2023版高考物理創(chuàng)新設(shè)計(jì)二輪復(fù)習(xí)講義第17課時　近代物理

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第17課時 近代物理
高考題型一 光電效應(yīng) 能級躍遷
1.兩條對應(yīng)關(guān)系
(1)光照強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大。
(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大。
2.定量分析時應(yīng)抓住三個關(guān)系式
(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0。
(2)最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc。
(3)逸出功與截止頻率的關(guān)系：W0＝hνc。
【例1】(2022·江蘇如皋一調(diào))利用如圖1所示的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，滑片P的位置在O點(diǎn)的正上方。已知入射光的頻率大于陰極K的截止頻率，且光的強(qiáng)度較大，則( )
圖1
A.減弱入射光的強(qiáng)度，遏止電壓變小
B.P不移動時，微安表的示數(shù)為零
C.P向a端移動，微安表的示數(shù)增大
D.P向b端移動，光電子到達(dá)陽極A的最大動能增大
答案 D
解析 光電效應(yīng)產(chǎn)生光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)，減弱入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能不變，遏止電壓不變，故A錯誤；入射光的頻率大于陰極K的截止頻率，則能夠發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知這時光電子的最大初動能不等于零，所以滑片P的位置在O點(diǎn)的正上方時，毫安表的示數(shù)不等于零，故B錯誤；若將滑片P向a移動，此時所加電壓為反向電壓，反向電壓會阻礙光電子向極板A運(yùn)動，所以毫安表內(nèi)電流將減小，微安表的示數(shù)減小，故C錯誤；若將滑片P向b移動，此時所加電壓為正向電壓，正向電壓會使光電子向極板A做加速運(yùn)動，所以光電子到達(dá)陽極A的最大動能增大，故D正確。
1.光電效應(yīng)的四類圖象分析
2.光的波粒二象性
(1)大量光子易顯示出波動性，而少量光子易顯示出粒子性。
(2)波長長(頻率低)的光波動性強(qiáng)，而波長短(頻率高)的光粒子性強(qiáng)。
【例2】用圖2(a)所示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，三次用同一光電管在不同光照條件下實(shí)驗(yàn)，記錄微安表的示數(shù)I隨光電管電壓U的變化情況，得到甲、乙、丙三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線，如圖(b)所示。下列說法正確的是( )
圖2
A.甲光的頻率大于乙光的頻率
B.丙光的波長小于乙光的波長
C.甲光和丙光的強(qiáng)弱程度相同
D.甲光和丙光產(chǎn)生的光電子最大初動能相同
答案 D
解析 甲光和丙光遏止電壓相同，頻率相同，都小于乙光的頻率，根據(jù)c＝λν可知，丙光的波長大于乙光的波長，A、B錯誤；甲光飽和電流大于丙光的飽和電流，在頻率一定的情況下，飽和電流的大小由光的強(qiáng)度決定，則甲光強(qiáng)丙光弱，C錯誤；甲、丙遏止電壓相同，頻率相同，根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知eq \f(1,2)mv2＝hν－W0，甲、丙的光電子的最大初動能相同，D正確。
1.自發(fā)躍遷：高能級→低能級，釋放能量，發(fā)出光子。
光子的頻率ν＝eq \f(ΔE,h)＝eq \f(E高－E低,h)。
2.受激躍遷：低能級→高能級，吸收能量。
(1)光照(吸收光子)：光子的能量必須恰好等于能級差ΔE。
(2)碰撞：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，E外≥ΔE。
(3)大于電離能的光子被吸收，原子被電離。
【例3】(2022·廣西高三一模)如圖4為氫原子的能級示意圖?，F(xiàn)用光子能量介于10.00～12.65 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，這群氫原子被照射后輻射出的光子中，波長最短的光子能量為( )
圖4
eV eV
eV eV
答案 D
解析 用光子能量介于10.00～12.65 eV范圍內(nèi)的光去照射基態(tài)的氫原子，最多可使氫原子躍遷至n＝3能級，因?yàn)镋4－E1＝－0.85 eV－(－13.60 eV)＝12.75 eV>12.65 eV，輻射出的光子中波長最小、能量最大的為E3－E1＝12.09 eV，D正確，A、B、C錯誤。
【素能提升】
1. (2022·北京市海淀區(qū)一模)如圖5所示為氦離子(He＋)的能級圖，根據(jù)玻爾原子理論，關(guān)于氦離子能級躍遷，下列說法正確的是( )
圖5
A.大量處于n＝3能級的氦離子，最多可輻射2種不同頻率的光子
B.從n＝4向n＝3能級躍遷，需吸收2.64 eV能量
C.處于n＝1能級的氦離子，可以吸收54.0 eV的能量而發(fā)生電離
D.從n＝3躍遷到n＝2能級比從n＝2躍遷到n＝1能級輻射出的光子頻率低
答案 D
解析 大量處于n＝3能級的氦離子，最多可輻射Ceq \\al(2,3)＝3種不同頻率的光子，故A錯誤；因?yàn)閺膎＝4向n＝3能級躍遷，是從高能級向低能級躍遷，要釋放能量，故B錯誤；由圖可知，處于n＝1能級的氦離子要發(fā)生電離，需要吸收的能量應(yīng)滿足ΔE≥0－E1＝54.4 eV，故C錯誤；因?yàn)閺膎＝3躍遷到n＝2能級輻射的光子能量為ΔE′＝E3－E2＝7.56 eV，而從n＝2躍遷到n＝1能級輻射的光子能量為ΔE″＝E2－E1＝40.8 eV，即從n＝3躍遷到n＝2能級比從n＝2躍遷到n＝1能級輻射出的光子的能量小，又因?yàn)棣牛絟ν，所以從n＝3躍遷到n＝2能級比從n＝2躍遷到n＝1能級輻射出的光子頻率低，故D正確。
2.(2022·廣東廣州一模)用兩種不同金屬材料a、b做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)得到光電子最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖6所示，則下列說法正確的是( )
圖6
A.a的逸出功比b的大
B.a的截止頻率比b的小
C.直線一定會相交
D.a發(fā)生光電效應(yīng)時間較短
答案 B
解析 根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，結(jié)合圖象可知，當(dāng)最大動能為零時，a的截止頻率更小，故a的逸出功比b的小，故A錯誤，B正確；圖象斜率都為普朗克常量h，圖象不會相交，故C錯誤；無法判斷發(fā)生光電效應(yīng)時間，故D錯誤。高考題型二 原子核
1.衰變實(shí)質(zhì)：α衰變是原子核中的2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個氦核并放出；β衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，再將電子放出；γ衰變伴隨著α衰變或β衰變同時發(fā)生，不改變原子核的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)，以光子形式釋放出衰變過程中的多余能量。
2.核衰變規(guī)律：m＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(\f(t,τ))m0，N＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(\f(t,τ))N0，其中t為衰變的時長，τ為原子核的半衰期。衰變的快慢由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。
3.α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法
①方法一：先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)。
②方法二：設(shè)α衰變次數(shù)為x，β衰變次數(shù)為y，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組求解。
【例4】 (2022·遼寧高三二模)核電池又叫“放射性同位素電池”，它是通過半導(dǎo)體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苤圃於?。核電池已成功地用作航天器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊軍事用途。已知“嫦娥四號”上有一塊備用的核燃料電池，核燃料為eq \\al(238, 94)Pu，其半衰期為88年，eq \\al(238, 94)Pu的衰變方程為eq \\al(238, 94)Pu→eq \\al(234, m)X＋eq \\al(n,2)Y，下列說法正確的是( )
A.eq \\al(238, 94)Pu核比X核多4個中子
B.該元素衰變的速度隨所處環(huán)境的壓強(qiáng)和溫度的變化而發(fā)生變化
C.任意一個eq \\al(238, 94)Pu原子核發(fā)生衰變的時間都是88年
D.該衰變的類型為α衰變，其實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)部兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子從原子核中放射出來
答案 D
解析 由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，及eq \\al(238, 94)Pu→eq \\al(234, m)X＋eq \\al(n,2)Y，可知m＝92，n＝4，eq \\al(238, 94)Pu中子數(shù)為238－94＝144，X核的中子數(shù)為234－92＝142，eq \\al(238, 94)Pu核比X核多2個中子，A錯誤；由衰變的快慢性質(zhì)知，它由核本身的因素決定，而與原子所處的物理狀態(tài)、溫度、壓強(qiáng)、速度、受力和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，B錯誤；衰變規(guī)律是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只適用于大量原子，對少量原子不適用，不能由半衰期推算任意一個原子核的衰變時間，C錯誤；該反應(yīng)是發(fā)生了α衰變，即eq \\al(4,2)Y為eq \\al(4,2)He，α粒子從原子核中射出，D正確。
1.核反應(yīng)類型
2.核能的計(jì)算方法
(1)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2(J)。
(2)根據(jù)ΔE＝Δm×931.5(MeV)計(jì)算。
【例5】 (2022·江蘇七市二模)硼中子俘獲療法是腫瘤治療的新技術(shù)，其原理是進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)的硼核(eq \\al(10, 5)B)吸收慢中子，轉(zhuǎn)變成鋰核(eq \\al(7,3)Li)和α粒子，釋放出γ光子。已知核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為Δm，γ光子的能量為E0，硼核的比結(jié)合能為E1，鋰核的比結(jié)合能為E2，普朗克常量為h，真空中光速為c。
圖7
(1)寫出核反應(yīng)方程并求出γ光子的波長λ；
(2)求核反應(yīng)放出的能量E及氦核的比結(jié)合能E3。
答案 (1)eq \\al(10, 5)B＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(7,3)Li＋eq \\al(4,2)He＋γ heq \f(c,E0) (2)Δmc2 eq \f(Δmc2＋10E1－7E2,4)
解析 (1)核反應(yīng)方程為
eq \\al(10, 5)B＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(7,3)Li＋eq \\al(4,2)He＋γ
根據(jù)E0＝heq \f(c,λ)
可求得γ光子的波長λ＝heq \f(c,E0)。
(2)由質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)中放出的能量E＝Δmc2
由能量關(guān)系可得E＝7E2＋4E3－10E1
解得E3＝eq \f(Δmc2＋10E1－7E2,4)。
【素能提升】
3.下列說法正確的是( )
A.銀河系中存在大量的鋁同位素26Al，它的衰變方程為 eq \\al(26,13)Al→eq \\al(26,12)Mg＋Y，其中Y是質(zhì)子
B.核廢料具有很強(qiáng)的放射性，放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡
C.裂變反應(yīng)有質(zhì)量虧損，聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損
D.γ射線是原子核能級躍遷釋放出的能量，是一種電磁波
答案 D
解析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，Y質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為＋1，是正電子，A錯誤；核廢料具有很強(qiáng)的放射性，放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將剩余原來的四分之一，B錯誤；裂變反應(yīng)有質(zhì)量虧損，聚變反應(yīng)也有質(zhì)量虧損，C錯誤；γ射線是原子核能級躍遷釋放出的能量，是一種電磁波，D正確。
4.(2022·湖南岳陽二模)在火星上，太陽能電池板的發(fā)電能力有限，因此科學(xué)家用放射性材料PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電。PuO2中的Pu元素是eq \\al(238, 94)Pu，具有天然放射性，半衰期為87.7年。eq \\al(238, 94)Pu發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程為eq \\al(238, 94)Pu→X＋eq \\al(4,2)He，則下列說法正確的是( )
A.X原子核的中子數(shù)為141
B.eq \\al(238, 94)Pu原子核發(fā)生α衰變后產(chǎn)生的新核的比結(jié)合能比eq \\al(238, 94)Pu核的比結(jié)合能小
C.10個eq \\al(238, 94)Pu原子核經(jīng)過87.7年后一定還會剩余5個
D.Pu的半衰期是由核內(nèi)部自身的因素決定，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系
答案 D
解析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X原子核的中子數(shù)為(238－4)－(94－2)＝142，故A錯誤；eq \\al(238, 94)Pu原子核發(fā)生α衰變后產(chǎn)生的新核更穩(wěn)定，所以新核的比結(jié)合能比eq \\al(238, 94)Pu核的比結(jié)合能大，故B錯誤；半衰期是針對大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量原子核不適用，故C錯誤；半衰期是由原子核內(nèi)部自身的因素決定，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部的物理?xiàng)l件沒有關(guān)系，故D正確。
5.(2022·四川南充二模)核電站是利用反應(yīng)堆釋放出的能量將水變成高溫高壓的水蒸氣來推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的。反應(yīng)堆的核反應(yīng)方程式為eq \\al(235,)eq \a\vs4\al( 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136, 54)Xe＋X＋10eq \\al(1,0)n，其中eq \\al(235, 92)U、eq \\al(1,0)n、eq \\al(136, 54)Xe、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，真空中光速為c，以下說法正確的是( )
A.X原子核中含有中子數(shù)為52
B.該反應(yīng)質(zhì)量虧損Δm＝m1－m3－m4
C.該反應(yīng)釋放的能量為(m1－10m2－m3－m4)c2
D.eq \\al(235, 92)U的比結(jié)合能大于eq \\al(136, 54)Xe的比結(jié)合能
答案 A
解析 根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得X的質(zhì)量數(shù)為A＝235＋1－136－10＝90，電荷數(shù)為Z＝92－54＝38，所以X的中子數(shù)為90－38＝52，故A正確；質(zhì)量虧損Δm＝m1－9m2－m3－m4，根據(jù)質(zhì)能方程可得釋放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1－9m2－m3－m4)c2，故B、C錯誤；比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)固，由于核反應(yīng)的過程中釋放熱量，生成物比反應(yīng)物更穩(wěn)固，eq \\al(235, 92)U的比結(jié)合能小于eq \\al(136, 54)Xe的比結(jié)合能，故D錯誤。
1.(2022·全國乙卷，17)一點(diǎn)光源以113 W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10－7 m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個。普朗克常量為h＝6.63×10－34 J·s。R約為( )
A.1×102 m B.3×102 m
C.6×102 m D.9×102 m
答案 B
解析 一個光子的能量為E0＝hν＝eq \f(hc,λ)，點(diǎn)光源向所有方向均有輻射，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為球心的球面上的光子數(shù)相同，此時距光源的距離為R處，球面的表面積為S＝4πR2，則P＝4πR2×nE0，聯(lián)立以上各式解得R≈3×102 m，故選項(xiàng)B正確。
2.(2022·全國甲卷，17)兩種放射性元素的半衰期分別為t0和2t0，在t＝0時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在t＝2t0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為eq \f(N,3)，則在t＝4t0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為( )
A.eq \f(N,12) B.eq \f(N,9)
C.eq \f(N,8) D.eq \f(N,6)
答案 C
解析 根據(jù)題意設(shè)半衰期為t0的元素原子核數(shù)為x，另一種元素原子核數(shù)為y，依題意有x＋y＝N，經(jīng)歷2t0后有eq \f(1,4)x＋eq \f(1,2)y＝eq \f(N,3)，
聯(lián)立可得x＝eq \f(2,3)N，y＝eq \f(1,3)N。在t＝4t0時，原子核數(shù)為x的元素經(jīng)歷了4個半衰期，原子核數(shù)為y的元素經(jīng)歷了2個半衰期，則此時未衰變的原子核總數(shù)為n＝eq \f(1,24)x＋eq \f(1,22)y＝eq \f(N,8)，故選項(xiàng)C正確。
3. (2021·全國乙卷)醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素113In產(chǎn)生γ射線，而113In是由半衰期相對較長的113Sn衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)量為m0的113Sn，經(jīng)過時間t后剩余的113Sn質(zhì)量為m，其eq \f(m,m0)－t圖線如圖8所示。從圖中可以得到113Sn的半衰期為( )
圖8
A.67.3 d B.101.0 d
C.115.1 d D.124.9 d
答案 C
解析 縱坐標(biāo)由eq \f(2,3)變?yōu)閑q \f(1,3)，說明這eq \f(2,3)m0的113Sn中正好有一半的113Sn發(fā)生了衰變，經(jīng)過的時間為一個半衰期，因此半衰期T＝t2－t1＝115.1 d，C正確。
4.(2021·全國甲卷，17)如圖9所示，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出電子的總個數(shù)為( )
圖9
A.6 B.8
C.10 D.14
答案 A
解析 X的中子數(shù)為146，質(zhì)子數(shù)為92，質(zhì)量數(shù)為146＋92＝238，Y的中子數(shù)為124，質(zhì)子數(shù)為82，質(zhì)量數(shù)為124＋82＝206，質(zhì)量數(shù)減少238－206＝32，發(fā)生α衰變的次數(shù)為32÷4＝8，發(fā)生β衰變的次數(shù)為82－(92－2×8)＝6，即在此過程中放射出電子的總個數(shù)為6，A正確。
5.(2021·海南高考)1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實(shí)驗(yàn)中，鋰原子核俘獲一個質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鈹原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€原子核，核反應(yīng)方程為eq \\al(7,3)Li＋eq \\al(1,1)H→eq \\al(A,Z)Be→2X。已知eq \\al(1,1)H、eq \\al(7,3)Li、X的質(zhì)量分別為m1＝1.007 28 u、m2＝7.016 01 u、m3＝4.001 51 u，光在真空中的傳播速度為c，則在該核反應(yīng)中( )
A.質(zhì)量虧損Δm＝4.021 78 u
B.釋放的核能ΔE＝(m1＋m2－2m3)c2
C.鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是5
D.X表示的是氚原子核
答案 B
解析 該核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm＝1.007 28 u＋7.016 01 u－2×4.001 51 u＝0.020 27 u，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，可知選項(xiàng)B正確；鈹原子核質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))為8，電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))為4，鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)為8－4＝4，選項(xiàng)C錯誤；X表示氦原子核，選項(xiàng)D錯誤。
1.(2021·山東高考)在測定年代較近的湖泊沉積物形成年份時，常利用沉積物中半衰期較短的eq \a\vs4\al(eq \\al(210, 82)Pb)，其衰變方程為eq \\al(210, 82)Pb→eq \\al(210, 83)Bi＋X。以下說法正確的是( )
A.衰變方程中的X是電子
B.升高溫度可以加快eq \\al(210, 82)Pb的衰變
C.eq \\al(210, 82)Pb與eq \\al(210, 83)Bi的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損
D.方程中的X來自于eq \\al(210, 82)Pb內(nèi)質(zhì)子向中子的轉(zhuǎn)化
答案 A
解析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X是電子，A正確；放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，B錯誤；eq \\al(210, 82)Pb與eq \\al(210, 83)Bi 和電子X的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損，C錯誤；方程中的X來自于eq \\al(210, 82)Pb內(nèi)中子向質(zhì)子的轉(zhuǎn)化，D錯誤。
2.(2021·湖南衡陽二模)核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的元素，它可破壞細(xì)胞基因，增加患癌的風(fēng)險(xiǎn)。已知钚的一種同位素eq \\al(239, 94)Pu的半衰期為2.41萬年，其衰變方程為eq \\al(239, 94)Pu→eq \\al(235, 92)U＋X＋γ，則下列說法中正確的是( )
A.eq \\al(239, 94)Pu發(fā)生的衰變?yōu)棣了プ?br>B.衰變發(fā)出的γ射線是波長很短的光子，電離能力很強(qiáng)
C.衰變過程中總質(zhì)量不變
D.10個eq \\al(239, 94)Pu經(jīng)過2.41萬年后一定還剩余5個
答案 A
解析 由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷量數(shù)守恒可知，eq \\al(239, 94)Pu發(fā)生的衰變?yōu)棣了プ?，故A正確；衰變發(fā)出的γ射線是波長很短的光子，不帶電，穿透能力很強(qiáng)，電離能力很弱，故B錯誤；衰變過程中，釋放能量，由質(zhì)能方程可知，總質(zhì)量減少，故C錯誤；半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的性質(zhì)，對大量原子核適用，對10個原子核不適用，故D錯誤。
3.根據(jù)所給圖片結(jié)合課本相關(guān)知識，下列說法正確的是( )
A.圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有粒子性
B.圖乙是“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)裝置，鋅板表面逸出的粒子是光子
C.圖丙是α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，原子核式結(jié)構(gòu)模型很好的解釋了本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
D.圖丁是工業(yè)上用射線檢測金屬板厚度的裝置，使用的射線是α射線
答案 C
解析 根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，說明電子具有波動性，A錯誤；當(dāng)光照射鋅板時，鋅板表面逸出的是電子，B錯誤；原子核式結(jié)構(gòu)模型很好的解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，C正確；根據(jù)α、β、γ三種射線特點(diǎn)可知，γ射線穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，α射線電離能量最強(qiáng)，穿透能力最弱，為了能夠準(zhǔn)確測量金屬板的厚度，探測射線應(yīng)該用β射線，D錯誤。
4.(2021·江蘇高考)如圖1所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率ν1ν2
(2)飽和光電流
(3)最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線
(1)截止頻率νc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)
(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大，Uc＝eq \f(hν,e)－eq \f(W0,e)
(3)普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke(注：此時兩極之間接反向電壓)
角度3
能級躍遷問題
角度1
核衰變問題
角度2
核反應(yīng)與核能的計(jì)算問題
反應(yīng)類型
方程式
衰變
α衰變：eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He
β衰變：eq \\al(A,Z)X→eq \\al( A,Z＋1)Y＋eq \\al( 0,－1)e
原子核的人工轉(zhuǎn)變
質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H
中子的發(fā)現(xiàn)：eq \\al(9,4)Be＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(12, 6)C＋eq \\al(1,0)n
人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn)：
eq \\al(27,13)Al＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(30,15)P＋eq \\al(1,0)n
eq \\al(30,15)P→eq \\al(30,14)Si＋eq \\al( 0,＋1)e
重核裂變
eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
輕核聚變
eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n