TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc30611" 題型一 光電效應(yīng) 波粒二象性 PAGEREF _Tc30611 \h 1
\l "_Tc10215" 類(lèi)型1 光電效應(yīng)規(guī)律的理解和應(yīng)用 PAGEREF _Tc10215 \h 1
\l "_Tc23449" 類(lèi)型2 光電效應(yīng)圖像的理解 PAGEREF _Tc23449 \h 8
\l "_Tc23590" 類(lèi)型3 光的波粒二象性和物質(zhì)波 PAGEREF _Tc23590 \h 21
\l "_Tc2690" 題型二 原子結(jié)構(gòu)模型 PAGEREF _Tc2690 \h 26
\l "_Tc9873" 類(lèi)型1 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 PAGEREF _Tc9873 \h 26
\l "_Tc30569" 類(lèi)型2 玻爾理論 能級(jí)躍遷 PAGEREF _Tc30569 \h 31
\l "_Tc1668" 題型三 原子核模型 PAGEREF _Tc1668 \h 40
\l "_Tc16957" 類(lèi)型1 原子核的衰變及半衰期 PAGEREF _Tc16957 \h 40
\l "_Tc18986" 類(lèi)型2 核反應(yīng)及核反應(yīng)類(lèi)型 PAGEREF _Tc18986 \h 47
\l "_Tc24202" 類(lèi)型3 質(zhì)量虧損及核能的計(jì)算 PAGEREF _Tc24202 \h 52
題型一 光電效應(yīng) 波粒二象性
類(lèi)型1 光電效應(yīng)規(guī)律的理解和應(yīng)用
1．“四點(diǎn)”提醒
(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率。
(2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見(jiàn)光，也包括不可見(jiàn)光。
(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無(wú)關(guān)。
(4)光電子不是光子，而是電子。
2．“兩條”關(guān)系
(1)光的強(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→產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大→遏止電壓大。
3．“三個(gè)”關(guān)系式
(1)愛(ài)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(dòng)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。
1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象的若干實(shí)驗(yàn)規(guī)律，如果僅用經(jīng)典的電磁理論分析，能夠解釋的是（ ）
A．存在著飽和電流B．遏止電壓和頻率有關(guān)
C．存在著截止頻率D．光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性
【答案】A
【詳解】A．對(duì)于光電效應(yīng)現(xiàn)象，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，但存在著飽和電流，飽和光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比，A能用經(jīng)典電磁理論解釋?zhuān)蔄正確；
B．按照經(jīng)典的電磁理論，遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)，所以B不能用經(jīng)典電磁理論解釋?zhuān)蔅錯(cuò)誤；
C．經(jīng)典的電磁理論認(rèn)為光的能量大小是由光強(qiáng)決定的，只要光強(qiáng)足夠大，理論上應(yīng)該能夠激發(fā)光電子，并且入射光強(qiáng)度越大，光電子獲得的動(dòng)能越大，但實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，必須入射光的頻率大于被照射的金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以C不能用經(jīng)典電磁理論解釋?zhuān)蔆錯(cuò)誤；
D．經(jīng)典電磁理論認(rèn)為，電子吸收光子能量是需要時(shí)間積累的，但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，光子激發(fā)電子是瞬時(shí)的，所以D不能用經(jīng)典電磁理論解釋?zhuān)蔇錯(cuò)誤。
故選A。
2．如圖所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，則（ ）
A．入射光頻率ν時(shí)，增大入射光的強(qiáng)度，光電流不變
B．入射光頻率ν時(shí)，減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失
C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)
D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大
【答案】D
【詳解】A. 增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，則產(chǎn)生的光電子數(shù)目增加，光電流增大，A錯(cuò)誤；
B. 光電效應(yīng)是否產(chǎn)生只與入射光的頻率和金屬的種類(lèi)有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；
C. 只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，則就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；
D. 根據(jù)光電效應(yīng)方程
知增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能增大，D正確。
故選D。
3．如圖所示為研究光電效應(yīng)的裝置，當(dāng)分別利用波長(zhǎng)為2λ、λ的單色光照射鋅板時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初速度之比為1∶3，電流計(jì)的示數(shù)均不為零。已知單色光在真空中的傳播速度為c，普朗克常量為h。則（ ）
A．鋅板的極限頻率為
B．用波長(zhǎng)為2λ的光照射鋅板時(shí)，電流計(jì)的示數(shù)較大
C．用波長(zhǎng)為3λ的單色光照射鋅板時(shí)，定能從鋅板表面逸出光電子
D．用波長(zhǎng)為2λ、λ的單色光分別照射鋅板時(shí)，二者遏止電壓之比為1∶9
【答案】D
【詳解】A．波長(zhǎng)為2λ、λ的單色光的能量分別為
由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知
又從鋅板表面逸出的光電子的最大初速度之比為1∶3，知光子最大初動(dòng)能之比為1∶9，由以上可解得
所以
故A錯(cuò)誤；
B．電流計(jì)的示數(shù)與光電流的大小有關(guān)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目越多，光電流越大，而單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與光的強(qiáng)度有關(guān)，由于光的強(qiáng)度關(guān)系未知，所以無(wú)法判斷電流計(jì)的示數(shù)大小，故B錯(cuò)誤；
C．波長(zhǎng)為3λ的單色光的頻率為
因此該光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即不能從鋅板表面逸出光電子，故C錯(cuò)誤；
D．由公式
可得
即二者遏止電壓之比為1∶9，故D正確。
故選D。
4．探究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)用波長(zhǎng)的光照射某金屬，恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)，若其他實(shí)驗(yàn)條件不變，換用波長(zhǎng)、光照強(qiáng)度為原來(lái)2倍的光照射到該金屬表面，則（ ）
A．不產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流為零B．能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流變大
C．能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流變小D．能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流不變
【答案】B
【詳解】根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
可得
因?yàn)槿肷涔獾牟ㄩL(zhǎng)變小，頻率變大，入射光的能量變大，故能產(chǎn)生光電效應(yīng)，又因?yàn)楣庹諒?qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，所以光電流變大。
故選B。
5．2024年是量子力學(xué)誕生一百周年，量子力學(xué)已經(jīng)對(duì)多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，包括物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)和生物學(xué)，量子力學(xué)已成為現(xiàn)代科學(xué)的重要基石之一。下列關(guān)于量子力學(xué)創(chuàng)立初期的奠基性事件中說(shuō)法正確的是（ ）
A．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度的極大值隨著溫度的升高向波長(zhǎng)長(zhǎng)的方向移動(dòng)
B．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比
C．根據(jù)玻爾原子理論，氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，只能發(fā)出特定頻率的光
D．康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子具有動(dòng)量，頻率越大動(dòng)量越大
【答案】D
【詳解】A．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度的極大值隨著溫度的升高向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)光電效應(yīng)方程
可知發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，溢出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)玻爾原子理論，氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，只能吸收特定頻率的光，C錯(cuò)誤；
D．康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子具有動(dòng)量，根據(jù)
可知頻率越大，動(dòng)量越大，D正確。
故選D。
6.如圖所示是探究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，陰極K由金屬鉀制成，金屬鉀的截止頻率為，不同色光的光子能量如表所示。已知普朗克常量為，電子的電荷量為。以下說(shuō)法正確的是（ ）

A．用紅光照射陰極K時(shí)，只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，則就能發(fā)生光電效應(yīng)
B．用紅光照射陰極K時(shí)，只要照射強(qiáng)度足夠大，則就能發(fā)生光電效應(yīng)
C．用紫光照射陰極K時(shí)，若直流電源的左側(cè)為電源的正極，則增大K、A間的電壓時(shí)，電流表的示數(shù)先增大，后減小
D．用紫光照射陰極K時(shí)，若直流電源的左側(cè)為電源的正極，則增大K、A間的電壓時(shí)，電流表的示數(shù)可以減小到0
【答案】D
【詳解】AB．金屬鉀的逸出功為
而紅光光子能量范圍為，所以紅光照射時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，故AB錯(cuò)誤；
CD．紫光光子能量范圍為，用紫光照射時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)；紫光照射時(shí)，若直流電源的左側(cè)為電源的正極，光電管內(nèi)加反向電壓，則增大間的電壓時(shí)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)可以減小到0，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
類(lèi)型2 光電效應(yīng)圖像的理解
1．如圖甲所示，用頻率不同的兩束光a、b分別照射同一光電管的陰極K，得到的光電流與光電管兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．光電管兩端電壓越大，光電流就越大
B．a(chǎn)光的光子動(dòng)量比b光的動(dòng)量大
C．當(dāng)電壓為圖乙中的U0時(shí)，a光照射強(qiáng)度一定大于b光照射強(qiáng)度
D．用a光、b光分別照射光電管時(shí)，b光照射時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能比a光照射時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能大
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)圖像，光電管兩端電壓大于U0后，電壓增大，光電流不增大，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)動(dòng)能定理得
根據(jù)光電效應(yīng)方程得
解得

根據(jù)圖像，b光的遏止電壓比a光遏止電壓大，所以b光的頻率比a光頻率高，即

根據(jù)


解得

頻率越高，光子的動(dòng)量越大，所以，b光的光子動(dòng)量比a光的動(dòng)量大，B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)圖像，a光飽和光電流大于b光飽和光電流，則用a光照射時(shí)逸出的光電子數(shù)量大于b光照射時(shí)逸出的光電子的數(shù)量，a光入射光子數(shù)量大于b光入射光子數(shù)量；又因?yàn)?，根?jù) ，則a光光子能量小于b光光子能量；綜上所述，無(wú)法比較入射光的總能量，即無(wú)法比較入射光的強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)動(dòng)能定理得
根據(jù)圖像，b光的遏止電壓比a光遏止電壓大，所以，用a光、b光分別照射光電管時(shí)，b光照射時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能比a光照射時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能大，D正確。
故選D。
2．用圖1所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的顏色（頻率）等物理量間的關(guān)系。電流計(jì)G測(cè)得的光電流I隨光電管兩端電壓 U 的變化如圖2所示，則（ ）
A．通過(guò)電流計(jì)G的電流方向由d到c
B．光電流的大小與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)
C．光電管兩端電壓U為零時(shí)一定不發(fā)生光電效應(yīng)
D．用強(qiáng)弱不同、頻率相同的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能相同
【答案】D
【詳解】A. 光照射極板K發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生的光電子，在外加電場(chǎng)的作用下，向A移動(dòng)，電子從d到c，所以通過(guò)電流計(jì) G 的電流方向由c到d，故A錯(cuò)誤；
B. 光電流的大小與光的強(qiáng)弱和兩個(gè)極板間的電壓有關(guān)，在極板電壓一定時(shí)，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，單位時(shí)間產(chǎn)生的光電子數(shù)目就越多，光電流就越大，故B錯(cuò)誤；
C.只要光的頻率達(dá)到了極板的極限頻率就可以發(fā)生光電效應(yīng)，光電管的電壓只是讓產(chǎn)生的光電子定向移動(dòng)，并不影響極板的光電效應(yīng)發(fā)生與否，故C錯(cuò)誤；
D. 由光電效應(yīng)的最大初動(dòng)能公式
對(duì)于同一個(gè)極板，其中的一定，只要頻率相同的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能就相同，故D正確。
故選D。
3．關(guān)于近代物理學(xué)，下列圖象在描述現(xiàn)象中，解釋正確的是（ ）
A．如圖甲所示，由黑體的輻射強(qiáng)度與輻射光波長(zhǎng)的關(guān)系可知，隨溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)方向移動(dòng)（已知）
B．如圖乙所示，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光電子的最大初動(dòng)能也就越大
C．如圖丙所示，金屬的遏制電壓與入射光的頻率v的圖象中，該直線(xiàn)的斜率為普朗克常量
D．同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(xiàn)（甲光、乙光、丙光），如圖丁所示。則可判斷甲、乙、丙光的頻率關(guān)系為
【答案】D
【詳解】A．由圖可知，隨溫度的升高，相同波長(zhǎng)的光輻射強(qiáng)度都會(huì)增大，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較小方向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)光電效應(yīng)方程有
可知光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)能量守恒定律得
聯(lián)立得
e=hv﹣W0
即
可知，該直線(xiàn)的斜率為，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)
入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓越大。甲光、乙光的截止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等；丙光的遏止電壓最大，所以丙的頻率最大則可判斷甲、乙、丙光的頻率關(guān)系為 ，故D正確。
故選D。
4．用不同波長(zhǎng)的光照射光電管陰極探究光電效應(yīng)的規(guī)律時(shí)，根據(jù)光電管的遏止電壓與對(duì)應(yīng)入射光的波長(zhǎng)作出的圖像如圖所示。已知光電子的電荷量大小為e，光速為c，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．該光電管陰極材料的逸出功大小為
B．當(dāng)用波長(zhǎng)的光照射光電管陰極時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為
C．當(dāng)用波長(zhǎng)的光照射光電管的陰極時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)
D．當(dāng)用波長(zhǎng)的光照射光電管的陰極時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與成正比
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)
則有
結(jié)合圖像可知當(dāng)橫坐標(biāo)為a時(shí)，縱坐標(biāo)為0，即有
解得
A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖像，結(jié)合上述有
解得
當(dāng)用波長(zhǎng)的光照射光電管陰極時(shí)，即有
則有
B正確；
C．根據(jù)上述可知，極限波長(zhǎng)為
波長(zhǎng)越短，頻率越大，則當(dāng)用波長(zhǎng)的光照射光電管的陰極時(shí)，能夠發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)用波長(zhǎng)的光照射光電管的陰極時(shí)，根據(jù)
可知，光電子的最大初動(dòng)能與成線(xiàn)性關(guān)系，不成正比，D錯(cuò)誤。
故選B。
5．如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組成員研究某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓隨照射光頻率變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理圖，圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的遏止電壓隨照射光頻率變化的關(guān)系圖像，電子的電荷量，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．由圖乙可知，該金屬的極限頻率為
B．圖甲中入射光的頻率為時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端，電流計(jì)G的示數(shù)不為零
C．圖甲中入射光的頻率為逸出的光電子的最大初動(dòng)能為
D．由圖乙可得，其斜率為普朗克常量
【答案】B
【詳解】AD．由光電效應(yīng)方程
又有
整理得
結(jié)合圖像可知
斜率為，故AD錯(cuò)誤；
B．圖甲中入射光的頻率為時(shí)，大于極限頻率，能發(fā)生光電效應(yīng)，滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端，光電管、電流計(jì)和電壓表組成回路，則電流計(jì)G的示數(shù)不為零，B正確；
C．由上述關(guān)系式可知
解得
入射光的頻率為時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能
C錯(cuò)誤。
故選B。
6．利用如圖甲所示電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．為測(cè)量電子的最大初動(dòng)能，電源左側(cè)應(yīng)是正極
B．若增大入射光的強(qiáng)度或增大電源電壓，則光電子的最大初動(dòng)能增大
C．當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為
D．當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為
【答案】D
【詳解】A．當(dāng)電子到達(dá)極板A，速度恰好為零，從K極逸出的電子動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理有
則有
故為測(cè)量電子的最大初動(dòng)能，電源左側(cè)應(yīng)是負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程
可知最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程當(dāng)時(shí)
當(dāng)時(shí)
解得
，
當(dāng)時(shí)
說(shuō)明小于極限頻率，電子不能逸出，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)時(shí)
故D正確。
故選D。
7．用金屬銣為陰極的光電管，觀(guān)測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，圖線(xiàn)與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為。已知普朗克常量。則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．欲測(cè)遏止電壓，應(yīng)選擇電源右端為負(fù)極
B．如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能
C．減少照射光的強(qiáng)度，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能減小
D．當(dāng)電源左端為正極時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)持續(xù)增大
【答案】B
【分析】根據(jù)圖甲光電管和圖乙能求出截止頻率可知，本題考查愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，運(yùn)用光電管和光電流以及光電效應(yīng)方程進(jìn)行分析求解。
【詳解】A．圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量銣的遏止電壓與入射光頻率，因此光電管左端應(yīng)該是陰極，則電源右端為正極，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖像可知，銣的截止頻率
根據(jù)
則可求出該金屬的逸出功大小
根據(jù)光電效應(yīng)方程
當(dāng)入射光的頻率為
時(shí)，則最大初動(dòng)能為
故B正確；
C．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和金屬的逸出功有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)電源左端為正極時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片從圖示位置向右滑動(dòng)的過(guò)程中，則電壓增大，光電流增大，當(dāng)電流達(dá)到飽和值，不再增大，即電流表讀數(shù)的變化是先增大，后不變，故D錯(cuò)誤。
故選B。
8．放電影是利用光電管制成的光控繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音的重放，而光電管就是利用光電效應(yīng)的原理制成的光電元件。利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究光電效應(yīng)規(guī)律，圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖像，則（ ）
A．普朗克常量為
B．該金屬的逸出功為
C．保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表A的示數(shù)保持不變
D．僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大
【答案】B
【詳解】AB．由光電效應(yīng)方程
可知圖線(xiàn)的斜率為普朗克常量，即
由圖線(xiàn)可知該金屬的逸出功為
故A錯(cuò)誤，B正確；
C．若保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，則光子數(shù)目減小，那么電流表A的示數(shù)變小。故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤。
故選B。
類(lèi)型3 光的波粒二象性和物質(zhì)波
1．從數(shù)量上看
個(gè)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(dòng)性。
2．從頻率上看
頻率越低波動(dòng)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(qiáng)，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(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)出粒子性。
4．波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一
由光子的能量ε＝hν、光子的動(dòng)量表達(dá)式p＝eq \f(h,λ)可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長(zhǎng)λ。
1.英國(guó)物理學(xué)家G·P·湯姆孫曾在實(shí)驗(yàn)中讓靜止的電子束通過(guò)電場(chǎng)加速后，通過(guò)多晶薄膜得到了如圖所示衍射圖樣，則（ ）
A．該圖樣說(shuō)明了電子具有粒子性
B．電子的位置和動(dòng)量可以同時(shí)被確定
C．加速電壓越大，電子的德布羅意波長(zhǎng)越長(zhǎng)
D．讓靜止的電子束和質(zhì)子束通過(guò)相同的加速電場(chǎng)，電子的德布羅意波長(zhǎng)更長(zhǎng)
【答案】D
【詳解】A．圖為電子束通過(guò)多晶薄膜的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，所以說(shuō)明了電子具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)不確定性關(guān)系，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道電子的位置和動(dòng)量，故B錯(cuò)誤；
C．由德布羅意波長(zhǎng)公式可得
又
，
聯(lián)立可得
可知加速電壓越大，電子的德布羅意波的波長(zhǎng)越短，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)
讓靜止的電子束和質(zhì)子束通過(guò)相同的加速電場(chǎng)，由于電子的質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量更小，可知電子的德布羅意波長(zhǎng)更長(zhǎng)，故D正確。
故選D。
2.利用金屬晶格（大小約）作為障礙物觀(guān)察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過(guò)電場(chǎng)加速后，讓電子束照射到金屬品格上，從而得到電子的衍射圖樣，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電子具有粒子性
B．實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波波長(zhǎng)為
C．若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯
D．加速電壓U越小，電子的衍射現(xiàn)象越明顯
【答案】D
【詳解】A.得到電子的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；
B.由德布羅意波波長(zhǎng)為
而動(dòng)量
兩式聯(lián)立得
故B錯(cuò)誤；
C.用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長(zhǎng)要比電子的小，衍射現(xiàn)象相比電子不明顯，故C錯(cuò)誤；
D.由B項(xiàng)中 可知，加速電壓越小，電子的波長(zhǎng)越大，衍射現(xiàn)象就越明顯，故D正確。
故選D。
3.某電磁波的頻率為、波長(zhǎng)為λ、傳播速度為c，則這種電磁波光子的能量E和動(dòng)量p，普克常量為h，則下面關(guān)系正確的是（ ）
A．，p=hcB．，
C．，p=hcD．，
【答案】B
【詳解】電磁波的頻率為，能量為
光子的動(dòng)量p，根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式可得
故選B。
4.2021年5月17日，由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所牽頭的中國(guó)高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測(cè)站（LHAASO拉索）國(guó)際合作組在北京宣布，在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器，并記錄到1.4拍電子伏的伽馬光子（1拍），這是人類(lèi)觀(guān)測(cè)到的最高能量光子，則該光子動(dòng)量約為（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】伽馬光子的能量為
根據(jù)
可得該光子動(dòng)量為
故選A。
5．如圖所示，假設(shè)一入射光子與靜止的電子發(fā)生彈性碰撞，碰后光子的動(dòng)量大小為，傳播方向與入射方向的夾角為，碰后電子的出射方向與光子入射方向的夾角為。已知光速為c，普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．碰后電子的動(dòng)量B．碰后電子的動(dòng)能為
C．入射光子碰撞前的動(dòng)量D．碰前入射光的波長(zhǎng)
【答案】A
【詳解】A．碰撞前后動(dòng)量守恒，垂直光子入射方向有
解得碰后電子的動(dòng)量
故A正確；
B．碰后電子的動(dòng)量
碰后電子的動(dòng)能為
故B錯(cuò)誤；
C．碰撞前后動(dòng)量守恒，光子入射方向有
故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)德布羅意公式可知，碰前入射光的波長(zhǎng)為
故D錯(cuò)誤。
故選A。
題型二 原子結(jié)構(gòu)模型
類(lèi)型1 原子的核式結(jié)構(gòu)模型
1．電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子．
2．α粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909年，英國(guó)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)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(shuō)它們幾乎被“撞”了回來(lái)．
3．原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個(gè)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)．
1．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，開(kāi)有小孔的鉛盒里面包裹著少量的放射性元素釙。鉛能夠很好地吸收α粒子使得α粒子只能從小孔射出，形成一束很細(xì)的射線(xiàn)射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．α粒子碰撞到了電子會(huì)反向彈回
B．絕大多數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)
C．該實(shí)驗(yàn)為湯姆孫的“棗糕模型”奠定了基礎(chǔ)
D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，正電荷集中在原子核上
【答案】D
【詳解】A．電子質(zhì)量很小，粒子與電子碰撞，運(yùn)動(dòng)方向幾乎不改變。故A錯(cuò)誤；
B．絕大多數(shù)粒子方向不發(fā)生改變，少數(shù)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)。故B錯(cuò)誤；
C．該實(shí)驗(yàn)為盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)，從而否定了湯姆孫的“棗糕模型”。故C錯(cuò)誤；
D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，正電荷集中在原子核上。故D正確。
故選D。
2．如圖所示，高速運(yùn)動(dòng)的粒子被位于點(diǎn)的重原子核散射，實(shí)線(xiàn)表示粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，M、N和為軌跡上的三點(diǎn)，點(diǎn)離核最近，點(diǎn)比點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則（ ）
A．三點(diǎn)中，粒子在點(diǎn)的電勢(shì)能最大
B．粒子在點(diǎn)的速率比在點(diǎn)的大
C．粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為負(fù)功
D．在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中，點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的低
【答案】A
【詳解】D．由于點(diǎn)離核最近，點(diǎn)比點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，重核帶正電，根據(jù)重核電場(chǎng)分布特征可知
即在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中，點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的高，故D錯(cuò)誤；
A．粒子帶正電，根據(jù)電勢(shì)能的表達(dá)式
可知
即粒子在點(diǎn)的電勢(shì)能最大，故A正確；
C．結(jié)合上述可知，粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能減小，則電場(chǎng)力做正功，故C錯(cuò)誤；
B．結(jié)合上述可知，粒子在點(diǎn)的電勢(shì)能比在點(diǎn)的大，則粒子在點(diǎn)的速率比在點(diǎn)的小，故B錯(cuò)誤。
故選A。
3．如圖所示，在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，圖中實(shí)線(xiàn)表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，假定金原子核位置固定，a、b、c為某條軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)距金原子核的距離相等（ ）
A．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了核式結(jié)構(gòu)模型
B．大多數(shù)α粒子幾乎沿原方向返回
C．從a經(jīng)過(guò)b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，α粒子的電勢(shì)能一直增大
D．α粒子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等
【答案】A
【詳解】A．盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；
B．根據(jù)粒子散射現(xiàn)象可知，大多數(shù)粒子擊中金箔后幾乎沿原方向前進(jìn)，故B錯(cuò)誤；
C．粒子受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)電場(chǎng)力做功特點(diǎn)可知粒子從經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，所以粒子的電勢(shì)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤；
D．由于α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤。
故選A。
4．如圖所示，在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，圖中實(shí)線(xiàn)表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，假定金原子核位置固定，a、b、c為某條軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)距金原子核的距離相等（ ）
A．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了能量量子化理論
B．大多數(shù)α粒子幾乎沿原方向返回
C．從a經(jīng)過(guò)b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，α粒子的電勢(shì)能先增大后減小
D．α粒子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等
【答案】C
【詳解】A．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，普朗克根據(jù)黑體輻射的規(guī)律第一次提出了能量量子化理論，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象可知，大多數(shù)粒子擊中金箔后幾乎沿原方向前進(jìn)，故B錯(cuò)誤；
C．粒子受到電場(chǎng)力作用，根據(jù)電場(chǎng)力做功特點(diǎn)可知α粒子從a經(jīng)過(guò)b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，所以粒子的電勢(shì)能先增大后減小，故C正確；
D．由于α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素作為放射源，它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線(xiàn)打到金箔上，圖中虛線(xiàn)表示被散射的粒子的徑跡。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可用湯姆孫提出的“棗糕模型”來(lái)解釋
B．依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)原子核是可以再分的
C．粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它跟金箔中的電子發(fā)生了“碰撞”
D．統(tǒng)計(jì)散射到各個(gè)方向的粒子所占比例，可以推知原子中正電荷的大致分布情況
【答案】D
【詳解】A．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可用盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)理論來(lái)解釋?zhuān)荒芡ㄟ^(guò)湯姆孫提出的“棗糕模型”來(lái)解釋?zhuān)蔄錯(cuò)誤；
B．依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可以推測(cè)原子核是可以再分的，故B錯(cuò)誤；
C．粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)是由于它受到了金箔中的金原子核的斥力作用，故C錯(cuò)誤；
D．統(tǒng)計(jì)散射到各個(gè)方向的粒子所占比例，可以推知原子中正電荷的大致分布情況，即原子的中間存在一個(gè)原子核，原子的正電荷和幾乎的全部質(zhì)量都集中在原子核上，故D正確。
故選D。
類(lèi)型2 玻爾理論 能級(jí)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(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，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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