【高考物理】備戰(zhàn)高考易錯(cuò)題（新高考專用）易錯(cuò)點(diǎn)15 近代物理（4大陷阱）易錯(cuò)題含答案及解析

易錯(cuò)點(diǎn)15近代物理目錄01易錯(cuò)陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】錯(cuò)誤理解光電效應(yīng)規(guī)律【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】對(duì)玻爾理論的不夠透徹【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解半衰期，求半衰期出現(xiàn)錯(cuò)誤【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】混淆結(jié)合能與比結(jié)合能03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)陷阱1：不理解光電效應(yīng)規(guī)律【分析】光電效應(yīng)規(guī)律的“四點(diǎn)”理解=1\*GB3①放不放光電子，看入射光的頻率。=2\*GB3②放多少光電子，看光的強(qiáng)度。=3\*GB3③光電子的最大初動(dòng)能大小，看入射光的頻率。=4\*GB3④要放光電子，瞬時(shí)放。.易錯(cuò)陷阱2：氫原子躍遷問(wèn)題不能分清一群與一個(gè)、躍遷與電離【分析】原子就能從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)。原子發(fā)射或吸收光子時(shí),滿足玻爾理論的躍遷假設(shè),即一群氫原子從量子數(shù)n的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),輻射光子形成光譜線條數(shù)為.原子的躍遷公式只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況,對(duì)于光子和原子作用而使原子電離和實(shí)物粒子與原子作用而使原子激發(fā)的情況,則不受此條件的限制.這是因?yàn)?原子一旦電離,原子結(jié)構(gòu)即被破壞,因而不再遵守有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的理論.易錯(cuò)陷阱3：不理解半衰期，求半衰期出現(xiàn)錯(cuò)誤【分析】半衰期由放射性元素的核內(nèi)部本身的因素決定的。跟原子所處的物理（如壓強(qiáng)、溫度等）或化學(xué)（如單質(zhì)或化合物）狀態(tài)無(wú)關(guān)．（半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量原子核適用，對(duì)于少數(shù)個(gè)別的原子核，其衰變毫無(wú)規(guī)律，何時(shí)衰變，不可預(yù)知．衰變速度越快的元素，半衰期越短;不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別十分懸殊．若半衰期一般用表示，表示衰變時(shí)間，表示放射性元素的初始原子核個(gè)數(shù)，為經(jīng)歷了個(gè)半衰期后所剩余放射性元素的原子核個(gè)數(shù)，表示已衰變的放射性元素原子核個(gè)數(shù)；表示放射性元素的初始質(zhì)量，為經(jīng)歷了個(gè)半衰斯所剩余放射性元素的質(zhì)量，表示已衰變的放射性元素的質(zhì)量。則有如下4個(gè)公式：；；易錯(cuò)陷阱4：不理解質(zhì)能方程，不會(huì)計(jì)算核能?！痉治觥坎荒苷J(rèn)為有“質(zhì)量虧損”所以核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量不守恒，也不能誤認(rèn)為質(zhì)量與能量之間存在轉(zhuǎn)化的關(guān)系質(zhì)量m與能量E符合愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，這里c是真空中的光速.．根據(jù)質(zhì)能方程，當(dāng)能量增加了△E，那么它的質(zhì)量也相應(yīng)地增加△m，反過(guò)來(lái)也一樣.△E和△m間符合下述質(zhì)能方程．計(jì)算核能除根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程外，還有利用阿伏加德羅常數(shù)和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律．如【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】錯(cuò)誤理解光電效應(yīng)規(guī)律【例1】光電繼電器是一種利用光電效應(yīng)工作的儀器。當(dāng)光照射到光電管陰極時(shí)，陰極會(huì)逸出光電子，此時(shí)放大器中有電流流過(guò)，進(jìn)而使得電磁繼電器工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。下列說(shuō)法正確的是（）A．只要入射光的強(qiáng)度足夠大，光電管就能發(fā)生光電效應(yīng)，與光的頻率無(wú)關(guān)B．保持入射光的強(qiáng)度不變，增大入射光的頻率，放大器中的電流將變小C．若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，放大器中的電流將減為零D．若入射光的頻率為，陰極材料的逸出功為，普朗克常量為h，則電子逸出時(shí)的動(dòng)能為【變式1-1】小劉同學(xué)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，已知a光的頻率小于b光的頻率，兩種光都能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，其中電壓表可雙向偏轉(zhuǎn)。則下列說(shuō)法正確的是（）

A．用a光照射，開關(guān)S接1可研究光電管中電流隨電壓的變化情況B．分別用兩種光照射陰極K，開關(guān)S接2時(shí)，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時(shí)，C．減小a光的強(qiáng)度，陰極K可能不發(fā)生光電效應(yīng)D．a(chǎn)光照射陰極K產(chǎn)生的最大初動(dòng)能的光電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波長(zhǎng)小于b光照射陰極K產(chǎn)生的最大初動(dòng)能的光電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波長(zhǎng)【變式1-2】愛(ài)因斯坦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年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系如圖2所示，其中為極限頻率。從圖中可以確定的是（）

A．當(dāng)入射光頻率時(shí)，會(huì)逸出光電子B．該金屬的逸出功與入射光頻率有關(guān)C．最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度成正比D．圖中直線的斜率為普朗克常量h【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】錯(cuò)誤地理解躍遷規(guī)律【例2】處于基態(tài)的氫原子在某單色光的照射下，只能發(fā)出頻率為的三種光，且＜＜,則照射光的光子能量為()A.B.C.D.h(++)【變式2-1】．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）

A． B． C． D．【變式2-2】．2（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（

）

A．和能級(jí)之間的躍遷 B．和能級(jí)之間的躍遷C．和能級(jí)之間的躍遷 D．和能級(jí)之間的躍遷【變式2-3】．如圖所示，圖甲為氫原子能級(jí)圖，大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子。其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說(shuō)法正確的是（）

A．用能量為的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離B．陰極K金屬的逸出功為C．光電子最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D．一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】錯(cuò)誤理解半衰期，不會(huì)計(jì)算【例3】關(guān)于半衰期，以下說(shuō)法正確的是：A．同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長(zhǎng).B．升高溫度可以使半衰期縮短.C．氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩下一個(gè).D．氡的半衰期為3.8天，4克氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩下1克.【變式3-1】2023年8月24日日本向太平洋排放核污水后，近百名日本民眾游行抗議核污水排海計(jì)劃，同時(shí)也導(dǎo)致許多國(guó)家禁止進(jìn)口日本水產(chǎn)品。核污水中的放射性元素對(duì)人類社會(huì)和海洋生態(tài)環(huán)境健康的潛在威脅難以估量，其中核反應(yīng)之一為，的半衰期為28年，下列說(shuō)法正確的是（）A．該核反應(yīng)中發(fā)生了衰變B．環(huán)境溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度增大，的半衰期減小C．100個(gè)原子核經(jīng)過(guò)28年，只剩50個(gè)原子核未衰變D．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大【變式3-2】（2023·海南海口·海南華僑中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）鈷60（）是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年。鈷60會(huì)通過(guò)發(fā)生β衰變釋放能量高達(dá)315keV的高速電子并衰變成為鎳60，同時(shí)會(huì)放出兩束γ射線，則下列說(shuō)法正確的是（）A．315keV=5.04×10-12JB．24個(gè)原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后只剩下6個(gè)C．β衰變釋放的電子是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子產(chǎn)生的D．γ射線是原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)輻射出來(lái)的【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】混淆結(jié)合能與比結(jié)合能，不會(huì)計(jì)算核【例4】原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)量數(shù)越大的原子核，核子結(jié)合得越牢固 B．12H核比C．3689Kr核的結(jié)合能大于D．兩個(gè)12H核結(jié)合成【變式4-1】钚（）靜止時(shí)衰變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)和α粒子，激發(fā)態(tài)鈾核立即衰變?yōu)榉€(wěn)態(tài)鈾核，并放出能量為的γ光子。已知钚、穩(wěn)態(tài)軸核和α粒子的質(zhì)量分別記為，和，衰變放出光子的動(dòng)量可忽略且該過(guò)程釋放的核能除去γ光子的能量外全部轉(zhuǎn)化為和α粒子的動(dòng)能。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中衰變產(chǎn)生的和α粒子，兩者速度方向均與磁場(chǎng)垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．和α粒子在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌跡為外切圓B．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能C．的動(dòng)能為D．α粒子的動(dòng)能為【變式4-2】（2023·甘肅·統(tǒng)考三模）目前俄烏沖突在持續(xù)進(jìn)行中，烏境內(nèi)最大的扎波羅熱核電站多次遭受炮火攻擊，人們擔(dān)憂如果戰(zhàn)斗持續(xù)下去，可能導(dǎo)致核泄漏事故。扎波羅熱核電站利用鈾核裂變釋放出能量，如圖所示原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線，下列說(shuō)法正確的是（）

A．鈾核裂變的一個(gè)重要核反應(yīng)方程是B．核的平均結(jié)合能大于核的平均結(jié)合能C．三個(gè)中子和三個(gè)質(zhì)子結(jié)合成核時(shí)釋放能量約為D．核的平均核子質(zhì)量小于核的平均核子質(zhì)量1．如圖為光電管的示意圖。若用波長(zhǎng)為的單色光照射該光電管時(shí)，兩板間可產(chǎn)生的最大電壓為1.7V。取，則下列判斷正確的是（

）

A．該光電管K極的逸出功約為1.43eVB．逸出光電子的最大初動(dòng)能約為1.25eVC．僅改變?cè)搯紊獾膹?qiáng)度，兩板間的電壓可能大于1.7VD．若改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射，兩板間的電壓可能大于1.7V2．研究光電效應(yīng)的電路如圖所示，用藍(lán)光、較強(qiáng)的黃光和較弱的黃光分別照射密封真空管中的金屬極板K，極板發(fā)射出的光電子在電路中形成的光電流I與AK之間的電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。關(guān)于1、2、3三條曲線，下列說(shuō)法正確的是（）A．2、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線，曲線2對(duì)應(yīng)的黃光較強(qiáng)B．1、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線，曲線1對(duì)應(yīng)的黃光較強(qiáng)C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，電流表示數(shù)一定為零D．電壓表示數(shù)越大，則光電流越大，截止頻率越小3.（2023年遼寧卷高考真題）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則（）

A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek4．（2024·四川巴中·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．有6個(gè)能發(fā)生α衰變的原子核經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期一定還剩3個(gè)沒(méi)有衰變的原子核C．大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生兩種不同頻率的光子D．某種頻率的光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，所有光電子初動(dòng)能都相等5．（2023·海南省直轄縣級(jí)單位·文昌中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）已知金屬鋅的逸出功為，氫原子能級(jí)分布如圖所示，氫原子中的電子從能級(jí)躍遷到能級(jí)可產(chǎn)生a光，從能級(jí)躍遷到能級(jí)可產(chǎn)生b光。a光和b光的波長(zhǎng)分別為和?，F(xiàn)用a、b光照射到金屬鋅表面均可產(chǎn)生光電效應(yīng)，遏止電壓分別為和。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．B．C．a(chǎn)光的光子能量為D．b光照射金屬鋅產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6．（2024·福建寧德·福建省寧德第一中學(xué)?？家荒＃┤缦伦髨D是用于研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，右圖是氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)躍遷到時(shí)發(fā)出的某種光照射左圖實(shí)驗(yàn)裝置的陰極時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，慢慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)大于等于時(shí)，電流表讀數(shù)為零，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．躍遷到的光電子動(dòng)能為B．滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c向a側(cè)慢慢移動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)會(huì)增大C．其他條件不變，一群氫原子處于能級(jí)躍遷發(fā)出的光，總共有3種光可以發(fā)生光電效應(yīng)D．用不同頻率的光子照射該實(shí)驗(yàn)裝置，記錄電流表恰好讀數(shù)為零的電壓表讀數(shù)，根據(jù)頻率和電壓關(guān)系可以精確測(cè)量普朗克常數(shù)7．（2023·安徽合肥·合肥市第八中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）如圖是氫原子電子軌道示意圖，a、b兩束光是由處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)和態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，現(xiàn)分別用a、b兩束單色光照射同一光電管陰極時(shí)，都發(fā)生了光電效應(yīng)，則關(guān)于a、b這兩束光，下列說(shuō)法正確的是（）

A．a(chǎn)、b兩束光的光子能量滿足B．光子動(dòng)量C．兩束光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓D．入射同一雙縫干涉裝置上，相鄰亮紋的間距。8．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考一模）“拒絕煙草，沽身自好?！睙煵輧?nèi)含有較高的放射性陀元素釙、鉛、鐳等，其中釙元素在衰變過(guò)程中會(huì)釋放射線，嚴(yán)重可致人肺癌。已知釙元素的衰變方程是，半衰期為138天，則下列說(shuō)法正確的是（）A．X的電離能力比射線弱B．的衰變?yōu)樗プ僀．衰變的過(guò)程中質(zhì)量守恒D．隨著的不斷衰變，其半衰期會(huì)變小9．（2023·湖南郴州·統(tǒng)考三模）氧核衰變成釙核，其核反應(yīng)方程為，氡核的半衰期為3.8天，一個(gè)靜止的衰變釋放的能量為E，且能量完全轉(zhuǎn)化為兩粒子的動(dòng)能，則下列說(shuō)法正確的是（）A．方程式中的X是質(zhì)子B．該核反應(yīng)前、后的質(zhì)量守恒，且電荷數(shù)守恒C．50個(gè)氡核經(jīng)過(guò)3.8天還剩25個(gè)氡核D．衰變釋放出的X粒子的動(dòng)能為10．（2024·陜西寶雞·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）自然界的鈾中99.28%是鈾238，鈾238發(fā)生衰變產(chǎn)生新核釷234，其衰變方程為，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．鈾238發(fā)生的是β衰變 B．X比γ的穿透能力更強(qiáng)C．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能 D．γ只能由原子核的衰變產(chǎn)生11．（2023·青海西寧·統(tǒng)考二模）自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示（N表示中子數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)），則下列說(shuō)法正確的是（）

A．由到的衰變是α衰變B．已知的半衰期是T，則8個(gè)原子核經(jīng)過(guò)2T時(shí)間后還剩4個(gè)C．從到共發(fā)生5次α衰變和2次β衰變D．圖中原子核發(fā)生的α衰變和β衰變分別只能產(chǎn)生α射線和β射線12．（2023·河北唐山·開灤第一中學(xué)?？家荒＃┤鐖D是玻爾解釋氫原子光譜畫出的能級(jí)圖，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV～3.11eV。大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，發(fā)出若干頻率的光子，設(shè)普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是（）A．能產(chǎn)生6種不同頻率的光子B．能產(chǎn)生10種不同頻率的光子C．能產(chǎn)生6種不同頻率的可見光D．能產(chǎn)生3種不同頻率的可見光13．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）幾種金屬的逸出功和氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV-3.11eV之間?，F(xiàn)有大量氫原子處于激發(fā)態(tài)，則（

）表幾種金屬的截止頻率和逸出功金屬鎢鈣鈉鉀銣10.957.735.535.445.154.543.202.292.252.13

A．氫原子的能級(jí)En指的是氫原子中電子的動(dòng)能B．氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=3時(shí)會(huì)輻射出具有顯著熱效應(yīng)的電磁波C．處于n=3能級(jí)的氫原子在躍遷時(shí)輻射出的光子于可以使鉀金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能可能為12.09eVD．氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2和從能級(jí)4躍遷到能級(jí)2均輻射出可見光，用這兩種光在同一雙縫干涉裝置做實(shí)驗(yàn)，前者的相鄰條紋間距更大14.如圖所示為氫原子能級(jí)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(jí)躍遷時(shí)輻射出若干種不同頻率的光，下列說(shuō)法正確的是（）

A．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B．由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光的頻率最小C．用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)D．由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最大15（2024·福建寧德·福鼎市第一中學(xué)?？家荒＃┰诖鸥袘?yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核（X）發(fā)生了衰變放出了一個(gè)粒子。放射出的粒子（He）及生成的新核Y在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。粒子的運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R，質(zhì)量為m和電荷量為q。下面說(shuō)法正確的是（）

A．衰變后產(chǎn)生的粒子與新核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡（箭頭表示運(yùn)動(dòng)方向）正確的是圖甲B．新核Y在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑C．α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，環(huán)形電流大小為D．若衰變過(guò)程中釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動(dòng)能，則衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為

易錯(cuò)點(diǎn)15近代物理目錄01易錯(cuò)陷阱（4大陷阱）02舉一反三【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】錯(cuò)誤理解光電效應(yīng)規(guī)律【易錯(cuò)點(diǎn)提醒二】對(duì)玻爾理論的不夠透徹【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】不理解半衰期，求半衰期出現(xiàn)錯(cuò)誤【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】混淆結(jié)合能與比結(jié)合能03易錯(cuò)題通關(guān)易錯(cuò)陷阱1：不理解光電效應(yīng)規(guī)律【分析】光電效應(yīng)規(guī)律的“四點(diǎn)”理解=1\*GB3①放不放光電子，看入射光的頻率。=2\*GB3②放多少光電子，看光的強(qiáng)度。=3\*GB3③光電子的最大初動(dòng)能大小，看入射光的頻率。=4\*GB3④要放光電子，瞬時(shí)放。.易錯(cuò)陷阱2：氫原子躍遷問(wèn)題不能分清一群與一個(gè)、躍遷與電離【分析】原子就能從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)。原子發(fā)射或吸收光子時(shí),滿足玻爾理論的躍遷假設(shè),即一群氫原子從量子數(shù)n的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),輻射光子形成光譜線條數(shù)為.原子的躍遷公式只適用于光子和原子作用而使原子在各定態(tài)之間躍遷的情況,對(duì)于光子和原子作用而使原子電離和實(shí)物粒子與原子作用而使原子激發(fā)的情況,則不受此條件的限制.這是因?yàn)?原子一旦電離,原子結(jié)構(gòu)即被破壞,因而不再遵守有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的理論.易錯(cuò)陷阱3：不理解半衰期，求半衰期出現(xiàn)錯(cuò)誤【分析】半衰期由放射性元素的核內(nèi)部本身的因素決定的。跟原子所處的物理（如壓強(qiáng)、溫度等）或化學(xué)（如單質(zhì)或化合物）狀態(tài)無(wú)關(guān)．（半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量原子核適用，對(duì)于少數(shù)個(gè)別的原子核，其衰變毫無(wú)規(guī)律，何時(shí)衰變，不可預(yù)知．衰變速度越快的元素，半衰期越短;不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別十分懸殊．若半衰期一般用表示，表示衰變時(shí)間，表示放射性元素的初始原子核個(gè)數(shù)，為經(jīng)歷了個(gè)半衰期后所剩余放射性元素的原子核個(gè)數(shù)，表示已衰變的放射性元素原子核個(gè)數(shù)；表示放射性元素的初始質(zhì)量，為經(jīng)歷了個(gè)半衰斯所剩余放射性元素的質(zhì)量，表示已衰變的放射性元素的質(zhì)量。則有如下4個(gè)公式：；；易錯(cuò)陷阱4：不理解質(zhì)能方程，不會(huì)計(jì)算核能。【分析】不能認(rèn)為有“質(zhì)量虧損”所以核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量不守恒，也不能誤認(rèn)為質(zhì)量與能量之間存在轉(zhuǎn)化的關(guān)系質(zhì)量m與能量E符合愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，這里c是真空中的光速.．根據(jù)質(zhì)能方程，當(dāng)能量增加了△E，那么它的質(zhì)量也相應(yīng)地增加△m，反過(guò)來(lái)也一樣.△E和△m間符合下述質(zhì)能方程．計(jì)算核能除根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程外，還有利用阿伏加德羅常數(shù)和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律．如【易錯(cuò)點(diǎn)提醒一】錯(cuò)誤理解光電效應(yīng)規(guī)律【例1】光電繼電器是一種利用光電效應(yīng)工作的儀器。當(dāng)光照射到光電管陰極時(shí)，陰極會(huì)逸出光電子，此時(shí)放大器中有電流流過(guò)，進(jìn)而使得電磁繼電器工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。下列說(shuō)法正確的是（）A．只要入射光的強(qiáng)度足夠大，光電管就能發(fā)生光電效應(yīng)，與光的頻率無(wú)關(guān)B．保持入射光的強(qiáng)度不變，增大入射光的頻率，放大器中的電流將變小C．若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，放大器中的電流將減為零D．若入射光的頻率為，陰極材料的逸出功為，普朗克常量為h，則電子逸出時(shí)的動(dòng)能為【錯(cuò)解分析】認(rèn)為發(fā)生光電效應(yīng)的與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)而錯(cuò)選A，實(shí)際上發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于或等于截止頻率【答案】B【詳解】A．根據(jù)光電效應(yīng)的條件可知，入射光的頻率必須大于或等于陰極金屬的截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．保持入射光的強(qiáng)度不變，增大入射光的頻率，則單位時(shí)間照射到陰極單位面積上的入射光的光子數(shù)目減少，即陰極單位時(shí)間單位面積上接收到的光子數(shù)將減少，故而陰極單位時(shí)間內(nèi)逸出的電子數(shù)減少，放大器中的電流也將減小，B正確；C．若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，電源將提供反向減速電壓，如果該反向電壓可能沒(méi)有達(dá)到遏止電壓，故而電流不一定為零，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，為光電子的最大初動(dòng)能，實(shí)際上電子逸出時(shí)的動(dòng)能可能比小，D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?-1】小劉同學(xué)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，已知a光的頻率小于b光的頻率，兩種光都能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，其中電壓表可雙向偏轉(zhuǎn)。則下列說(shuō)法正確的是（）

A．用a光照射，開關(guān)S接1可研究光電管中電流隨電壓的變化情況B．分別用兩種光照射陰極K，開關(guān)S接2時(shí)，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時(shí)，C．減小a光的強(qiáng)度，陰極K可能不發(fā)生光電效應(yīng)D．a(chǎn)光照射陰極K產(chǎn)生的最大初動(dòng)能的光電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波長(zhǎng)小于b光照射陰極K產(chǎn)生的最大初動(dòng)能的光電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波長(zhǎng)【答案】A【詳解】A．開關(guān)接1，光電管上施加的是正向加速電壓，可研究光電管中電流隨電壓的變化情況，故A正確；B．開關(guān)接2時(shí)，光電管上施加的是減速電壓，根據(jù)，由于可知故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于或等于截止頻率，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)上述可知，由于a光的頻率小于b光的頻率，則光照射陰極K產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能小一些，該光電子的最大動(dòng)量也小一些，根據(jù)可知，a光照射陰極K產(chǎn)生的最大初動(dòng)能的光電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波長(zhǎng)大于b光照射陰極K產(chǎn)生的最大初動(dòng)能的光電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。故選A【變式1-2】愛(ài)因斯坦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年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系如圖2所示，其中為極限頻率。從圖中可以確定的是（）

A．當(dāng)入射光頻率時(shí)，會(huì)逸出光電子B．該金屬的逸出功與入射光頻率有關(guān)C．最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度成正比D．圖中直線的斜率為普朗克常量h【答案】D【詳解】根據(jù)光電效應(yīng)方程可得可知當(dāng)入射光頻率時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不會(huì)逸出光電子；該金屬的逸出功只由金屬材料本身決定，與入射光頻率無(wú)關(guān)；最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)；圖中直線的斜率為普朗克常量h。故選D?！疽族e(cuò)點(diǎn)提醒二】錯(cuò)誤地理解躍遷規(guī)律【例2】處于基態(tài)的氫原子在某單色光的照射下，只能發(fā)出頻率為的三種光，且＜＜,則照射光的光子能量為()A.B.C.D.h(++)錯(cuò)解:許多同學(xué)認(rèn)為在某單色光束的照射下,處于基態(tài)氯原子吸收了能量為h(++)的光子后,將分別躍遷到能量為、、的激光態(tài)，然后處于這三個(gè)激發(fā)態(tài)的氫原子分別輻射出能量為、、的光子而躍遷到基態(tài)，所以選D。易錯(cuò)分析：上述錯(cuò)誤實(shí)際上是對(duì)玻爾理論的不夠透徹，根據(jù)玻爾理論，處于基態(tài)（能量為）的氫原子，吸收一個(gè)能量為h(++)的光子后，只能躍遷到能量為+h(++)的某個(gè)激發(fā)態(tài)，處于該激發(fā)態(tài)的原子的能量（大于）的比基態(tài)的能量高得多，由能級(jí)圖可判定在這個(gè)能量為+h(++)的激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的中間定態(tài)數(shù)量大于2的（比基態(tài)的能量高得越多，則相鄰的定態(tài)間的能量差越小），根據(jù)玻爾理論基礎(chǔ)，處于該激發(fā)態(tài)的氫原子向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時(shí)，就不只發(fā)出頻率為、、的三種光，所以選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。根據(jù)玻爾理論，當(dāng)處于基態(tài)的氫原子受到某單色光照射時(shí)，氫原子應(yīng)吸收一個(gè)光子的能量從基態(tài)（能量為）躍遷到某一定態(tài)（能量為）。如果處于該定態(tài)的氫原子向較低定態(tài)躍遷只能發(fā)出頻率為的三種光，則由圖上可以看出該定態(tài)與基態(tài)之間只能隔一個(gè)定態(tài)，由題意＜＜，因此在單色光束的照射下要使處于基態(tài)的氫原子躍遷到能量為的定態(tài)，照射光的光子能量應(yīng)為。故正確選項(xiàng)是C?！咀兪?-1】．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過(guò)程有聯(lián)立解得故選D?！咀兪?-2】．2（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（

）

A．和能級(jí)之間的躍遷 B．和能級(jí)之間的躍遷C．和能級(jí)之間的躍遷 D．和能級(jí)之間的躍遷【答案】A【詳解】由圖中可知n=2和n=1的能級(jí)差之間的能量差值為與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等，故可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n=2和n=1能級(jí)之間的躍遷。故選A?！咀兪?-3】．如圖所示，圖甲為氫原子能級(jí)圖，大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子。其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說(shuō)法正確的是（）

A．用能量為的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離B．陰極K金屬的逸出功為C．光電子最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D．一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光【答案】B【詳解】A．根據(jù)電離條件可知，要使處于基態(tài)的氫原子電離，需用能量大于或等于13.6eV的子照射，則用能量為的光子照射，不可使處于基態(tài)的氫原子電離，故A錯(cuò)誤；B．大量處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出頻率最高的光子對(duì)應(yīng)到的躍遷，頻率最高光子的能量為由圖丙可得輻射光電子的最大初動(dòng)能為故陰極K金屬的逸出功為故B正確；C．由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，但不是成正比，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知大量處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)共3種頻率的光，而一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多只能放出2種不同頻率的光，故D錯(cuò)誤。故選【易錯(cuò)點(diǎn)提醒三】錯(cuò)誤理解半衰期，不會(huì)計(jì)算【例3】關(guān)于半衰期，以下說(shuō)法正確的是：A．同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長(zhǎng).B．升高溫度可以使半衰期縮短.C．氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩下一個(gè).D．氡的半衰期為3.8天，4克氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩下1克.易錯(cuò)分析：誤認(rèn)為半衰期與所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)有關(guān)，錯(cuò)選B項(xiàng)，誤認(rèn)為半衰期不是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念而錯(cuò)選X項(xiàng)【答案】D【詳解】A解析：半衰期與所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，只有大量的原子核才成立；由半衰期有概念可知選項(xiàng)D正確．【變式3-1】2023年8月24日日本向太平洋排放核污水后，近百名日本民眾游行抗議核污水排海計(jì)劃，同時(shí)也導(dǎo)致許多國(guó)家禁止進(jìn)口日本水產(chǎn)品。核污水中的放射性元素對(duì)人類社會(huì)和海洋生態(tài)環(huán)境健康的潛在威脅難以估量，其中核反應(yīng)之一為，的半衰期為28年，下列說(shuō)法正確的是（）A．該核反應(yīng)中發(fā)生了衰變B．環(huán)境溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度增大，的半衰期減小C．100個(gè)原子核經(jīng)過(guò)28年，只剩50個(gè)原子核未衰變D．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大【答案】AD【詳解】A．由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知X為電子，因此該核反應(yīng)為發(fā)生衰變，故A正確；B．環(huán)境溫度變化，不會(huì)改變?cè)雍说陌胨テ?，故B錯(cuò)誤；C．半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只有針對(duì)大量原子核才有統(tǒng)計(jì)意義，100個(gè)衰變具有隨機(jī)性，故C錯(cuò)誤；D．衰變?yōu)榉懦隽Ｗ?，發(fā)生了質(zhì)量虧損，而核子數(shù)不變，所以平均核子質(zhì)量變小，比結(jié)合能變大，故D正確。故選AD。【變式3-2】（2023·海南?？凇ずＤ先A僑中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）鈷60（）是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年。鈷60會(huì)通過(guò)發(fā)生β衰變釋放能量高達(dá)315keV的高速電子并衰變成為鎳60，同時(shí)會(huì)放出兩束γ射線，則下列說(shuō)法正確的是（）A．315keV=5.04×10-12JB．24個(gè)原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后只剩下6個(gè)C．β衰變釋放的電子是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子產(chǎn)生的D．γ射線是原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)輻射出來(lái)的【答案】C【詳解】A．，故A錯(cuò)誤；B．半衰期是對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，原子核的衰變是隨機(jī)的，少量原子核的衰變不能按照半衰期的定義計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C．β衰變釋放的電子是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子產(chǎn)生的，故C正確；D．γ射線是原子核由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)?射出來(lái)的，故D錯(cuò)誤。故選【易錯(cuò)點(diǎn)提醒四】混淆結(jié)合能與比結(jié)合能，不會(huì)計(jì)算核【例4】原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)量數(shù)越大的原子核，核子結(jié)合得越牢固 B．12H核比C．3689Kr核的結(jié)合能大于D．兩個(gè)12H核結(jié)合成易錯(cuò)分析：混淆結(jié)合能與比結(jié)合能而錯(cuò)選C，誤認(rèn)為原子核比結(jié)合能較小，核子結(jié)合得牢固而錯(cuò)選A【答案】D【詳解】A、中等質(zhì)量數(shù)的原子核比結(jié)合能較大，核子結(jié)合得牢固，故A錯(cuò)誤；B、12H核的比結(jié)合能比比2C、3689Kr核的比結(jié)合能大于92235U核的比結(jié)合能，但是D、兩個(gè)12H核結(jié)合成故選：D。【變式4-1】钚（）靜止時(shí)衰變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)和α粒子，激發(fā)態(tài)鈾核立即衰變?yōu)榉€(wěn)態(tài)鈾核，并放出能量為的γ光子。已知钚、穩(wěn)態(tài)軸核和α粒子的質(zhì)量分別記為，和，衰變放出光子的動(dòng)量可忽略且該過(guò)程釋放的核能除去γ光子的能量外全部轉(zhuǎn)化為和α粒子的動(dòng)能。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中衰變產(chǎn)生的和α粒子，兩者速度方向均與磁場(chǎng)垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．和α粒子在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌跡為外切圓B．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能C．的動(dòng)能為D．α粒子的動(dòng)能為【答案】ABD【詳解】A．由題意可知衰變產(chǎn)生的和α粒子帶電性相同，速度方向相反，故兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中外切，故A正確；B．由于衰變時(shí)放出核能，比結(jié)合能增大，所以的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故B正確；C．由能量守恒可知由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量守恒定律有；聯(lián)立可得故D正確。故選ABD?！咀兪?-2】（2023·甘肅·統(tǒng)考三模）目前俄烏沖突在持續(xù)進(jìn)行中，烏境內(nèi)最大的扎波羅熱核電站多次遭受炮火攻擊，人們擔(dān)憂如果戰(zhàn)斗持續(xù)下去，可能導(dǎo)致核泄漏事故。扎波羅熱核電站利用鈾核裂變釋放出能量，如圖所示原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線，下列說(shuō)法正確的是（）

A．鈾核裂變的一個(gè)重要核反應(yīng)方程是B．核的平均結(jié)合能大于核的平均結(jié)合能C．三個(gè)中子和三個(gè)質(zhì)子結(jié)合成核時(shí)釋放能量約為D．核的平均核子質(zhì)量小于核的平均核子質(zhì)量【答案】D【詳解】A．鈾核裂變的一個(gè)重要核反應(yīng)方程是，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知核的平均結(jié)合能小于核的平均結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)楹俗咏Y(jié)合成原子核時(shí)，存在質(zhì)量虧損，釋放核能，所以三個(gè)中子和三個(gè)質(zhì)子結(jié)合成核時(shí)釋放能量，由題圖可知核的平均結(jié)合能5Mev,所以其釋放的核能約為E=6×5MeV=30MeV故C錯(cuò)誤；D．由題圖可知，核的平均結(jié)合能大于核的平均結(jié)合能，平均結(jié)合能越大，平均核子質(zhì)量越小，所以核的平均核子質(zhì)量小于核的平均核子質(zhì)量，故D正確；故選D。1．如圖為光電管的示意圖。若用波長(zhǎng)為的單色光照射該光電管時(shí)，兩板間可產(chǎn)生的最大電壓為1.7V。取，則下列判斷正確的是（

）

A．該光電管K極的逸出功約為1.43eVB．逸出光電子的最大初動(dòng)能約為1.25eVC．僅改變?cè)搯紊獾膹?qiáng)度，兩板間的電壓可能大于1.7VD．若改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射，兩板間的電壓可能大于1.7V【答案】A【詳解】A．根據(jù)該光電管K極的逸出功為故A正確；B．逸出光電子的最大初動(dòng)能故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能不變，極板間的電壓不變，故C錯(cuò)誤；D．改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照射，頻率變小，光子能量變小，逸出功不變，光電子的最大初動(dòng)能變小，兩極板間的最大電壓變小，故D錯(cuò)誤。故選A。2．研究光電效應(yīng)的電路如圖所示，用藍(lán)光、較強(qiáng)的黃光和較弱的黃光分別照射密封真空管中的金屬極板K，極板發(fā)射出的光電子在電路中形成的光電流I與AK之間的電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。關(guān)于1、2、3三條曲線，下列說(shuō)法正確的是（）A．2、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線，曲線2對(duì)應(yīng)的黃光較強(qiáng)B．1、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線，曲線1對(duì)應(yīng)的黃光較強(qiáng)C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，電流表示數(shù)一定為零D．電壓表示數(shù)越大，則光電流越大，截止頻率越小【答案】B【詳解】AB．藍(lán)光較黃光頻率高，根據(jù)光電效應(yīng)方程對(duì)溢出的光電子，再根據(jù)動(dòng)能定理可知解得因此藍(lán)光的截止電壓更高，2號(hào)曲線對(duì)應(yīng)藍(lán)光，1、3曲線對(duì)應(yīng)黃光，而曲線1飽和電流較大，因此對(duì)應(yīng)較強(qiáng)的黃光，曲線2對(duì)應(yīng)較弱的黃光，故A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器在最左端時(shí)，外接電壓為零，此時(shí)光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電流不為零，故電流表示數(shù)不為零，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)光電流達(dá)到飽和時(shí)，光電流的大小和光的強(qiáng)度有關(guān)，與外接電壓無(wú)關(guān)，外接電壓再增大時(shí)，電流大小不變，故D錯(cuò)誤。故選B。3.（2023年遼寧卷高考真題）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則（）

A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek【答案】A【詳解】A．由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；B．因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)可知②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，根據(jù)則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。4．（2024·四川巴中·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．有6個(gè)能發(fā)生α衰變的原子核經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期一定還剩3個(gè)沒(méi)有衰變的原子核C．大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生兩種不同頻率的光子D．某種頻率的光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，所有光電子初動(dòng)能都相等【答案】A【詳解】A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A正確；B．半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量原子核適用，對(duì)少數(shù)原子核不適用，故有6個(gè)能發(fā)生α衰變的原子核經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期不一定還剩3個(gè)沒(méi)有衰變的原子核，故B錯(cuò)誤；C．大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生，3種不同頻率的光子，故C錯(cuò)誤；D．某種頻率的光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，所有光電子初動(dòng)能不一定相等，但最大初動(dòng)能一定相等，故D錯(cuò)誤。故選A。5．（2023·海南省直轄縣級(jí)單位·文昌中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）已知金屬鋅的逸出功為，氫原子能級(jí)分布如圖所示，氫原子中的電子從能級(jí)躍遷到能級(jí)可產(chǎn)生a光，從能級(jí)躍遷到能級(jí)可產(chǎn)生b光。a光和b光的波長(zhǎng)分別為和?，F(xiàn)用a、b光照射到金屬鋅表面均可產(chǎn)生光電效應(yīng)，遏止電壓分別為和。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．B．C．a(chǎn)光的光子能量為D．b光照射金屬鋅產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為【答案】A【詳解】AC．根據(jù)能級(jí)躍遷規(guī)律可知，a光的光子能量為，b光的光子能量為故a光的光子的能量大于b光的光子的能量，即a光的光子的頻率大于b光的光子的頻率，所以，A正確，C錯(cuò)誤；BD．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有，a光照射到金屬鋅表面產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能遏止電壓，b光照射金屬鋅產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能遏止電壓故BD錯(cuò)誤。故選A。6．（2024·福建寧德·福建省寧德第一中學(xué)?？家荒＃┤缦伦髨D是用于研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，右圖是氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)躍遷到時(shí)發(fā)出的某種光照射左圖實(shí)驗(yàn)裝置的陰極時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，慢慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)大于等于時(shí)，電流表讀數(shù)為零，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．躍遷到的光電子動(dòng)能為B．滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c向a側(cè)慢慢移動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)會(huì)增大C．其他條件不變，一群氫原子處于能級(jí)躍遷發(fā)出的光，總共有3種光可以發(fā)生光電效應(yīng)D．用不同頻率的光子照射該實(shí)驗(yàn)裝置，記錄電流表恰好讀數(shù)為零的電壓表讀數(shù)，根據(jù)頻率和電壓關(guān)系可以精確測(cè)量普朗克常數(shù)【答案】D【詳解】A．躍遷到的光子能量為，當(dāng)電壓大于等于時(shí)，溢出來(lái)最大動(dòng)能的光電子被截止，說(shuō)明光電子最大初動(dòng)能為。根據(jù)光電效應(yīng)方程可知該材料的逸出功故A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器觸點(diǎn)c慢慢向a端移動(dòng)，增加反向截止電壓，電流表讀數(shù)會(huì)減小，甚至有可能出現(xiàn)電流讀數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；C．從向下躍遷，一共可以發(fā)射出種光，其中躍遷到的光子能量小于逸出功，所以總共5種光可以發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知只要記錄光子頻率、截止電壓就能精確測(cè)量普朗克常數(shù)，故D正確。故選D。7．（2023·安徽合肥·合肥市第八中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）如圖是氫原子電子軌道示意圖，a、b兩束光是由處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)和態(tài)時(shí)產(chǎn)生的，現(xiàn)分別用a、b兩束單色光照射同一光電管陰極時(shí)，都發(fā)生了光電效應(yīng)，則關(guān)于a、b這兩束光，下列說(shuō)法正確的是（）

A．a(chǎn)、b兩束光的光子能量滿足B．光子動(dòng)量C．兩束光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓D．入射同一雙縫干涉裝置上，相鄰亮紋的間距【答案】D【詳解】A．由題意，根據(jù)可知，處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)產(chǎn)生光子的能量小于處在態(tài)的氫原子躍遷到態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光子的能量，即故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，a光子的波長(zhǎng)大于光子的波長(zhǎng)；根據(jù)光子的動(dòng)量公式可知，光子動(dòng)量故B錯(cuò)誤；C．依據(jù)光電效應(yīng)方程及可知兩束光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的遏止電壓故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，波長(zhǎng)較小的光子，其光束的干涉條紋間距更小，即故D正確。故選D。8．（2023·廣東梅州·統(tǒng)考一模）“拒絕煙草，沽身自好?！睙煵輧?nèi)含有較高的放射性陀元素釙、鉛、鐳等，其中釙元素在衰變過(guò)程中會(huì)釋放射線，嚴(yán)重可致人肺癌。已知釙元素的衰變方程是，半衰期為138天，則下列說(shuō)法正確的是（）A．X的電離能力比射線弱B．的衰變?yōu)樗プ僀．衰變的過(guò)程中質(zhì)量守恒D．隨著的不斷衰變，其半衰期會(huì)變小【答案】B【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X是，故的衰變?yōu)樗プ?，X的電離能力比射線強(qiáng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．衰變的過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，該過(guò)程存在質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，故C錯(cuò)誤；D．半衰期只由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，適應(yīng)于大量原子核，隨著的不斷衰變，其半衰期會(huì)不會(huì)變化，故D錯(cuò)誤。故選B。9．（2023·湖南郴州·統(tǒng)考三模）氧核衰變成釙核，其核反應(yīng)方程為，氡核的半衰期為3.8天，一個(gè)靜止的衰變釋放的能量為E，且能量完全轉(zhuǎn)化為兩粒子的動(dòng)能，則下列說(shuō)法正確的是（）A．方程式中的X是質(zhì)子B．該核反應(yīng)前、后的質(zhì)量守恒，且電荷數(shù)守恒C．50個(gè)氡核經(jīng)過(guò)3.8天還剩25個(gè)氡核D．衰變釋放出的X粒子的動(dòng)能為【答案】D【詳解】A．核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以X的質(zhì)量數(shù)為電荷數(shù)為所以X為氦核，故A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒，但質(zhì)量有虧損，因?yàn)楹朔磻?yīng)過(guò)程伴隨有能量產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；C．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核衰變不適用，故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)靜止的衰變?yōu)樾潞撕蚗粒子的動(dòng)量相等，設(shè)X粒子的動(dòng)能為，新核的動(dòng)能為，根據(jù)可得又聯(lián)立解得X粒子的動(dòng)能為故D正確。故選D。10．（2024·陜西寶雞·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）自然界的鈾中99.28%是鈾238，鈾238發(fā)生衰變產(chǎn)生新核釷234，其衰變方程為，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．鈾238發(fā)生的是β衰變 B．X比γ的穿透能力更強(qiáng)C．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能 D．γ只能由原子核的衰變產(chǎn)生【答案】C【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知，X為粒子，鈾238發(fā)生的是衰變。故A錯(cuò)誤；B．X為粒子，X比γ的穿透能力更弱。故B錯(cuò)誤；C．衰變后生成的新核更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，即核的比結(jié)合能小于核的比結(jié)合能。故C正確；D．原子核衰變和核反應(yīng)均可產(chǎn)生γ射線。故D錯(cuò)誤。故選C。11．（2023·青海西寧·統(tǒng)考二模）自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示（N表示中子數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù)），則下列說(shuō)法正確的是（）

A．由到的衰變是α衰變B．已知的半衰期是T，則8個(gè)原子核經(jīng)過(guò)2T時(shí)間后還剩4個(gè)C．從到共發(fā)生5次α衰變和2次β衰變D．圖中原子核發(fā)生的α衰變和β衰變分別只能產(chǎn)生α射線和β射線【答案】C【詳解】A．由到的衰變方程為即為β衰變，故A錯(cuò)誤；B．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)的原子核不適用，故B錯(cuò)誤；C．從到質(zhì)量數(shù)少20，則發(fā)生了5次α衰變，根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可得，發(fā)生2次β衰變，故C正確；D．圖中發(fā)生α衰變和β衰變時(shí)，往往伴隨γ射線產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。故選C。12．（2023·河北唐山·開灤第一中學(xué)?？家荒＃┤鐖D是玻爾解釋氫原子光譜畫出的能級(jí)圖，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV～3.11eV。大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，發(fā)出若干頻率的光子，設(shè)普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是（）A．能產(chǎn)生6種不同頻率的光子B．能產(chǎn)生10種不同頻率的光子C．能產(chǎn)生6種不同頻率的可見光D．能產(chǎn)生3種不同頻率的可見光【答案】BD【詳解】AB．大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，可以發(fā)現(xiàn)種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．氫原子處于能級(jí)不穩(wěn)定會(huì)自發(fā)向低能級(jí)躍遷，根據(jù)可見光光子的能量范圍約為1.62eV～3.11eV，可知只有從、、躍遷到的光子能量在可見光范圍內(nèi)，所以由高能級(jí)向低能級(jí)躍