命題分類(lèi)剖析
命題點(diǎn)一 光電效應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律的應(yīng)用
1．三個(gè)關(guān)系
(1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0.
(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓：Ek＝eUc.
(3)逸出功與極限頻率：W0＝hνc.
2．兩條線索
(1)光強(qiáng)大→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子數(shù)多→光電流大．
(2)光子頻率高→光子能量大→產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大．
3．四類(lèi)圖像
考向1 光電效應(yīng)電路與光電效應(yīng)方程的應(yīng)用
例 1 [2023·浙江1月](多選)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見(jiàn)光，其光譜如圖1所示．氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光Ⅰ，從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光Ⅱ．用同一雙縫干涉裝置研究?jī)煞N光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋．用兩種光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)．下列說(shuō)法正確的是( )
A．圖1中的Hα對(duì)應(yīng)的是Ⅰ
B．圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子動(dòng)量大于Ⅱ的光子動(dòng)量
D．P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)Ⅰ對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大
考向2 光電效應(yīng)圖像
例 2 圖甲是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，從實(shí)驗(yàn)得到的某種金屬的遏止電壓Uc和入射光頻率ν的數(shù)據(jù)，做出圖乙所示的Uc-ν的圖像，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．從圖乙可知遏止電壓大小與入射光的頻率成正比，由入射光的頻率決定
B．用頻率為ν12的入射光照射時(shí)，也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
C．如果只改變電壓的正負(fù)極，則電壓越大電路中的飽和電流就越大
D．根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出普朗克常量h＝Uc2-Uc1eν2-ν1，e為電子的電荷量
提升訓(xùn)練
1.小李利用如圖一所示的裝置研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，用甲、乙、丙三條可見(jiàn)光照射同一光電管，得到如圖二所示的三條光電流與電壓的關(guān)系曲線．下列說(shuō)法中正確的是( )
A．同一光電管對(duì)不同單色光的極限頻率不同
B．電流表A的電流方向一定是a流向b
C．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能最大
D．如果丙光是紫光，則乙光可能是黃光
2. [2023·杭州二模試卷]用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)的規(guī)律，得到如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由此可知( )
A.單位時(shí)間逸出的電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度有關(guān)
B．用綠光實(shí)驗(yàn)時(shí)，遏止電壓一定是0.04 V
C．用強(qiáng)度較高紫光實(shí)驗(yàn)時(shí)，飽和電流大小為14.8 μA
D．不同顏色的光照射時(shí)，材料的逸出功不同
3．[2023·北京東城統(tǒng)考二模]某光源發(fā)出的光由不同波長(zhǎng)的光組成．不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度(表示光的強(qiáng)弱)如圖所示．使金屬恰好發(fā)生光電效應(yīng)的光的波長(zhǎng)，稱(chēng)為極限波長(zhǎng)．表中為一些金屬的極限波長(zhǎng)．用該光源照射表中金屬表面，則( )
A.只有鈉表面有電子逸出
B．只有鉑表面有電子逸出
C．鎢、鉑表面均有電子逸出
D．鉑、鎢、鈉表面均有電子逸出
命題點(diǎn)二 玻爾理論和能級(jí)
1．玻爾理論的三條假設(shè)
2.兩類(lèi)能級(jí)躍遷
(1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)→低能級(jí)，釋放能量，發(fā)出光子．
①輻射光子的頻率ν＝ΔEh＝E高-E低h.
②大量氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可輻射光子的種類(lèi)N＝Cn2＝nn-12.
③一個(gè)處于激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可以輻射(n－1)種頻率的光子．
(2)受激躍遷：低能級(jí)→高能級(jí)，吸收能量．
①光照(吸收光子)：光子的能量必須恰好等于能級(jí)差ΔE.
②碰撞：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可，E外≥ΔE.
③大于電離能的光子被吸收，原子被電離．
例 1 [2023·遼寧卷]原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂．某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④.若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則( )
A．①和③的能量相等
B．②的頻率大于④的頻率
C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)
D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek
例 2 [2024·廣東佛山檢測(cè)]為了更形象地描述氫原子能級(jí)和氫原子軌道的關(guān)系，作出如圖所示的能級(jí)軌道圖，處于n＝4能級(jí)的氫原子向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，處于n＝3能級(jí)的氫原子向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則以下說(shuō)法正確的是( )
A．a(chǎn)光照射逸出功為2.14 eV的金屬時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為0.41 eV
B．a(chǎn)光的波長(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)長(zhǎng)
C．輻射出b光時(shí)，電子的動(dòng)能和電勢(shì)能都會(huì)變大
D．一個(gè)處于n＝4能級(jí)的氫原子自發(fā)躍遷可釋放6種頻率的光
提升訓(xùn)練
1.如圖甲所示是萵苣種子萌發(fā)率與照射光的波長(zhǎng)的關(guān)系圖像，如圖乙所示是氫原子的能級(jí)圖．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，元電荷e＝1.6×10－19 C，真空中光速c＝3×108 m/s，用一群處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷發(fā)出的不同波長(zhǎng)的光分別照射萵苣種子，使種子萌發(fā)率最高的是( )
A．從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)釋放的光
B．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光
C．從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光
D．從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)釋放的光
2．[2024·成都診斷性檢測(cè)](多選)氫原子光譜如圖甲所示，其中Hα、Hβ、Hγ、Hδ是可見(jiàn)光區(qū)的四條譜線．由玻爾原子模型求得的氫原子能級(jí)如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是( )
A．玻爾原子理論的成功之處是第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域
B．氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能輻射出γ射線
C．氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線
D．如果Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，那一定是Hδ
3．[2023·金華十校4月?？糫(多選)如圖所示，圖甲為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示．下列說(shuō)法正確的是( )
A．光電管陰極K金屬材料的逸出功為7.0 eV
B．這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出3種頻率的光
C．若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片能使光電流為零，則可判斷圖乙中電源右側(cè)為正極
D．氫原子躍遷放出的光子中共有2種頻率的光子可以使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象
命題點(diǎn)三 衰變、核反應(yīng)與核能的計(jì)算
1．核衰變問(wèn)題
(1)核衰變規(guī)律：m＝.
(2)α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法
①方法一：由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(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．
2．核能
(1)核能獲取的三種途徑
①重核裂變：例如( 92235 U+01n―→ 54136Xe+3890 Sr＋1001n
②輕核聚變：例如12H+13H→24 He+01n
③核子結(jié)合成原子核放出核能：例如11H+01 n→12H
(2)核能計(jì)算的三種方法
①根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算時(shí)，Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”．
②根據(jù)ΔE＝Δm×931.5 MeV計(jì)算時(shí)，Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”．
③如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能全部是以動(dòng)能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量即為釋放的核能．
考向1 原子核的衰變
例 1 [2023·浙江6月]“玉兔二號(hào)”裝有核電池，不懼漫長(zhǎng)寒冷的月夜．核電池將 94238Pu衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能. 94238Pu的衰變方程為 94238Pu―→92X U+24He，則( )
A．衰變方程中的X等于233
B.24He的穿透能力比γ射線強(qiáng)
C. 94238Pu比 92XU的比結(jié)合能小
D．月夜的寒冷導(dǎo)致 94238Pu的半衰期變大
考向2 核反應(yīng)
例 2 [2023·湖南卷]2023年4月13日，中國(guó)“人造太陽(yáng)”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是( )
A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多
B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為12H+13H―→24He＋-10 e
C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235
D．核聚變反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有質(zhì)量虧損
考向3 核能
例 3 [2023·浙江省十校聯(lián)考](多選)由俄羅斯、比利時(shí)和德國(guó)科學(xué)家組成的國(guó)際科研小組，首次在實(shí)驗(yàn)中觀察到了中子衰變的新方式——放射β衰變，即一個(gè)自由中子衰變成質(zhì)子(11p)和電子(-10 e)同時(shí)放出質(zhì)量可視為零的反中微子(00 νe)．該科研成果對(duì)粒子物理的研究有重要意義．已知電子質(zhì)量me＝9.1×10－31kg＝0.51 MeV/c2，中子質(zhì)量mn＝939.57 MeV/c2，質(zhì)子質(zhì)量mp＝938.27 MeV/c2(c為光速，不考慮粒子之間的相互作用)．若某次一個(gè)靜止的中子衰變中放出的質(zhì)子動(dòng)量p＝3×10－8MeV·s·m－1.則( )
A．強(qiáng)相互作用是中子衰變成質(zhì)子和電子的原因
B．中子衰變的核反應(yīng)式為01n―→11p+-10 e+00 νe
C．中子衰變過(guò)程中電子和反中微子的總動(dòng)能為0.746 8 MeV
D．中子衰變過(guò)程中放出的質(zhì)子和電子，兩者的動(dòng)量大小相等方向相反
提升訓(xùn)練
1.我國(guó)自主第三代核電“華龍一號(hào)”全球第4臺(tái)機(jī)組于2022年3月在巴基斯坦并網(wǎng)發(fā)電．中國(guó)核電推動(dòng)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，也為全球核電安全樹(shù)立了標(biāo)桿．關(guān)于核能，以下說(shuō)法正確的是( )
A．核能是來(lái)自化學(xué)變化釋放的能量
B．核能是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)釋放的能量
C．核能還不是安全、干凈的能源
D．我國(guó)核電站利用了核聚變反應(yīng)釋放的能量
2．[2023·浙江省杭州市測(cè)試](多選)14C發(fā)生放射性衰變?yōu)?4N和粒子X(jué)，半衰期約為5 700年．已知14C、14N、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，14C、14N的比結(jié)合能分別為E1和E2，真空中的光速為c.植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少．下列說(shuō)法正確的是( )
A．粒子X(jué)為電子
B．全球變暖將加速14C的衰變
C．14E1－14E2＝(m1－m2－m3)c2
D．若某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物樣品的四分之一．該古木的年代距今約為11 400年
3．[2023·全國(guó)乙卷]2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國(guó)的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)．由觀測(cè)結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為1048 J .假設(shè)釋放的能量來(lái)自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)為(光速為3×108 m/s)( )
A．1019 kg B．1024 kg
C．1029 kg D．1034 kg
第14講 近代物理
命題分類(lèi)剖析
命題點(diǎn)一
[例1] 解析：氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷，由Em－En＝hν＝hcλ 可知，可見(jiàn)光Ⅰ的頻率大，波長(zhǎng)小，可見(jiàn)光Ⅱ的頻率小，波長(zhǎng)大．圖1中的Hα是四種可見(jiàn)光中頻率最小的，故不可能是可見(jiàn)光Ⅰ，A錯(cuò)誤；圖2的干涉條紋的間距比圖3干涉條紋的間距窄，由Δx＝Ldλ可知圖2對(duì)應(yīng)的是波長(zhǎng)較小的光，即Ⅰ，B錯(cuò)誤；由公式p＝hλ可知，Ⅰ的光子動(dòng)量大于Ⅱ的光子動(dòng)量，C正確；P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)，有eUc＝Ekm，又Ekm＝hν－W0，整理得eUc＝hν－W0，顯然入射光的頻率越大，電壓表的示數(shù)越大，所以Ⅰ對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大，D正確．
答案：CD
[例2] 解析：由動(dòng)能定理及光電效應(yīng)方程可得
eUc＝12mv2＝hν－W0
化簡(jiǎn)可得Uc＝heν－W0e
可知遏止電壓大小與入射光的頻率是一次函數(shù)關(guān)系，不成正比，故A錯(cuò)誤；
當(dāng)Uc＝0時(shí)，恰好發(fā)生光電效應(yīng)，對(duì)應(yīng)頻率為極限頻率，即圖線與橫軸交點(diǎn)，由題中數(shù)據(jù)無(wú)法確定該值與ν12關(guān)系，故B錯(cuò)誤；
飽和光電流只與入射光強(qiáng)度有關(guān)，與所加電壓無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；
將圖中數(shù)據(jù)代入光電效應(yīng)方程有，Uc1＝heν1－W0e，
Uc2＝heν2－W0e
解得：h＝Uc2-Uc1eν2-ν1
其中e為電子的電荷量，故D正確．
答案： D
[提升訓(xùn)練]
1．解析：同一種金屬，截止頻率是相同的，故A錯(cuò)誤．
光電子從光電管的陰極K逸出，流過(guò)電流表G的電流方向?yàn)閍到b，故B正確．根據(jù)eUc＝Ekm，乙光的遏止電壓最大，則所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能最大，故C錯(cuò)誤．
由圖可知乙光的遏止電壓大于丙，則根據(jù)eUc＝Ekm＝hν－h(huán)ν0，則乙的頻率大于丙的頻率，若丙光為紫光，則乙光不可能是黃光，故D錯(cuò)誤．
答案：B
2．解析：根據(jù)不同強(qiáng)度的紫光照射時(shí)電流大小，可知單位時(shí)間逸出的電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，故A正確；
用綠光實(shí)驗(yàn)時(shí)，遏止電壓在0.02 V～0.04 V之間，不一定是0.04 V，故B錯(cuò)誤；
用強(qiáng)度較高紫光實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能確定飽和電流大小是否為14.8 μA，故C錯(cuò)誤；
逸出功W0＝hν0(ν0是截止頻率)是由金屬的性質(zhì)決定的，與入射光頻率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．
答案：A
3．解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0＝hcλ－W0
只要光的波長(zhǎng)小于某金屬的極限波長(zhǎng)，就有光電子逸出，由題圖可知，該光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)大約在400 nm到800 nm之間，而三種材料中，極限頻率最小的鈉的極限波長(zhǎng)是542 nm，在400 nm到800 nm之間，所以該光源能使鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)；該光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)大于鎢、鉑的極限波長(zhǎng)，鎢、鉑表面沒(méi)有電子逸出．故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A.
答案：A
命題點(diǎn)二
[例1] 解析：由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)E＝hν可知②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，根據(jù)Ekm＝hν－W逸出功，則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選A.
答案：A
[例2] 解析：a光的光子能量Ea＝E4－E2＝2.55 eV
b光的光子能量Eb＝E3－E2＝1.89 eV
根據(jù)E＝hcλ
可知λb>λa，B錯(cuò)誤；
a光照射逸出功W0＝2.14 eV的金屬時(shí)，由于Ea>W0
能發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能Ek＝Ea－W0＝0.41 eV，A正確；
輻射出b光時(shí)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小，動(dòng)能增加，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；
一個(gè)處于n＝4能級(jí)的氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，釋放出不同頻率光的種類(lèi)最多的情況為n＝4→n＝3→n＝2→n＝1，即最多能釋放3種頻率的光，D錯(cuò)誤．故選A.
答案：A
[提升訓(xùn)練]
1．解析：由圖甲可知，用波長(zhǎng)在600 nm到700 nm之間的光照射萵苣種子，種子的萌發(fā)率最高，根據(jù)E＝hcλ可得光子的能量范圍為1.78～2.07 eV，用一群處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷發(fā)出的不同波長(zhǎng)的光分別照射萵苣種子，根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知只有從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)釋放的光子的能量，在所計(jì)算的能量范圍內(nèi)，故B正確．
答案：B
2．解析：由物理學(xué)史可知，玻爾原子理論的成功之處是第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，A正確；γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的，故氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)不可能輻射出γ射線，B錯(cuò)誤；氫原子在n＝6的能量為E6＝－E162＝－0.38 eV，則氫原子從n＝6的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷放出的能量為ΔE＝E6－E2＝3.02 eV，根據(jù)ΔE＝hcλ解得λ＝411.6 nm，由圖甲可知，該波長(zhǎng)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，故不會(huì)輻射出紫外線，C錯(cuò)誤；由于發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的頻率有關(guān)，頻率越大，越容易發(fā)生光電效應(yīng)，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)越短，頻率越大，Hδ的波長(zhǎng)最短，其頻率最大，故如果Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，那一定是Hδ，D正確．
答案：AD
3．解析：由圖甲可知，大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率最高的光子的能量為E＝E3－E1＝12.09 eV，根據(jù)圖丙可知，遏止電壓為Uc＝7 V，則光電子的最大初動(dòng)能Ek＝eUc＝7 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝E－W0，則光電管陰極K金屬材料的逸出功為W0＝E－eUc＝5.09 eV，A錯(cuò)誤；根據(jù)排列組合的規(guī)律可知，大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，共發(fā)出3種頻率的光，B正確；光電子由陰極K向?qū)γ娴臉O板運(yùn)動(dòng)，形成光電流，要阻止該電流，需要接反向電壓，則可判斷圖乙中電源左側(cè)為正極，C錯(cuò)誤；通過(guò)A分析可知，只要光電子的能量大于5.09 eV，就可以使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，由圖甲可知，大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，有2種頻率的光子滿足要求，D正確．
答案：BD
命題點(diǎn)三
[例1] 解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為
94238Pu―→92234 U+24He
即衰變方程中的X＝234，故A錯(cuò)誤；
24 He是α粒子，穿透能力比γ射線弱，故B錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，由于 94238Pu衰變成為了 92234 U，故 92234 U比 94238 Pu穩(wěn)定，即 94238 Pu比 92234 U的比結(jié)合能小，故C正確；半衰期由原子本身的特點(diǎn)決定，與溫度等外部因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選C.
答案：C
[例2] 解析：相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多，A正確；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為12H+13H―→24 He＋01n，B錯(cuò)誤；核聚變的核反應(yīng)燃料主要是氘核和氚核，C錯(cuò)誤；核聚變反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，D錯(cuò)誤．故選A.
答案：A
[例3] 解析：弱相互作用是中子衰變成質(zhì)子和電子的原因，A錯(cuò)誤；
中子衰變的核反應(yīng)式為01n―→11p+-1 0 e＋00νe，B正確；
中子衰變過(guò)程中釋放的能量為ΔE＝(mn－me－mp)c2＝0.79 MeV
一個(gè)靜止的中子衰變過(guò)程中放出的質(zhì)子動(dòng)能為
Ekp＝p22mp＝3×10-82×3×10822×938.27MeV＝0.043 2 MeV
中子衰變過(guò)程中電子和反中微子的總動(dòng)能為ΔE－Ekp＝0.746 8 MeV，C正確；
中子衰變過(guò)程中放出的質(zhì)子和電子和反中微子，三者動(dòng)量之和為零，質(zhì)子和電子兩者的動(dòng)量大小相等、方向相反，D正確．
答案：BCD
[提升訓(xùn)練]
1．解析：核能是原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)釋放的能量，化學(xué)變化不會(huì)涉及原子核層面，故A錯(cuò)誤，B正確；目前核電技術(shù)已經(jīng)成熟，相較于火力發(fā)電，核電對(duì)環(huán)境的污染較小，在一般情況下發(fā)生安全事故的可能性較低，屬于安全、干凈的能源，故C錯(cuò)誤；目前世界上核電站都是利用核裂變反應(yīng)釋放的能量，故D錯(cuò)誤．
答案：B
2．解析： 衰變方程為(614C―→ 714N ＋－1 0e，A正確；半衰期與溫度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；14E2－14E1＝(m1－m2－m3)c2，所以C錯(cuò)誤；設(shè)原來(lái)14C的質(zhì)量為M0，衰變后剩余質(zhì)量為M則有M＝M012n，其中n為發(fā)生半衰期的次數(shù)，由題意可知剩余質(zhì)量為原來(lái)的14，故n＝2，所以死亡時(shí)間為5 700×2＝11 400年，故D正確．
答案：AD
3．解析：根據(jù)質(zhì)能方程E＝mc2可知，每秒鐘平均減少的質(zhì)量為
Δm＝E060c2＝104860×3×1082 kg＝10305.4 kg
則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)為1029 kg.故選C.
答案：C
圖像名稱(chēng)
圖像形狀
由圖像得到的物理量
最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系
Ek＝hν－h(huán)νc
(1)截止頻率：
ν軸截距νc
(2)逸出功：Ek軸截距的絕對(duì)值W0＝|－E|＝E
(3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h
顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系
(1)遏止電壓Uc：橫軸截距的絕對(duì)值
(2)飽和光電流Im：光電流的最大值；光照強(qiáng)度越強(qiáng)，Im越大
(3)最大初動(dòng)能：Ek＝eUc
顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系
(1)遏止電壓Uc1>Uc2，則ν1>ν2
(2)飽和光電流Im
(3)最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系
(1)截止頻率νc：橫軸截距
(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大
(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
光的顏色
綠色
紫色
光的波長(zhǎng)λ/nm
546
410
強(qiáng)度較低
強(qiáng)度較高
反向電壓U/V
光電流I/μA
光電流I/μA
光電流I/μA
0．00
10.4
8.5
14.8
0．02
4.0
6.7
11.9
0．04
0.0
4.8
8.9
0．06
0.0
3.0
6.0
材料
鉑
鎢
鈉
極限波長(zhǎng)(nm)
196
274
542
軌道量子化
核外電子只能在一些分立的軌道上運(yùn)動(dòng)
能量量子化
原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，En＝1n2E1(n＝1，2，3, ...)
吸收或輻射能量量子化
原子在兩個(gè)能級(jí)之間躍遷時(shí)只能吸收或輻射一定頻率的光子，hν＝En－Em(m＜n)

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