TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc21392" 題型一 光電效應(yīng) 波粒二象性 PAGEREF _Tc21392 1
\l "_Tc17470" 類型1 光電效應(yīng)規(guī)律的理解和應(yīng)用 PAGEREF _Tc17470 1
\l "_Tc16416" 類型2 光電效應(yīng)圖像的理解 PAGEREF _Tc16416 3
\l "_Tc8808" 類型3 光的波粒二象性和物質(zhì)波 PAGEREF _Tc8808 5
\l "_Tc31421" 題型二 原子結(jié)構(gòu)模型 PAGEREF _Tc31421 8
\l "_Tc12644" 類型1 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 PAGEREF _Tc12644 8
\l "_Tc22250" 類型2 玻爾理論 能級躍遷 PAGEREF _Tc22250 9
\l "_Tc12440" 題型三 原子核模型 PAGEREF _Tc12440 14
\l "_Tc4280" 類型1 原子核的衰變及半衰期 PAGEREF _Tc4280 14
\l "_Tc1292" 類型2 核反應(yīng)及核反應(yīng)類型 PAGEREF _Tc1292 18
\l "_Tc5476" 類型3 質(zhì)量虧損及核能的計算 PAGEREF _Tc5476 20
題型一 光電效應(yīng) 波粒二象性
類型1 光電效應(yīng)規(guī)律的理解和應(yīng)用
1．“四點”提醒
(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強度而取決于光的頻率。
(2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光。
(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關(guān)。
(4)光電子不是光子，而是電子。
2．“兩條”關(guān)系
(1)光的強度大→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→產(chǎn)生光電子的最大初動能大→遏止電壓大。
3．“三個”關(guān)系式
(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0，其中Ek＝eq \f(1,2)meveq \\al(2,c)
(2)最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：eq \f(1,2)meveq \\al(2,c)＝eUc。
(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hνc。
【例1】(2022·河北衡水中學(xué)聯(lián)考)如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖。開關(guān)閉合后，當(dāng)用波長為λ0的單色光照射光電管的陰極K時，電流表有示數(shù)。下列說法正確的是( )
A．若只讓滑片P向D端移動，則電流表的示數(shù)一定增大
B．若只增加該單色光的強度，則電流表示數(shù)一定增大
C．若改用波長小于λ0的單色光照射光電管的陰極K，則陰極K的逸出功變大
D．若改用波長大于λ0的單色光照射光電管的陰極K，則電流表的示數(shù)一定為零
【例2】(2022·山東省模擬)用如圖所示的實驗裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動變阻器的觸點c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7 V時，電流表示數(shù)為零，則在該實驗中( )
A．光電子的最大初動能為1.05 eV
B．光電管陰極的逸出功為1.7 eV
C．開關(guān)S斷開，電流表G示數(shù)為零
D．當(dāng)滑動觸頭向a端滑動時，電壓表示數(shù)增大
【例3】 (2022·福建莆田市4月模擬)智能手機帶有光線傳感功能，可以自動調(diào)整亮度，光線傳感器的工作原理是光電效應(yīng)。下面關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的( )
A．發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比
B．在研究光電效應(yīng)飽和電流時，由I＝neSv可知，光電管所加電壓越大，電子獲得的速度v越大，飽和電流越大
C．入射光頻率為ν時，剛好發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，將入射光頻率變?yōu)?ν時，此時光電流的遏止電壓為eq \f(2hν,e)
D．用一束單色光分別照射A、B兩種金屬，若照射A得到光電子的最大初動能比照射B得到光電子的最大初動能大，則金屬A的截止頻率比金屬B的截止頻率高
類型2 光電效應(yīng)圖像的理解
【例1】(2022·湖南懷化市一模)甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光頻率間的關(guān)系分別如圖中的a、b所示。下列判斷正確的是( )
A．圖線a與b不一定平行
B．圖線a與b的斜率是定值，與入射光和金屬材料均無關(guān)系
C．乙金屬的極限頻率小于甲金屬的極限頻率
D．甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，若光電子的最大初動能相同，甲金屬的入射光頻率大
【例2】(2022·山東日照市模擬)在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時，先后用單色光a、b、c照射同一光電管，所得到的光電流與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示，下列說法正確的是( )
A．b、c兩種單色光的顏色相同
B．a(chǎn)、b兩種單色光的光照強度相同
C．增大c光的光照強度，電路中的飽和光電流將增大
D．增大b光的光照強度，射出的光電子的最大初動能增大
【例3】(多選) (2019·海南卷，7)對于鈉和鈣兩種金屬，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。用h、e分別表示普朗克常量和電子電荷量，下列說法正確的是( )
A．鈉的逸出功小于鈣的逸出功
B．圖中直線的斜率為eq \f(h,e)
C．在得到這兩條直線時，必須保證入射光的光強相同
D．若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到鈉的光頻率較高
類型3 光的波粒二象性和物質(zhì)波
1．從數(shù)量上看
個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性，大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性。
2．從頻率上看
頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，貫穿本領(lǐng)越強，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象。
3．從傳播與作用上看
光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性，在與物質(zhì)發(fā)生作用時往往表現(xiàn)出粒子性。
4．波動性與粒子性的統(tǒng)一
由光子的能量ε＝hν、光子的動量表達(dá)式p＝eq \f(h,λ)可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。
【例1】(2022·江蘇七市調(diào)研)如圖為物理學(xué)家拍攝的DNA分子的X射線衍射圖樣，生物學(xué)家據(jù)此提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。下列說法中正確的是( )
A．X射線是高速電子流
B．X射線的頻率比可見光的低
C．衍射圖樣說明了X射線具有粒子性
D．拍攝所用X射線的波長與DNA分子大小接近
【例2】(2022·全國乙卷)一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6 × 10 - 7m的光，在離點光源距離為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 - 34J?s。R約為（ ）
A. 1 × 102mB. 3 × 102mC. 6 × 102mD. 9 × 102m
【例3】(2022·河南新鄉(xiāng)摸底)我國初、高中學(xué)生及大學(xué)生近視眼率超過70%，現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上治療近視眼時，用激光“焊接”視網(wǎng)膜，所用激光的波長λ＝660 nm，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光在真空中的傳播速度c＝3×108 m/s，則該激光中每個光子的能量為( )
A．3.0×10－19 J B．1.6×10－19 J
C．1.0×10－19 J D．1.0×10－18 J
【例4】(2022·上海師大附中高三學(xué)業(yè)考試)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)(b)(c)所示的圖像，則( )
A．圖像(a)表明光具有波動性
B．圖像(c)表明光具有粒子性
C．用紫外線觀察不到類似的圖像
D．實驗表明光是一種概率波
【例5】(2021·浙江6月選考)已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，電子的質(zhì)量為9.11×10－31 kg，一個電子和一滴直徑約為4 μm的油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為( )
A.10－8 B.106
C.108 D.1016
題型二 原子結(jié)構(gòu)模型
類型1 原子的核式結(jié)構(gòu)模型
1．電子的發(fā)現(xiàn)：英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子．
2．α粒子散射實驗：1909年，英國物理學(xué)家盧瑟福和他的助手進(jìn)行了用α粒子轟擊金箔的實驗，實驗發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說它們幾乎被“撞”了回來．
3．原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)．
【例1】關(guān)于α粒子散射實驗的下述說法中正確的是( )
A．在實驗中觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，仍沿原來方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過90°，有的甚至被彈回接近180°
B．使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力來自帶正電的核及核外電子，當(dāng)α粒子接近核時是核的排斥力使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，當(dāng)α粒子接近電子時，是電子的吸引力使之發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)
C．實驗表明原子中心有一個極小的核，它占有原子體積的極小部分，實驗事實肯定了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型
D．實驗表明原子中心的核帶有原子的全部正電及全部質(zhì)量
【例2】1909年，物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生用α粒子轟擊金箔，研究α粒子被散射的情況，其實驗裝置如圖所示．關(guān)于α粒子散射實驗，下列說法正確的是( )
A．α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟電子發(fā)生了碰撞
B．α粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞
C．α粒子散射實驗說明原子中有一個帶正電的核幾乎占有原子的全部質(zhì)量
D．通過α粒子散射實驗還可以估計原子核半徑的數(shù)量級是10－10 m
【例3】．(2022·四川成都七中高三月考)下列說法正確的是( )
A．β射線是原子核外電子掙脫原子核束縛后形成的
B．湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子核是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的
C．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型解釋了α粒子散射實驗
D．查德威克發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)
類型2 玻爾理論 能級躍遷
1．玻爾理論
(1)定態(tài)假設(shè)：電子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中電子繞核的運動是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不產(chǎn)生電磁輻射．
(2)躍遷假設(shè)：電子從能量較高的定態(tài)軌道(其能量記為En)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為Em，m

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