2017届高考物理考前知识专题波粒二象性 原子和原子核复习题

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1、2017届高考物理考前知识专题波粒二象性原子和原子核复习题考题一光电效应与光子说1爱因斯坦光电效应方程E＝hν－02用图象表示光电效应方程，如图1所示图1(1)极限频率：图线与ν轴的交点的横坐标ν0(2)逸出功：图线与E交点的纵坐标的值0(3)普朗克常量：图线的斜率＝h3处理光电效应问题的两条线索：光强和光的频率(1)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大例1爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的

2、最大初动能E与入射光频率ν的关系如图2所示，其中ν0为极限频率从图中可以确定的是()图2A逸出功与ν有关B当ν＞ν0时，会逸出光电子E与入射光强度成正比D图中直线的斜率与普朗克常量有关解析金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率ν无关，故A错误；当ν＞ν0时会有光电子逸出，故B正确；由光电效应方程E＝hν－0，知光电子的最大初动能E与入射光的强度无关，故错误；由光电效应方程E＝hν－0，知h＝ΔEΔν，故D正确答案BD变式训练1一光电管的阴极用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极之间的正向电压为U用波长为

3、λ的单色光射向阴极，产生了光电流已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为求：(1)金属铯的逸出功0；(2)光电子到达阳极的最大动能E答案(1)hν(2)eU＋hλ－hν解析(1)由题知，金属铯的逸出功0＝hν(2)根据光电效应方程知，光电子的最大初动能E＝hλ－0＝hλ－hν根据动能定理得：eU＝E－E联立得：光电子到达阳极的最大动能E＝eU＋hλ－hν2如图3所示电路可研究光电效应规律图中标有A和的为光电管，其中为阴极，A为阳极理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用指示光电管两端的电压现接通电，用

4、光子能量为10eV的光照射阴极，电流计中有示数；若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为60V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为__________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(选填“为零”或“不为零”)图3答案4eV为零解析由题知，当电流计的电流为0时，U＝60V，则光电子的最大初动能为60eV由光电效应方程E＝hν－0，得0＝hν－E＝4eV光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故

5、增大入射光的强度，电流计的读数仍为零3用同一实验装置如图4甲研究光电效应现象，分别用A、B、三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、两束光照射时对应的遏止电压相同，均为U1，下列论述正确的是()图4AB光束光子的能量最小BA、两束光的波长相同，且比B光的波长长三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多D三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大答案BD解析当光电流为零时光电管两端的电压为截止电压，对应光的频率为截止频率，由eU截＝12v2＝hν－0知，入射

6、光的频率越高，对应的截止电压U截越大，A光、光的截止电压相等，故A光、光的频率相等，它们的最大初动能也相等，而B光的频率最大，能量最大，故最大初动能也最大，对应的波长最小，故A、错误，B、D正确考题二氢原子光谱与能级1玻尔理论的基本内容(1)能级假设：氢原子En＝E1n2(n为量子数)(2)跃迁假设：吸收或释放的能量hν＝E－En(>n)(3)轨道假设：氢原子rn＝n2r1(n为量子数)2解决氢原子能级跃迁问题的四点技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差(2)原子电离时，所吸收的

7、能量可以大于或等于某一能级的绝对值(3)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射光子的种类N＝2n＝nn－12(4)计算能级能量时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各个能级的能量值均为负值例2如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光子，则()图A6种光子中有2种属于巴耳末系B6种光子中波长最长的是n＝4激发态跃迁到基态时产生的使n＝4能级的氢原子电离至少要

8、08eV的能量D在6种光子中，n＝4能级跃迁到n＝1能级释放的光子康普顿效应最明显解析巴耳末系是指氢原子由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光子，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以从n＝4跃迁到n＝2，可以从n＝3跃迁到n＝2，可知产生的6种光子中有2种属于巴尔末系，故A正确；从n＝4跃迁到基态时，辐射的光子能量最大，波长最短，故B错