shù).提升關(guān)鍵能力例6

下列說法正確的是√根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，A選項(xiàng)反應(yīng)中的X質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，為α粒子，核反應(yīng)類型為α衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)反應(yīng)中的Y質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，核反應(yīng)類型為輕核聚變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)反應(yīng)中的K質(zhì)量數(shù)總數(shù)為10，電荷數(shù)為0，則K為10個(gè)中子，核反應(yīng)類型為重核裂變，選項(xiàng)C正確；D選項(xiàng)反應(yīng)中的Z質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為質(zhì)子，核反應(yīng)類型為人工轉(zhuǎn)變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.B.核反應(yīng)前后的總質(zhì)子數(shù)不變C.核反應(yīng)前后總質(zhì)量數(shù)不同D.中微子νe的電荷量與電子的相同√中微子不帶電，則中微子νe的電荷量與電子的不相同，D錯(cuò)誤.A.8MeV B.16MeVC.26MeV D.52MeV√因電子質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，計(jì)算中可忽略不計(jì)，核反應(yīng)質(zhì)量虧損Δm＝4×1.0078u－4.0026u＝0.0286u，釋放的能量ΔE＝0.0286×931MeV≈26.6MeV，選項(xiàng)C正確.例9

花崗巖、磚砂、水泥等建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來源.人呼吸時(shí)，氡氣會(huì)隨氣體進(jìn)入肺臟，氡衰變放出的α射線像小“炸彈”一樣轟擊肺細(xì)胞，使肺細(xì)胞受損，從而引發(fā)肺癌、白血病等.一靜止的氡核

發(fā)生一次α衰變生成新核釙(Po)，此過程動(dòng)量守恒且釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動(dòng)能.已知m氡＝222.0866u，mα＝4.0026u，m釙＝218.0766u,1u相當(dāng)于931MeV的能量.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(1)寫出上述核反應(yīng)方程；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有(2)求上述核反應(yīng)放出的能量ΔE；答案

6.89MeV質(zhì)量虧損Δm＝222.0866u－4.0026u－218.0766u＝0.0074u，ΔE＝Δm×931MeV，解得ΔE≈6.89MeV(3)求α粒子的動(dòng)能Ekα.答案

6.77MeV設(shè)α粒子、釙核的動(dòng)能分別為Ekα、Ek釙，動(dòng)量分別為pα、p釙，由能量守恒定律得ΔE＝Ekα＋Ek釙由動(dòng)量守恒定律得0＝pα

＋p釙，故Ekα∶Ek釙＝218∶4解得Ekα≈6.77MeV.五課時(shí)精練1.(2022·湖南卷·1)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性123456789101112√基礎(chǔ)落實(shí)練玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處是它保留了經(jīng)典理論中的一些觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，還不能完全揭示微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，A、B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，C正確；電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證實(shí)了電子的波動(dòng)性，D錯(cuò)誤.1234567891011122.(2022·北京卷·1)氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子A.放出光子，能量增加B.放出光子，能量減少C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量減少123456789101112√氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子放出光子，且放出光子的能量等于兩能級(jí)之差，能量減少，故選B.√123456789101112123456789101112根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為

，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；該反應(yīng)釋放的能量為E＝(m1＋m2－m3)c2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.123456789101112√√123456789101112半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于大量原子核衰變是成立的，個(gè)數(shù)較少時(shí)規(guī)律不成立，故D錯(cuò)誤.5.(2022·廣東卷·5)目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子.氫原子第n能級(jí)的能量為En＝

，其中E1＝－13.6eV.圖是按能量排列的電磁波譜，要使n＝20的氫原子吸收一個(gè)光子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，被吸收的光子是A.紅外線波段的光子

B.可見光波段的光子C.紫外線波段的光子

D.X射線波段的光子123456789101112√123456789101112要使處于n＝20的氫原子吸收一個(gè)光子后恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，則需要吸收光子的能量為E＝0－(

)eV＝0.034eV，結(jié)合題圖可知被吸收的光子是紅外線波段的光子，故選A.6.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，以及從n＝3、4、5、6能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)輻射的四條光譜線.則下列敘述正確的有A.Hα、Hβ、Hγ、Hδ的頻率依次增大B.可求出這四條譜線的波長之比，Hα、

Hβ、Hγ、Hδ的波長依次增大C.處于基態(tài)的氫原子要吸收3.4eV的能

量才能被電離D.如果Hδ可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，Hβ一定可以使該金屬發(fā)生光電

效應(yīng)√123456789101112根據(jù)hν＝Em－En(m>n，m、n都只能取正整數(shù))，可以判定Hα、Hβ、Hγ、Hδ的頻率依次增大，波長依次減小，123456789101112且