2020届高三精准培优专练二十一 原子物理(学生版)

记住几个二级结论：

(1)遏止电压U c 与入射光频率ν、逸出功W 0间的关系式：U c ＝h e ν－W 0

e 。

(2)截止频率νc 与逸出功W 0的关系：hνc －W 0＝0，据此求出截止频率νc 。

(3)光照引起的原子跃迁，光子能量必须等于能级差；碰撞引起的跃迁，只需要实物粒子的动能大于(或等于)能级差。

(4)大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数：C n 2＝

n n －

2。

(5)磁场中的衰变：外切圆是α衰变，内切圆是β衰变，半径与电荷量成反比。 (6)平衡核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒。

典例1.(2019∙全国I 卷∙14) 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

C ．1.89 eV

D ．1.5l eV

典例2.(2019∙全国II 卷∙15) 太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为：411H→4

2He ＋201e ＋2ν。已知11H 和42He 的质量分别为m p ＝1.007 8 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931 MeV/c 2，c 为光速．在4个11H 转变成1个42He 的过程中，释放的能量约为( )

A ．8 MeV

B ．16 MeV

C ．26 MeV

D ．52 MeV

1．下列说法正确的是( )

A ．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关

B ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定

三、对点速练

二、考题再现

一、考点分析

培优点二十一 原子物理

C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯

2．下列说法中正确的是( )

A ．光电效应说明光具有粒子性的，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的

B ．235U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短

C ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的结构

D ．据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大 3．下列说法正确的是( )

A ．23290Th 衰变成208

82Pt 要经过4次α衰变和2次β衰变

B ．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为1371375556Cs Ba x →+，

可以判断 为质子

C ．玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化

D ．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性

4．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝4的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是( )

A ．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光波

长最短

B ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝1所发出的光频率最高

C ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 eV

D ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85 eV 5．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为2

n A

E n =(n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中( ) A ．氢原子辐射一个能量为15A 16的光子

B ．氢原子辐射一个能量为－15A

16的光子

C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A

16

D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－15A

16

6．下列说法正确的是( )

A ．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量

B ．比结合能越大，原子核越不稳定

C ．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期

D ．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损

7．用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S ，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a ，0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b )，下列说法中正确的是( )

A ．普朗克常量为h ＝a

b

B ．断开开关S 后，电流表G 的示数不为零

C ．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大

D ．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G 的示数保持不变

8．静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a 、b 表示长度)。那么碳14的核反应方程可能是( )

A ．14410

624C He Be →+

B ．14014615

C e Be →+

C ．14014617C e N -→+

D ．14212615C H Be →+

9．用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )

A ．增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小

B ．a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电

C ．a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长