章末素養(yǎng)提升 例1　(2022·西安市高二期末)α粒子散射實(shí)驗(yàn)被評(píng)為世界十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)之一，此實(shí)驗(yàn)開創(chuàng)了原子結(jié)構(gòu)研究的先河，為建立現(xiàn)代原子核理論打下了基礎(chǔ)，關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．湯姆孫的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，證明了原子核是可以再分的 B．該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)否定了盧瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小 C．該實(shí)驗(yàn)表明原子中心有一個(gè)極大的核，它占有原子體積的極大部分 D．該實(shí)驗(yàn)表明占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的物質(zhì)集中在很小的空間范圍內(nèi) 答案　D 解析　盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)，證明了原子的核式結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；盧瑟福用α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)否定了湯姆孫的“西瓜模型”，并估算了原子核的大小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從絕大多數(shù)粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使粒子受到排斥力的核體積極小，實(shí)驗(yàn)表明：原子中心有一個(gè)極小的核，它占有原子體積的極小部分，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電和絕大部分質(zhì)量，選項(xiàng)D正確。 例2　(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的波動(dòng)性更為明顯 B．用E和p分別表示X射線每個(gè)光子的能量和動(dòng)量，則E＝eq \f(hc,λ)，p＝eq \f(h,λ) C．由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 D．康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還有動(dòng)量 答案　ABD 解析　根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ＝eq \f(h,p)，速度相同的質(zhì)子和電子相比，電子的動(dòng)量小，波長(zhǎng)長(zhǎng)，波動(dòng)性明顯，故A正確；根據(jù)E＝hν，且λ＝eq \f(h,p)，c＝λν，可得X射線每個(gè)光子的能量為E＝eq \f(hc,λ)，每個(gè)光子的動(dòng)量為p＝eq \f(h,λ)，故B正確；由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν是線性關(guān)系，但不成正比，故C錯(cuò)誤；康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還有動(dòng)量，揭示了光的粒子性，故D正確。 例3　(2022·宿遷市高二期末)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，閉合S，當(dāng)用能量為2.5 eV的光子照射到光電管上時(shí)，電流表示數(shù)不為零。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則(　　) A．光電管陰極的逸出功為1.8 eV B．S斷開后，沒(méi)有電流流過(guò)電流表 C．光電子的最大初動(dòng)能為1.8 eV D．用能量為1.7 eV的光子照射，電流表有電流 答案　A 解析　該裝置所加的電壓為反向電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，知光電子的最大初動(dòng)能為0.7 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm＝hν－W0，W0＝1.8 eV，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤。S斷開后，用能量為2.5 eV的光子照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過(guò)電流表，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改用能量為1.7 eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無(wú)光電流，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 例4　(2022·濟(jì)南市高二期中)某興趣小組用如圖甲所示的電路探究光電效應(yīng)的規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小剛同學(xué)作出了光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖線如圖乙所示，小明同學(xué)作出了遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系圖線如圖丙所示。已知光電子的電荷量為e，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．如果圖乙、圖丙中研究的是同一金屬的光電效應(yīng)規(guī)律，則a＝eq \f(c,e) B．如果研究不同金屬光電效應(yīng)的規(guī)律，在圖乙中將得到經(jīng)過(guò)(b,0)點(diǎn)的一系列直線 C．如果研究不同金屬光電效應(yīng)的規(guī)律，在圖丙中將得到不平行的傾斜直線 D．普朗克常量h＝eq \f(a,b)＝eq \f(ce,d) 答案　D 解析　如果題圖乙、題圖丙中研究的是同一金屬的光電效應(yīng)規(guī)律，則由題圖乙可得該金屬的逸出功W0＝a，由題圖丙可得該金屬的逸出功W0＝ec，故有a＝ec，故A錯(cuò)誤；如果研究不同金屬光電效應(yīng)的規(guī)律，則根據(jù)Ek＝hν－W0，可判斷不同金屬的逸出功不同，故當(dāng)Ek＝0時(shí)，對(duì)應(yīng)的ν不同，故在題圖乙中得不到經(jīng)過(guò)(b,0)點(diǎn)的一系列直線，故B錯(cuò)誤；如果研究不同金屬光電效應(yīng)的規(guī)律，則根據(jù)eUc＝hν－W0，可判斷直線的斜率為k＝eq \f(h,e)，故在題圖丙中將得到一系列平行的傾斜直線，故C錯(cuò)誤；由題圖乙可得普朗克常量h＝k＝eq \f(a,b)，由題圖丙可得，直線斜率為k＝eq \f(c,d)＝eq \f(h,e)，得h＝eq \f(ec,d)，故D正確。 例5　(2022·浙江6月選考)如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29 eV的金屬鈉。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80 eV B．n＝3躍遷到n＝1放出的光電子動(dòng)量最大 C．有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng) D．用0.85 eV的光子照射，氫原子躍遷到n＝4激發(fā)態(tài) 答案　B 解析　從n＝3躍遷到n＝1放出的光電子能量最大，根據(jù)Ek＝E－W0，可得此時(shí)最大初動(dòng)能為Ek＝9.8 eV，故A錯(cuò)誤；從n＝3躍遷到n＝1放出的光電子能量最大，根據(jù)p＝eq \f(h,λ)＝eq \f(hν,c)，E＝hν，可知?jiǎng)恿恳沧畲?，故B正確；大量氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)能放出Ceq \o\ar(2,3)＝3種頻率的光子，其中從n＝3躍遷到n＝2放出的光子能量為ΔE1＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV

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