2021高考物理一轮复习第15章波粒二象性原子与原子核第2讲原子和原子核课时作业含解析
2021届高三物理三轮复习重难点培优：波粒二象性(解析版)
2021届高三三轮物理重难点培优：波粒二象性1、 能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A.能量的连续经典理论B.普朗克提出的能量量子化理论C.牛顿提出的能量微粒说D.以上说法均2.下列说法不正确的是( )A.平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核D.康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明粒子具有波动性3.对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )A.温度B.材料C.表面状况D.以上都正确4.下列有关黑体辐射和光电效应的说法中正确的是( )A.在黑体辐射中，随着温度的升高，各种频率的辐射强度都增加，辐射强度极大值向频率较低的方向移动B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说C.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现把这束绿光遮住一半,则没有光电子飞出D.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比5.下列说法错误的是( )A.黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度无关B.德布罗意提出了实物粒子也具有波动性的猜想,而电子衍射实验证实了他的猜想C.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量D.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子6.从衍射的规律可以知道,狭缝越窄,屏上中央亮条纹就越宽,由不确定性关系式4h x p π∆∆≥判断下列说法正确的是( ) A.入射的粒子有确定的动量,射到屏上粒子就有准确的位置B.狭缝的宽度变小了,因此粒子的不确定性也变小了C.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置,但粒子动量的不确定性却更大了D.更宽的狭缝可以更准确地测得粒子的位置,但粒子动量的不确定性却更大了7.下列说法正确的是( )A.光波是概率波,物质波是机械波B.微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大,同时变小C.普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的D.光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性8.下列说法中正确的是( )A.光有时是波,有时是粒子B.康普顿效应表明光子和电子、质子等实物粒子一样也具有能量和动量C.概率波和机械波的本质是一样的,都能发生干涉和衍射现象D.由不确定关系知,微观粒子的位置和动量都是不可确定的9.下列说法正确的是( )A.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与物体的形状有关B.不确定性关系告诉我们,不可能准确地知道粒子的位置C.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化D.爱因斯坦提出了光电子的能量与入射光的强弱有关,与入射光的频率无关10.根据不确定性关系4h x p π∆⋅∆≥,判断下列说法正确的是( ) A.采取办法提高测量x ∆精度时,p ∆的精度下降 B.采取办法提高测量x ∆精度时,p ∆的精度上升C.x ∆与p ∆测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D.x ∆与p ∆测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关11.普朗克能量子假说认为( )A.在宏观领域,物体能量的变化是不连续的B.在微观领域,物体的能量是连续变化的C.物体辐射或吸收能量是一份一份进行的D.辐射的频率越高,物体辐射的每一个能量子的能量就越大12.下列说法中正确的是( )A ．光电效应现象显示了光的粒子性，它否定了光的波动性B ．为了解释原子光谱的不连续性，普朗克提出能量量子化观点C ．某元素原子核内的质子数决定了核外电子的分布，进而决定了该元素的化学性质D．核力是短程力，在其作用范围内，随核子间距离的变化可以表现为引力也可以表现为斥力13、对原子和原子核结构的认识,下列说法正确的是( )A.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的“能量子”概念B.卢瑟福依据α粒子散射实验的结果,提出了原子能级结构假设C.法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象,说明原子核还可以分割D. β衰变的实质是原子核内释放出原本存在的电子,同时原子核转变为新核14.下列叙述正确的是( )A．对微观粒子运动状态的最准确的描述是概率波B．为了解释光电效应现象，爱因斯坦建立了光子说，指出在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系C．太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波D．在关于物质波的表达式E hν=和hpλ=中，能量和动量是描述物质的粒子性的重要物理量，波长和频率是描述物质的波动性的典型物理量15.关于微观粒子波粒二象性的认识,下列说法正确的是( )A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线B.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹C.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,再由不确定性关系知粒子动量将完全确定D.大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性16.在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占整个从单缝射入的光强的95%以上,假设现在只让一个光子通过单缝,那么该光子( )A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大17.在光的双缝干涉实验中,在光屏上放上照相底片,并设法减弱光的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝, 分别在曝光时间不长和足够长的情况下,实验结果是( )A.若曝光时间不长,则底片上出现一些无规则分布的点B.若曝光时间足够长,则底片上出现干涉条纹C.实验结果表明光具有波动性D.实验结果表明光具有粒子性18.下列各种波是概率波的是( )A.声波B.无线电波C.光波D.物质波19.下列对于光的本性的理解正确的是( )A.光只具有粒子性B.光只具有波动性C.光是一种波D.光具有波粒二象性20.对于光的波粒二象性的理解,正确的是( )A.大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性B.光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子C.高频光是粒子,低频光是波D.波粒二象性是光的根本属性,有时它的波动性显著,有时它的粒子性显著21.在宏观世界中相互对立的波动性和粒子性,在光的本性研究中却得到了统一,即所谓光具有波粒二象性,下列关于光的波粒二象性的叙述中正确的是( )A.大量光子产生的效果显示出波动性,个别光子产生的效果展示出粒子性B.光在传播时表现出波动性,而在跟物质作用时表现出粒子性C.频率大的光比频率小的光的粒子性强,但波动性弱D.频率大的光较频率小的光的粒子性及波动性都强22.如图甲所示为电子衍射装置,利用该装置得到的电子衍射图样如图乙所示。
原子物理知识点总结
原子物理一、波粒二象性1、热辐射：一切物体均在向外辐射电磁波。
这种辐射与温度有关。
故叫热辐射。
特点：1）物体所辐射的电磁波的波长分布情况随温度的不同而不同；即同时辐射各种波长的电磁波，但某些波长的电磁波辐射强度较强，某些较弱，分布情况与温度有关。
2）温度一定时，不同物体所辐射的光谱成分不同。
2、黑体：一切物体在热辐射同时，还会吸收并反射一部分外界的电磁波。
若某种物体，在热辐射的同时能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体叫做黑体(或绝对黑体)。
在自然界中，绝对黑体实际是并不存在的，但有些物体可近似看成黑体，例如，空腔壁上的小孔。
注意，黑体并不一定是黑色的。
热辐射特点吸收反射特点一般物体辐射电磁波的情况与温度，材料种类及表面状况有关既吸收，又反射，其能力与材料的种类及入射光波长等因素有关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射黑体辐射的实验规律：1）温度一定时，黑体辐射的强度，随波长分布有一个极大值。
2）温度升高时，各种波长的辐射强度均增加。
3）温度升高时，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
4、能量子:上述图像在用经典物理学解释时与该图像存在严重的不符（维恩、瑞利的解释）。
普朗克认为能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．νεh=)1063.6(34叫普朗克常量sJh⋅⨯=-。
由量子理论得出的结果与黑体的辐射强度图像吻合的非常完美，这印证了该理论的正确性。
5光电效应：在光的照射下，金属中的电子从金属表面逸出的现象。
发射出来的电子叫光电子。
光电效应由赫兹首先发现。
爱因斯坦指出:① 光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份能量子叫做一个光子．光子的能量为ε＝h ν，其中h=6.63×10－34 J ·s 叫普朗克常量，ν是光的频率；② 当光照射到金属表面上时，一个光子会被一个电子吸收，吸收的过程是瞬间的（不超过10-9s ）。
高考物理一轮复习课件波粒二象性和原子物理光电效应波粒二象性
金属的逸出功等于截止频率对应的光子能量，即 W=hν0，其中W为逸出功，ν0为截止频率。
3
最大初动能与入射光频率关系
光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去逸 出功，即Ek=hν-W。
截止频率与逸出功关系分析
截止频率决定能否发生光 电效应
当入射光的频率低于金属的截止频率时，无 论光强问题。
03
实验题型的应对策略
针对实验题型，提供应对策略和解题方法，帮助学生理解实验原理、掌
握实验步骤和数据处理方法。
应试心态调整和备考建议
01
02
03
考前心态调整
分享一些有效的心理调适 方法，帮助学生缓解考前 紧张情绪，保持良好的心 态。
备考时间规划
提供备考时间规划建议， 指导学生合理安排复习时 间，确保复习效果。
发射电子束，经过加速和聚焦后照射 到晶体上，观察衍射图案并记录数据 。
02
原子物理基础知识梳理
原子结构模型发展历程
汤姆孙模型
提出原子是一个均匀带正电的球 体，电子镶嵌在其中，即“枣糕
模型”。
卢瑟福模型
根据α粒子散射实验，提出原子的 核式结构模型，即原子中心有一个 带正电的原子核，电子绕核运动。
玻尔模型
物理意义
测不准原理揭示了微观粒子运动的基本规律，表明微观世界 的粒子具有波粒二象性。它否定了经典力学中绝对确定性的 观念，是量子力学的重要基石。
量子态概念及叠加原理
量子态概念
在量子力学中，微观粒子的状态用波函数描述，波函数包含了粒子所有可能的状态信息。量子态是波函数的抽象 表示，代表粒子在某一时刻的状态。
典型问题
问题描述
一维无限深势阱是量子力学中的一个理 想模型，势阱内的粒子受到无限大势能 的限制，只能在势阱内运动。求解该模 型可以得到粒子在势阱中的能级和波函 数。
新课标2023版高考物理一轮总复习第十五章原子物理第1讲光电效应波粒二象性课件
2．[Uc-ν图像]
用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，
实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横 轴交点的横坐标为5.15×1014 Hz。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。则下列
说法中正确的是
()
A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极 B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大 C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大 D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek
率_大___的地方，暗条纹是光子到达概率_小___的地方，因此光波又叫概率波。
(2)物质波
任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长
h λ＝__p__，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。
微点判断
(1)光子和光电子都是实物粒子。
( ×)
(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。
第十五章 ｜ 原子物理
第1讲 光电效应 波粒二象性
一、光电效应 1．光电效应现象 (1)定义：在光的照射下，金属中的_电__子_从表面逸出的现象，发射出来的电子叫_光__电__子_。 (2)产生条件：入射光的频率_大__于__或__等__于___金属的极限频率。 2．光电效应的三条规律 (1)每种金属都有一个_极__限___频率，入射光的频率必须_大__于__或__等__于__这个极限频率才能
解析：由题意知，该可见光的频率大于或等于阴极材料的极限频率，紫外线的频 率大于可见光的频率，故用紫外线照射阴极K，也一定能发生光电效应，电流表 中有电流通过，A错误；只增加可见光的强度，单位时间内逸出金属表面的光电 子数增多，电流表中通过的电流将变大，B正确；滑动变阻器的滑片滑到A端，光 电管两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍有电流通过，C错误； 滑动变阻器的滑片向B端滑动时，若电流已达到饱和光电流，则电流表示数可能 不变，D正确。 答案：BD
高考物理一轮复习第十五单元近代物理第1讲光电效应波粒二象性课件新人教版201908011347
(4)光电子不是光子,而是电子。
题型一
光电效应的理解与图象问题
3.两条对应关系
(1)光子频率一定(发生光电效应时)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
4.四类图象
图象名称
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
变化,但综合其他知识一起考查的可能性就增加了。预计
2020 年高考对该部分知识的考查仍然以基本概念、规律
为主,难度较低,但要特别注意的有三点:第一,可能一个
题目中同时考查多个知识点;第二,可能与带电粒子在磁
场、电场中的运动相结合,与动量规律、能量转化规律综
合考查;第三,以现代科技为背景来考查。
第1讲
③逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫作该金属的逸出功。
逸出功与极限频率的关系是 W0=hν0。
2
光电效应及其规律
2.1 (2018 山东期末)(多选)如图所示,用导线把验
电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的
现象是( BC )。
A.有光子从锌板逸出
答
案
B.有电子从锌板逸出
C.验电器指针张开一个角度
布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,D 项错误。
方法
波粒二象性的“三个易错点”
(1)光子表现为波动性,并不否认光子具有粒子性。
(2)宏观物体也具有波动性。
(3)微观粒子的波动性与机械波不同,微观粒子的波是概率波。
题型二
波粒二象性问题
【变式训练 2】(2019 四川成都开学检测)(多选)物理学家做了一个有趣的
人教版高中物理一轮总复习课后习题 小题增分特训(13)波粒二象性和原子物理
小题增分特训(十三)波粒二象性和原子物理1.(浙湘豫名校联合体联考)下列说法正确的是( )A.普朗克通过对黑体辐射的研究,提出光子的概念B.爱因斯坦通过对光电效应的研究,提出了能量子的概念C.德布罗意运用类比、对称的思想,提出了物质波的概念D.奥斯特通过研究电流对小磁针的作用力,提出了场的概念2.(浙江东阳三模)关于原子物理,下列说法正确的是( )A.普朗克提出了原子核外电子轨道量子化,并成功解释了氢原子光谱B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.衰变方程94238Pu X+Y中,94238Pu发生的是α衰变,α射线具有极强的穿透能力0e,可知N核的比结合能比C核的比结合D.根据核反应方程614C N+-1能大3.(浙江Z20名校协作体二模)下列说法不正确的是( )甲乙丙丁A.甲图是核反应堆示意图,它是通过可控的链式反应实现核能的释放,链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程B.乙图是光电流与电压的关系图,由图可知a、c两束光的频率相等且小于b光的频率C.丙图是原子核的比结合能图,由图可知不同原子核的比结合能是不一样的,中等大小的核比结合能最大,这些核最稳定D.丁图是中子的转化示意图,强相互作用是引起中子—质子转变的原因4.(浙江诸暨一模)锝-99m(Tc-99m,m代表亚稳态同位素)是一种广泛使用的核医药物,可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。
如图所示,铀核分裂得到的钼-99(Mo-99)衰变成锝-99m,其反应方程为Tc+X+ν(ν为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子),接着将锝-99m取出,并由注射或口服等方法送入人体内,在特定器官或组织发生衰变,其反应方程为4399m Tc Tc+γ,释放出γ射线作为医学检测分析的讯号。
下列有关此核医药物的叙述正确的是( )A.4399m Tc和4399Tc两者具有不同的化学性质B.Mo-99衰变成Tc-99m过程中产生的衰变半衰期越长,医学检测分析效果越明显D.γ射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子5.(浙江温州三模)如图所示,分别用a、b两束单色光照射阴极K均可产生光电流。
高考物理二轮复习 专题六 选修 第15讲 波粒二象性 原子与原子核课件高三选修物理课件
拓展训练2 (2019·山东泰安市3月第一轮模拟)如图，用光电管进行光电效应实验， 当用某一频率的光入射时，有光电流产生.则饱和光电流 A.与照射时间成正比 B.与入射光的强度无关
√C.与入射光的强度成正比
D.与两极间的电压成正比
解析 当某种频率的光入射到金属上能发生光电效应时，饱和光电流的大小只与入 射光的强度有关，且与入射光的强度成正比，与光照时间以及光电管两极间的电压 无关，故选C.
D.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb
解析 由爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0，由动能定理得Ek＝eU，若用a、b单 色光照射同种金属时，逸出功W0相同.当νa＞νb时，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故选项 A错误，B正确；
若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故选项C正确；
12/8/2021
拓展训练3 (多选)如图所示，在光电效应实验中，某实验小组用同一光电管在不同 实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光).甲光、乙 光、丙光对应的具有最大初动能的光电子德布罗意波波长分别记为λ甲、λ乙、λ丙.则 A.乙光的波长小于丙光的波长
√B.甲、乙为同一频率的光，但甲光的强度比乙光大
√C.该金属的截止频率νc为5.15×1014 Hz
D.该金属的逸出功为3.41×10－19 eV
12/8/2021
解析 电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A正确；
探究遏止电压Uc与入射光频率ν关系时，电源的左侧是阴极，故B错误； 由Ek＝hν－W0和eUc＝Ek得：eUc＝hν－W0，因此当遏止电压为零时，hνc＝W0，由此， 结合图中数据可知该金属的截止频率νc为5.15×1014 Hz，故C正确； 根据图象可知截止频率νc为5.15×1014 Hz，则该金属的逸出功：W0＝hνc＝6.63× 10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J≈2.13 eV，故D错误.
高三物理人教一轮复习课件选修35第2讲波粒二象性原子结构与原子核
m，E1＝－13.6eV。
天然放射现象
基础自测 5．关于天然放射现象，下列说法正确的是( A．α 射线是由氦原子核衰变产生 B．β 射线是由原子核外电子电离产生 C．γ 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性 )
[答案]
[解析]
D
α 射线是原子核同时放出两个质子和两个中子产
[答案]
C
[解析]
巴耳末公式是经验公式，只适用氢原子光谱，公
式中 n 只能取 n≥3 的整数，故 C 正确。
考点梳理 1．光谱：复色光经过色散以后形成的彩色图案称为光谱。 2．发射光谱：物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。 发射光谱有连续光谱和明线光谱两种。 连续光谱由炽热的固体、液体或高压气体所发出的光形 成；明线光谱是稀薄气体或蒸气发出的光生成的。原子的特征 光谱为明线光谱，不同原子的明线光谱不同。 3．吸收光谱：吸收光谱是温度很高的光源发出来的白光， 通过温度较低的蒸气或气体后产生的。太阳光谱为吸收光谱。
归纳领悟 1 1 1 1．巴尔末系公式 λ ＝R( 2－ 2)，n＝3,4,5…，每一个 n 值 2 n 对应氢光谱的一条谱线。R＝1.1×107m 1。
－
2． 卢瑟福的原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾主要 有两点： 按照经典电磁理论， 电子在绕核做加速运动的过程中， 要向外辐射电磁波， 因此能量要减少， 电子轨道半径也要变小， 最终会落到原子核上，因而原子是不稳定的；电子在转动过程 中，随着转动半径的缩小，转动频率不断增大，辐射电磁波的 频率不断变化，因而大量原子发光的光谱应该是连续光谱。然 而事实上，原子是稳定的，原子光谱也不是连续光谱而是线状 光谱。
2．原子的核式结构 卢瑟福对 α 粒子散射实验结果进行了分析，于 1911 年提 出了原子的核式结构学说： 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部 正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里，带负电的电子在 核外空间里绕着核旋转，原子核所带的单位正电荷数等于核外 电子数。 原子的直径大约是 10－10m，原子核的直径约为 10－15～10－
高考物理一轮复习专题十三波粒二象性原子和原子核课件
效应中认为光强度越大,光子越多,金属表面溢出的光电子越多,即
光电流越大,所以该实验结果与波动理论不矛盾,故C项正确。
考点
65
考点
66
考点
67
10.(2013·上海,2,2分,难度★)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光
电效应,这时( C )
2
粒子的动量。由
ℎ
p= ,故
ℎ
λ= ,所以 1
2
=
=
2
1
1
2
=
2
1
1
,故质子动量小于
2
= 。
α
考点
65
考点
66
考点
67
15.(2015·全国1,35(1),5分,难度★)
在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关
系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝
专题十三
波粒二象性
原子和原子核
2010~2019年高考全国卷考情一览表
年 份
题号·考点·情景图
2010
35.(1)原子能级跃迁中的能量问题
2011
35.(1)爱因斯坦光电效应方程的应用
2012
35.(1)核反应与核能的计算
2013
2014
2015
1卷
35.(1)核反应方程式的书写
2卷
35.(1)原子核的结合能的理解
A.锌板带负电
B.有正离子从锌板逸出
C.有电子从锌板逸出
D.锌板会吸附空气中的正离子
解析发生光电效应时,有电子从锌板逸出,锌板带上正电,A、B两项
2021高考物理一轮复习第15章波粒二象性原子与原子核第1讲光电效应波粒二象性课件
对于频率相同的光，光较强时，单位时间内照射到单位 光较强时饱和电流 面积上的光子数较多，照射金属时产生的 10 _光__电__子____ 大
较多，因而饱和电流较大
知识点
波粒二象性 Ⅰ
1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有 01 _波__动___性。 (2)光电效应和康普顿效应说明光具有 02 _粒__子___性。 (3) 03 _光__既__具__有__波__动__性__，__又__具__有__粒__子__性__，即光具有波粒二象性。
第1讲 光电效应 波 粒二象性
主干梳理 对点激活
知识点
光电效应及其规律 Ⅰ
1．定义 照射到金属表面的光，能使金属中的 01 __电__子__从表面逸出的现象。
2．光电子 02 __光__电__效__应____中发射出来的电子。
3．光电效应规律
(1)存在饱和光电流：光照条件不变，当正向电压增大时，光电流趋于
(4)光子的能量 ε＝hν，光子的动量 p＝hλ。
2．物质波 (1)1924 年，法国物理学家德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，每 一个运动着的粒子都有一个波和它对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗 意波。所以实物粒子也具有波粒二象性。 (2)物质波的波长：λ＝hp＝mhv，其中 h 是普朗克常量。
一个饱和值，即一定的光照条件下单位时间发出的光电子数目是一定的。
实验表明，光的频率一定时，入射光越强，饱和光电流 03 __越__大__，单位时 间内发射的光电子数 04 __越__多__。
(2)存在遏止电压：使光电流减小到 0 的反向电压 Uc 称为遏止电压。遏 止电压的存在意味着光电子的初动能有最大值 Ekm＝12mev2c＝eUc，称为光电 子的最大初动能。实验表明，遏止电压(或光电子的最大初动能)与入射光的 05 __强__度__无关，只随入射光频率的增大而 06 __增__大__。
第15章 量子物理基础------玻尔理论
px x h
经严格证明此式应为：
px x 2
py y 2
pz z 2
这就是著名的海森伯测不准关系式
测不准关系式的理解
1. 用经典物理学量——动量、坐标来描写微观粒子 行为时将会受到一定的限制 。 2. 可以用来判别对于实物粒子其行为究竟应该用经典 力学来描写还是用量子力学来描写。 3. 对于微观粒子的能量 E 及它在能态上停留的平均 时间Δt 之间也有下面的测不准关系：
e2 v2 m 2 2 4 0 rn rn 1
h L mvrn n 2
2 2
0h rn n ( ) 2 m e
0 0h r1 0.53 A 2 me 2
第一玻尔轨道半径
rn n r1
2
(2)能量量子化和原子能级
1 e 2 E n mv n 2 4 0 rn
32
o 1 ~ 6563 A 32
连 续
H
0
青H
0
深绿H
0
3645.7 A 4340.1 A 4860.7 A
二、玻尔理论的局限性
1. 把电子看作是一经典粒子，推导中应用了牛顿 定律，使用了轨道的概念， 所以玻尔理论不是彻 底的量子论。 2.角动量量子化的假设以及电子在稳定轨道上运动 时不辐射电磁波的是十分生硬的。 3. 无法解释光谱线的精细结构。 4. 不能预言光谱线的强度。
2、频率假设 原子从一较大能量En的定态向另一较低能量Ek的定 态跃迁时，辐射一个光子
h En Ek
跃迁频率条件
原子从较低能量Ek的定态向较大能量En的定态 跃迁时，吸收一个光子
2023版新教材高考物理一轮复习单元素养评价十五原子结构和波粒二象性原子核(word版含答案)
单元素养评价(十五) 原子结构和波粒二象性 原子核一、单项选择题1．下列关于原子核的叙述中正确的是( )A ．居里夫人通过α粒子轰击铝原子核，首次发现了中子B ．核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度，防止反应过于剧烈C ．轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量D ．原子核的质量越大，比结合能就越小 2．位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，获得中子束流．这标志着CSNS 主体工程顺利完工，进入试运行阶段．对于有关中子的研究，下面说法正确的是( )A ．中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性B ．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C ．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D ．核反应方程21084 Po → y82 X ＋42 He 中的y ＝206，X 的中子个数为1283．关于光的波粒二象性，下列说法正确的是( )A ．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B ．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C ．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D ．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性4．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识．下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( )5．[2021·浙江1月，10]下列说法正确的是( ) A ．光的波动性是光子之间相互作用的结果B ．玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C ．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量D ．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 6.[2022·合肥模拟]用光子能量为5.0 eV 的一束光照射阴极P ，如图，当开关K 断开时，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.60 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.60 V 时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为 ( )A ．1.6 eVB ．2.2 eVC ．3.0 eVD ．3.4 eV7．某金属的遏止电压用U c 表示，入射光频率用ν表示，用不同频率的光照射某金属产生光电效应，得到U c ν图像如图所示．根据图像求出该金属的截止频率νc 为(已知电子电荷量e ＝1.6×10－19C)( )A ．1.0×1014Hz B ．2.0×1014HzC ．5.0×1014 HzD ．17.5×1014Hz8．2020年12月8日，月表最强“打工人”嫦娥四号迎来从地球出发两周年纪念日．若嫦娥四号上有一块备用的核燃料电池，能在夜里为其提供动力，核燃料为23894 Pu ，23894 Pu 核的转化方程为23894 Pu →234m X ＋n2 Y ，已知23894 Pu 核、X 核以及Y 核的质量分别为m Pu 、m X 、m Y ，光速为c .则下列说法正确的是( )A ．23894 Pu 核比X 核多四个中子B ．该过程释放的核能为12(m Pu ＋m X ＋m Y )c 2C ．该过程为α衰变D ．该过程进行的速度随所处环境的压强和温度的变化而发生改变9．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a 中的光强大于实验b 中的光强，实验所得光电流I 与光电管两端所加电压U 间的关系曲线分别以a 、b 表示，则下列图中可能正确的是( )10．[2022·潍坊模拟]植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳元素，体内碳14的比例与大气中的相同．植物枯死后，遗体内的碳14仍在发生衰变，不断减少，但不能得到补充．现测得甲、乙两种古木样品中碳14的含量分别是现代植物的12 和14 ，由此可以推断甲、乙两种古木的年龄之比大约为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶1 二、多项选择题 11.对于钠和钙两种金属，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系如图所示．用h 、e 分别表示普朗克常量和电子电荷量，则 ( )A ．钠的逸出功小于钙的逸出功B ．图中直线的斜率为h eC ．在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同D ．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 12．在研究原子核的内部结构时，科学家进行了一系列的核反应实验．下列选项中说法正确的是 ( )①3015 Pa →3014 Si ＋01 e②21 H ＋31 H →42 He ＋10 n ＋17.6 MeV③42 He ＋94 Be →126 C ＋10 n④23592 U ＋10 n →14054 Xe ＋9438 Sr ＋x 10 n A ．①是发现磷的同位素的核反应方程B．②是太阳内部核反应和氢弹的核反应方程C．③是查德威克发现中子的核反应方程D．④是重核裂变的核反应方程，其中x＝313．氢原子光谱如图甲所示，图中给出了谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示．已知普朗克常量h＝6.63×1034J·s，可见光的频率范围约为4.2×1014～7.8×1014Hz，则( )A．Hα谱线对应光子的能量小于Hδ谱线对应光子的能量B．图甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四种光均属于可见光范畴C．Hβ对应光子的能量约为10.2 eVD．Hα谱线对应的跃迁是从n＝3能级到n＝2能级14．图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子．当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压为8 V，则( )A．该光电管阴极K的逸出功为7.06 eVB．吸收的光子能量为2.86 eVC．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的D．辐射出来的10种光子中只有4种能使该光电管发生光电效应单元素养评价(十五)原子结构和波粒二象性原子核1．解析：查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子，故A错误；核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢中子速度，故B错误；轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放核能，故C正确；原子核质量数越大，原子核结合能越大，但该原子的比结合能不一定越小，故D错误．答案：C2．解析：所有微观粒子都具有波粒二象性，故A 正确；裂变反应是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原子核的聚变反应，故B 错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过α粒子轰击铍核(Be 49)获得碳核(C 612)的实验发现了中子，故C 错误；y ＝210－4＝206，X 的中子个数为206－82＝124，故D 错误．答案：A3．解析：光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，A 错误．光是概率波，不同于机械波；光的粒子性也不同于质点；即单个光子既具有粒子性也具有波动性，B 错误．单个光子既具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，C 错误．由于光既具有波动性，又具有粒子性，即光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性，故无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，D 正确．答案：D4．解析：A 项是双缝干涉实验，说明光具有波动性；B 项是光电效应实验，说明光具有粒子性；C 项是电磁波的发射与接收；导致发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子散射实验，D 正确．答案：D5．解析：在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹，这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，A 错误；玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B 正确；光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应说明了光子除了具有能量还具有动量，C 错误；α射线可以使金属球附近的空气电离，金属球吸引负离子而使验电器金属箔的张角变小，D 错误．答案：B6．解析：设用光子能量为5.0 eV 的光照射时，光电子的最大初动能为E km ，当反向电压达到U ＝1.60 V 以后，电流表读数为零，因此E km ＝eU ＝1.60 eV.根据光电效应方程有E km ＝h ν－W 0，阴极材料的逸出功为W 0＝h ν－E km ＝3.40 eV ，D 正确．答案：D7．解析：eU c ＝12mv m 2＝h ν－W ，U c ＝h νe−We ，由图像可得U c ＝0时，νc ＝5.0×1014Hz.故选项C 正确． 答案：C8．解析：根据质量数守恒与电荷数守恒可知238＝234＋n ，94＝m ＋2，解得n ＝4，m ＝92，即转化方程为Pu 94238→X 92234＋He 24，该过程为α衰变，X 核与 Pu 94238核相比，质量数减少4，核电荷数减少2，故中子数减少2，选项A 错误，C 正确；此过程中亏损的质量为Δm ＝m Pu －m X －m Y ，释放的能量E ＝(m Pu －m X －m Y )c 2，选项B 错误；放射性元素的半衰期不受外界环境的影响，即该过程进行的速度与所处环境的压强和温度等均无关，选项D 错误．答案：C9．解析：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止频率，入射光的频率越高，对应的遏止电压U c 越大，由于入射光的频率没有变，故遏止电压相同，即图线与横轴的交点相同．由于a 光的光强大于b 光的光强，所以a 的饱和光电流大于b 的饱和光电流．故A 项正确、B 、C 、D 项错误．答案：A10．解析：根据半衰期的定义可知，古木每经过一个半衰期就有一半的碳14发生衰变，由于甲古木样品中碳14的含量是现代植物的12，则甲古木的年龄大约是碳14的1个半衰期，同理，乙古木样品中碳14的含量是现代植物的14＝(12)2，则乙古木的年龄大约是碳14的2个半衰期，所以甲、乙两种古木的年龄之比大约为1∶2，故A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A 11.解析：根据光电效应方程得E k ＝h ν－W ，又E k ＝eU c ，则U c ＝h νe−We ，图线是一条直线，斜率k ＝he ，且与入射光的光强无关，故选项B 正确、C 错误；延长图线如图，可知纵轴截距的绝对值b ＝We ，解得逸出功W ＝eb ，故A 正确；从图像可以看出若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较低，选项D 错误．答案：AB12．解析：P 1530→1430 Si ＋e 10是磷的衰变方程，自然界没有天然的P 1530，它是约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现的，属于人工放射性同位素，核反应方程是He 24+Al 1327→P 1530＋ n 10，选项A 错误；太阳内部核反应和氢弹的核反应方程是H 12+H 13→24 He ＋n 10＋17.6 MeV ，选项B 正确；两个轻核结合成质量较大的核是核聚变反应，故③是查德威克发现中子的核反应方程，选项C 正确；根据核反应方程遵循质量数守恒可知235＋1＝140＋94＋x ，解得x ＝2，选项D 错误．答案：BC13．解析：本题考查对应光谱比较能级跃迁放出光子的种类．根据真空中光速等于波长乘频率可知，波长越长频率越小，根据E ＝h ν可知频率越小能量越小，故A 正确；由可见光的频率范围可知，可见光的波长范围约为380～710 nm ，则四种光都属于可见光，故B 正确；由E ＝h ν＝h c λ可得E β＝2.56 eV ，故C 错误；根据E ＝h ν＝h cλ可知，H α谱线对应的光子能量为H β对应光子能量的λβλα倍，约为1.89 eV ，结合能级图可知，从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级时辐射的光子能量为[－1.51－(－3.4)] eV ＝1.89 eV ，故D 正确．答案：ABD14．解析：从n ＝2能级跃迁到较高能级后能辐射出10种不同频率的光子，由C n 2＝10，解得n ＝5，故吸收的光子能量E ＝E 5－E 2＝2.86 eV ，故B 正确；跃迁过程中所放出的光子最大能量为E max ＝－0.54 eV －(－13.6 eV)＝13.06 eV ，由光电效应方程E k ＝h ν－W 0，E k ＝eU ，U ＝8 V ，可得该光电管阴极K 的逸出功W 0＝5.06 eV ，故A 错误；根据玻尔理论可知，跃迁过程中辐射出的光子能量是不连续的，故C 错误；由该光电管阴极K 的逸出功W 0＝5.06 eV ，可知辐射出的光子能使其发生光电效应的有氢原子从n ＝5能级到基态、从n ＝4能级到基态、从n ＝3能级到基态、从n ＝2能级到基态共4种，故D 正确．答案：BD。
2021版新高考物理一轮山东专用配套课件：1.6.11 波粒二象性 原子结构和原子核
Em
En h
,或结合E=hν= hc ,求出λ= mn 。
n m
【典例2】(2019·全国卷Ⅰ)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在
1.63 eV～3.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射
出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为 ( )
A.12.09 eV
B.10.20 eV
B.若单色光的频率变为2ν，则逸出电子的最大初动能为2Ek C.金属锌的逸出功可表示为hν+Ek D.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率为ν- Ek
h
【解析】选D。逸出电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度
无关，A错误；根据爱因斯坦的光电效应方程hν-W=Ek得金属锌的逸出功可表示
h
【解析】选A、D。根据光的强度越强,则光电子数目越多,对应的光电流越大,即
可判定甲光的强度较大,选项A正确;由光电效应方程 12mv2=hν-W0,12 mv2=Uce,结 合题图可知,甲、乙的遏止电压相同,故甲、乙的频率相同,选项B错误;甲光照射
时产生的光电子的最大初动能为eUc,选项C错误;根据 ν= Uce＋,W选0项D正确。
【解析】选D。根据公式 C2n=3,可知,n=3,因此受到激发后的氢原子处于第n=3能 级;根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子 能量相等可知,照射氢原子的光子能量为:ΔE31=E3-E1=-1.51 eV-(-13.6 eV) =12.09 eV,故A错误;频率大小关系为νa>νb>νc,从n=3跃迁到n=2辐射出的能量 最小,即其对应的光频率为νc,故B错误;氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量 最大,辐射出的光频率为νa,故C错误;氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量为 12.09 eV,依据光电效应方程,所以能使逸出功为10.2 eV的金属发生光电效应, 故D正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2讲原子和原子核时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共14小题，每小题6分，共84分。
其中1～11题为单选，12～14题为多选)1．(2019·某某揭阳一模)如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是( )A．α射线和β射线的混合放射源B．纯α射线放射源C．纯γ射线放射源D．α射线和γ射线的混合放射源答案 D解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的α射线，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明没有射线或剩下的射线不带电，即为γ射线，因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源，故A、B、C错误，D正确。
2．(2019·某某高三九校3月联考)下列说法中正确的是( )A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C．天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波D．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构答案 B解析天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂的结构，故A错误；玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的基础上引入了量子理论，故B正确；天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线，其中α射线是氦原子核，β射线是电子流，只有γ射线是高能量的电磁波，故C错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构，在此基础上，他建立了原子的核式结构模型，故D错误。
3．(2020·某某省A10联盟高三摸底)据报道，香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)”，如果每天抽1.5包香烟，一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。
210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核，新核的中子数比质子数多( )A．38个B.40个C.42个D.44个答案 B解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X，其中子数为206－83＝123，中子数比质子数多123－83＝40，B正确。
4．(2020·某某省六校协作体高三上初考)下列说法正确的是( )A．结合能越大的原子核越稳定B．玻尔的跃迁假设是根据α粒子散射实验分析得出的C．光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的答案 D解析比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故A错误；为解释氢光谱，玻尔提出了轨道量子化假设与跃迁假设，卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，故B错误；光电效应与康普顿效应都揭示了光具有粒子性，故C错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故D正确。
5．(2019·某某六市高三第二次联考)以下有关近代物理的内容叙述正确的是( )A．放射性元素在发生α衰变时2个中子和2个质子结合为一个α粒子，设中子、质子和α粒子的质量分别为m1、m2、m3，则2(m1＋m2)＝m3B ．在关于物质波的表达式E ＝h ν和p ＝h λ中，能量E 和动量p 是描述物质的波动性的重要物理量，波长λ和频率ν是描述物质的粒子性的典型物理量C ．在原子核发生衰变后，新核往往处于不稳定的高能级状态，会自发地向低能级跃迁D ．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损答案 C解析 放射性元素在发生α衰变时，2个中子和2个质子结合为一个α粒子，有质量亏损，即为Δm ＝2m 1＋2m 2－m 3，故A 错误；在关于物质波的表达式E ＝h ν和p ＝h λ中，能量E 和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量，故B 错误；在原子核发生衰变后，新核往往处于不稳定的高能级状态，会自发地向低能级跃迁，C 正确；重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有能量放出，都有质量亏损，D 错误。
6．1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为2713Al ＋42He →3015P ＋10n ，反应生成物3015P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e ，且伴随产生中微子，核反应方程为3015P →3014Si ＋01e ＋A Z ν。
则下列说法正确的是( )A ．当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P 的半衰期随之变化B ．中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0C ．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D.3015P 由30个核子组成，每两个核子之间都存在核力的作用答案 B解析 放射性元素的半衰期与外界因素无关，A 错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0，B 正确；正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，C 错误；核力只存在于相邻核子之间，故D 错误。
7．(2019·某某省三模)一个质子和一个中子结合成一个氘核，同时辐射出一个γ光子，已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3，普朗克常量为h ，真空中的光速为c 。
下列说法正确的是( )A ．核反应方程是：11H ＋10n →22H ＋γB ．该核反应属于原子核的人工转变C ．辐射出的γ光子的能量E ＝(m 3－m 1－m 2)c 2D ．γ光子的波长λ＝h m 1＋m 2－m 3c 答案 D解析 新核的质量数：A ＝1＋1＝2，核电荷数：Z ＝1＋0＝1。
该核反应方程是11H ＋10n →21H ＋γ，故A 错误；该核反应属于原子核的聚变反应，故B 错误；聚变反应中的质量亏损Δm ＝(m 1＋m 2)－m 3，辐射出的γ光子的能量为E ＝(m 1＋m 2－m 3)c 2＝hc λ，解得γ光子的波长为λ＝h m 1＋m 2－m 3c ，故C 错误，D 正确。
8．(2019·某某某某二模)已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1n 2，其中n ＝2,3……。
若氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级放出光子的频率为ν，能使氢原子从基态电离的光子的最小频率为( )A.94νB.4ν C.365νD.9ν 答案 C解析 由题意可知：E 132－E 122＝h ν；能使氢原子从基态电离的光子的最小频率满足：0－E 1＝h ν′，解得ν′＝365ν，故选C 。
9．(2019·某某某某二模)关于原子和原子核，下列说法中正确的是( )A ．甲图所示的氢原子光谱的分立特征可以用经典物理学解释B ．由乙图可知，63Li 原子核中的平均核子质量比16 8O 的要小 C ．要产生丙图所示的链式反应，裂变物质必须具有一定的体积或质量D ．根据丁图可知，1 g 氡经过38天还剩下0.1 g 没发生衰变答案 C解析 经典物理学不能解释氢原子光谱的分立特征，故A 错误；由图乙知，16 8O 原子核的比结合能大于63Li 的比结合能，所以16 8O 原子核的平均核子质量比63Li 的要小，故B 错误；要产生丙图所示的链式反应，裂变物质的体积或质量必须大于临界值，故C 正确；氡核的半衰期为3.8天，1 g 氡经过38天衰变，剩下氡的质量为1 g ×12383.8＝11024g ，故D 错误。
10．(2019·某某省某某市三调)氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54 eV 的钨时，下列说法中正确的是( )A ．氢原子能辐射4种不同频率的光子B ．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应C ．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大D ．钨能吸收两个从n ＝4向n ＝2能级跃迁的光子而发生光电效应答案 C解析 大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当向低能级跃迁时，能辐射的光子的种类为：C 24＝6，故A 错误；一群处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光子，对应的能量为ΔE 1＝E 4－E 1＝12.75 eV ，ΔE 2＝E 4－E 2＝2.55 eV ，ΔE 3＝E 4－E 3＝0.66 eV ，ΔE 4＝E 3－E 1＝12.09 eV ，ΔE 5＝E 3－E 2＝1.89 eV ，ΔE 6＝E 2－E 1＝10.2 eV ，其中有3种大于4.54 eV ，则有3种不同频率的光能使金属钨发生光电效应，故B 错误；氢原子辐射一个光子后，能量减小，则轨道半径减小，根据k e 2r 2＝m v 2r可知，氢原子的核外电子的速率增大，故C 正确；氢原子从n ＝4能级跃迁到n ＝2能级辐射出的光子的能量为2.55 eV ，而金属钨的逸出功为4.54 eV ，所以当此光照射钨时，不能发生光电效应现象，故D 错误。
11．(2019·某某南开中学高三4月模拟)氘核和氚核聚变的核反应方程为21H ＋31H →42He ＋10n ，已知31H 的比结合能是2.78 MeV ，21H 的比结合能是1.09 MeV ，42He 的比结合能是7.03 MeV ，则( )A ．该核反应释放17.6 MeV 能量B ．该核反应释放3.16 MeV 能量C ．该核反应吸收176 MeV 能量D ．该核反应吸收3.16 MeV 能量答案 A解析 聚变反应前的总结合能为：E 1＝(1.09×2＋2.78×3) MeV ＝10.52 MeV ，反应后生成物的结合能为：E 2＝7.03×4 MeV ＝28.12 MeV ，故反应放出的核能为：ΔE ＝E 2－E 1＝17.6 MeV ，故A 正确。
12．如图是根据实际测量结果画的原子核的比结合能图线，关于原子核的结合能和比结合能，下列说法正确的是( )A ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B ．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C ．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D ．比结合能越大，原子核越不稳定答案 ABC解析 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A 正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和大于原来重核的结合能，故B 正确；根据比结合能与质量数的关系图，铯原子核的比结合能比铅原子核的比结合能略大，而铅原子核中的核子数比铯原子核的核子数多一半，故铯原子核133 55Cs 的结合能小于铅原子核208 82Pb 的结合能，C 正确；比结合能越大，原子越稳定，故D 错误。