第一部分專題五近代物理初步

1、第一部分專題五近代物理初步第1頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六1(雙選，2011 年廣東卷)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是()CDA光照時(shí)間越長光電流越大B入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子解析：各種金屬都存在著極限頻率，低于極限頻率的任何入射光強(qiáng)度再大、照射時(shí)間再長都不會發(fā)生光電效應(yīng)；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比；遏止電壓隨入射光的頻率增大而增大，故 C、D 選項(xiàng)正確第2頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六2(2011 年四川卷)氫原子從能級 m 躍遷到能級 n 時(shí)

2、輻射紅光的頻率為v1，從能級 n 躍遷到能級 k 時(shí)吸收紫光的頻率為v2，已知普朗克常量為 h，若氫原子從能級 k 躍遷到能級m，則()A吸收光子的能量為 hv1hv2B輻射光子的能量為 hv1hv2C吸收光子的能量為 hv2hv1D輻射光子的能量為 hv2hv1第3頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六答案：D第4頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六3(2011 年重慶卷)核電站核泄漏的污染物中含有碘 131和銫 137.碘 131 的半衰期約為 8 天，會釋放射線；銫 137是銫 133 的同位素，半衰期約為 30 年，發(fā)生衰變時(shí)會輻射射線下列說法

3、正確的是()A碘 131 釋放的射線由氦核組成B銫 137 衰變時(shí)輻射出的光子能量小于可見光光子能量C與銫 137 相比，碘 131 衰變更慢D銫 133 和銫 137 含有相同的質(zhì)子數(shù)第5頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六解析：射線實(shí)際是電子流，A 錯誤；射線是高頻電磁波，其光子能量大于可見光的能量，B 錯誤；半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，碘 131 的半衰期為8天，銫137半衰期為30 年，碘 131 衰變更快，C 錯誤；同位素是具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的元素，故銫133 和銫 137 含有相同的質(zhì)子數(shù)，D 正確答案：D第6頁，共23頁，

4、2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六4(雙選，2010 年廣東卷)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()AC解析：B 為人工核轉(zhuǎn)變，D 為衰變，選 A、C.第7頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六BA聚變反應(yīng)不會釋放能量B聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電解析：聚變反應(yīng)時(shí)將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核，聚變過程會有質(zhì)量虧損，要放出大量的能量；但目前核電站都采用鈾核的裂變反應(yīng)，因此 B 正確第8頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六從近三年的高考試題來看，題目難度不大，考查形式是選擇題，考查的

5、范圍相對穩(wěn)定，密切結(jié)合課本考查的主要知識：物理學(xué)史、光電效應(yīng)、原子能級的躍遷、原子核的結(jié)構(gòu)和衰變、半衰期、核反應(yīng)方程(衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變)和核能在今后的復(fù)習(xí)中，應(yīng)該抓住重點(diǎn)知識，如光電效應(yīng)、核反應(yīng)方程和原子能級的躍遷等，這些知識在廣東高考中經(jīng)常出現(xiàn)第9頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六光電效應(yīng)【例 1】(2011 年福建卷)愛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)獎某種金屬逸出光電子的最大初動能 Ekm 與入射光頻率的關(guān)系如圖 521)所示，其中v0 為極限頻率從圖中可以確定的是(圖 521第10頁，共23頁，2022

6、年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六A逸出功與v有關(guān)BEkm 與入射光強(qiáng)度成正比C當(dāng)vv0 時(shí)，會逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析：由愛因斯坦光電方程 EkhvW和Whv0(W 為金屬的逸出功)，可得 Ekhvhv0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D 正確；只有vv0 時(shí)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，而與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，B 錯深刻理解光電效應(yīng)現(xiàn)象，靈活運(yùn)用光電效應(yīng)方程解釋，金屬的逸出功只與金屬的極限頻率有關(guān)第11頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六1(雙選)如圖 52

7、2 所示，電路中所有元件完好，光照射到陰極上時(shí)，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，其原因可能是()D圖 522A入射光太弱C光照時(shí)間短B入射光波長太長D電源正負(fù)極接反第12頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六色光光子能量范圍(eV)紅橙黃綠藍(lán)靛紫1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10氫原子能級躍遷【例2】氫原子部分能級的示意圖如圖 523 所示，不同色光的光子能量如下所示：第13頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六圖 523處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍)內(nèi)僅有 2 條，其顏色分別為

8、(A紅、藍(lán)靛C紅、紫B黃、綠D藍(lán)靛、紫第14頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六解析：在本題電路中形成電流的條件，一是陰極在光的照射下有光電子逸出，這決定于入射光的頻率是否高于陰極材料的極限頻率，與入射光的強(qiáng)弱、照射時(shí)間長短無關(guān)；二是逸出的光電子應(yīng)能在電路中定向移動到達(dá)陽極光電子能否到達(dá)陽極，應(yīng)由光電子的初動能大小和兩極間所加電壓的正負(fù)和大小共同決定一旦電壓正負(fù)極接反，即使具有很大初動能的光電子也可能不能到達(dá)陽極，即使發(fā)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象，電路中也不能形成光電流，故該題的正確答案是 B、D.答案：BD原子由能量較高能級向能量較低能級躍遷時(shí)放出光子(能量)，躍遷規(guī)律為：E較高

9、E較低hv.第15頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六2(雙選)氫原子的部分能級如圖 524 所示已知可見光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之間由此可推知，氫原子()圖 524第16頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六A從高能級向 n1 能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長比可見光的短B從高能級向 n2 能級躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光C從高能級向 n3 能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高D從 n3 能級向 n2 能級躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光第17頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六解析：如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級，能夠發(fā)

10、出10.2 eV 的光子，不屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級，能夠發(fā)出 12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV 的三種光子，只有 1.89 eV 屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級，能夠發(fā)出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六種光子，1.89 eV 和 2.55 eV 屬于可見光，1.89 eV的光子為紅光，2.55 eV 的光子為藍(lán)靛，A 正確答案：A第18頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六原子核反應(yīng)方程【例3】關(guān)于下列核反應(yīng)或核衰變方程，說法正確的是()第19頁，共23頁

11、，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六解析：從高能級向 n1 的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為10.20 eV，不在1.62 eV 到3.11 eV 之間，A正確；已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間，從高能級向n2 能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量小于或等于3.40 eV，B 錯；從高能級向n3 能級躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率只有能量大于 3.11 eV 的光的頻率才比可見光高，C 錯；從n3 到n2 的過程中釋放的光的能量等于1.89 eV 介于1.62 eV 到3.11 eV 之間，所以是可見光，D 對答案：AD核反應(yīng)前后遵守電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒第20頁，共23頁，2

12、022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六3原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為：AAk1，d4Ck1，d6Bk2，d2Dk2，d3解析：由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知 A 對、B 錯；C 中反應(yīng)是衰變，D 中反應(yīng)是裂變，C、D 均錯第21頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六1原子核反應(yīng)一般可分為四類：天然放射性現(xiàn)象(衰變、衰變、衰變)、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變不管是哪一種核反應(yīng)，都遵從質(zhì)量數(shù)(或核子數(shù))守恒和電荷數(shù)(或質(zhì)子數(shù))守恒，這是書寫和檢驗(yàn)核反應(yīng)方程式的原則2原子由能量較高能級向能量較低能級躍遷時(shí)放出光子，躍遷規(guī)律為：Em-Enhv.對于光子來說，它的頻率與波長間有關(guān)系：cv.應(yīng)注意一群原子和一個原子躍遷的不同，一群氫原子就是處在 n 軌道上有若干個氫原子，某個氫原子第22頁，共23頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)33分，星期六向低能級躍遷時(shí)，可能從 n 能級直接躍遷到基態(tài)，產(chǎn)生一條譜線；另一個氫原子可能從 n 能級躍遷到某一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生另一條譜線，