2024版新教材高中物理第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性核心素養(yǎng)提升新人教版選擇性必修第三冊(cè)

eq\a\vs4\al(核)eq\a\vs4\al(心)eq\a\vs4\al(素)eq\a\vs4\al(養(yǎng))eq\a\vs4\al(提)eq\a\vs4\al(升)情境1熒光粉——科學(xué)思維熒光粉是一種能將外部能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光的發(fā)光材料，是照明、顯示領(lǐng)域中重要的支撐材料，它是現(xiàn)代生活中極其重要的材料．本題以熒光粉的發(fā)光原理為背景，主要考查學(xué)生對(duì)躍遷規(guī)律的駕馭．1．(多選)目前用于照明用的熒光粉，大部分是粉末狀的以汞原子發(fā)出的紫外線為激發(fā)源的光致發(fā)光熒光粉．它們是利用氧化物晶體中孤立離子的電子躍遷來(lái)發(fā)光的．簡(jiǎn)要原理如下：在玻璃管中兩極間加電壓，使電子放射出來(lái)，撞擊汞原子發(fā)出紫外線，紫外線照射到熒光粉上發(fā)出可見(jiàn)光．已知汞原子可能的能級(jí)為E1＝－10.4eV，E2＝－5.5eV，E3＝－2.7eV，E4＝－1.6eV，其紫外線主要是從E2到E1能級(jí)躍遷時(shí)放出的，某熒光粉在經(jīng)此紫外線照射后發(fā)出540nm的綠光．已知h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19C，c＝3.0×108m/s，下列說(shuō)法中正確的是()A．要使得汞原子產(chǎn)生紫外線，電子能量必需等于4.9eVB．汞原子發(fā)出的紫外線的波長(zhǎng)為253.7nmC．大量處于n＝5能級(jí)的汞原子，可以發(fā)出10種不同的光子D．熒光粉發(fā)出的綠光可能使處于基態(tài)的汞原子的能級(jí)躍遷到更高狀態(tài)情境2測(cè)溫槍：光電效應(yīng)——科學(xué)探究本題以測(cè)溫槍的工作原理為背景，考查光電效應(yīng)的相關(guān)內(nèi)容，與生活實(shí)際結(jié)合緊密，以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究實(shí)力．2．(多選)額溫槍是新冠病毒防控的重要裝備之一，其原理為：人體輻射的紅外線照射到溫度傳感器，發(fā)生光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而顯示出人體的溫度．已知人的體溫正常時(shí)能輻射波長(zhǎng)約為10μm的紅外線，如圖甲所示，用該紅外線照射光電管的陰極K時(shí)，電路中有光電流產(chǎn)生，光電流隨電壓變更的圖像如圖乙所示，已知h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19C，c＝3.0×108m/s.則()A．波長(zhǎng)10μm的紅外線在真空中的頻率為3×1013HzB．將圖甲中的電源正負(fù)極反接，確定不會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)C．由圖乙可知，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能為2eVD．由圖乙可知，該光電管的陰極金屬逸出功約為1.67×10－20J情境3紅外線測(cè)溫儀——科學(xué)思維本題以紅外線測(cè)溫儀為背景，考查氫原子能級(jí)躍遷規(guī)律，與生活實(shí)際緊密結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)力．3．[2024·河南南陽(yáng)高二下聯(lián)考](多選)紅外測(cè)溫具有響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、平安精確的優(yōu)點(diǎn)，在新冠疫情防控中發(fā)揮了重要作用．紅外測(cè)溫儀捕獲被測(cè)物體電磁輻射中的紅外線部分，將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)．圖甲為紅外線光譜的三個(gè)區(qū)域，圖乙為氫原子能級(jí)示意圖．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光在真空中的速度c＝3.0×108m/s，下列說(shuō)法正確的是()A.紅外線光子能量的最大值約為1.64eVB．氫原子從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)釋放出的光子能被紅外測(cè)溫儀捕獲C．大量氫原子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，紅外測(cè)溫儀可捕獲到2種頻率的紅外線D．大量處于n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子吸取能量為2.86eV的光子后，輻射出的光子可能被紅外線測(cè)溫儀捕獲情境4光控繼電器——科學(xué)探究本題以光控繼電器為背景考查光電效應(yīng)規(guī)律的探究過(guò)程，緊密聯(lián)系生活實(shí)際，加強(qiáng)學(xué)生的探究實(shí)力．4．[2024·重慶高二下期中]如圖甲所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電限制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成．其原理是：當(dāng)光照射光電管時(shí)電路中產(chǎn)生光電流，經(jīng)放大器放大的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵芯M被磁化，將銜鐵N吸?。?dāng)光照消逝時(shí)，電路中電流消逝，銜鐵N自動(dòng)離開(kāi)M.(1)圖甲中，為了盡可能增大光電流，a端應(yīng)是電源的________(填“正”或“負(fù)”)極．(2)當(dāng)用綠光照射光電管陰極K時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是________．A．增大綠光照射強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能增大B．增大綠光照射強(qiáng)度，電路中光電流增大C．僅改用同等強(qiáng)度的紫光照射，光電子的最大初動(dòng)能不變D．僅改用同等強(qiáng)度的紫光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大(3)已知用光照強(qiáng)度為Ja的a光和光照強(qiáng)度為Jb的b光照射該光電管，分別產(chǎn)生的光電流I隨電源電壓U的關(guān)系如圖乙所示[其中電源按(1)問(wèn)連接時(shí)電壓為正]，且在電源電壓和入射光頻率確定時(shí)，光電流與光照強(qiáng)度成正比．則a光的頻率________(填“大于”“小于”或“等于”)b光的頻率．試驗(yàn)發(fā)覺(jué)，用光照強(qiáng)度為Ja的a光照射該光電管時(shí)，電壓須大于＋0.2V，繼電器才能將銜鐵吸附．若用光照強(qiáng)度為Jb的b光照射該光電管，調(diào)整電源電壓，