备战2020年高考物理之高频考点：解密13 原子与原子核（含解析）.doc

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1、核心考点考纲要求氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护光电效应爱因斯坦光电效应方程ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ考点1光电效应一、光电效应1．光电效应现象照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。逸出的电子叫做光电子。2．光电效应的规律（1）每种金属都有一个发生光电效应的最小频率，称为截止频率或极限频率（νc）。（2）入射光的频率不变时，入射光越强，饱和光电流越大。光电流的强度（单位时间内发射的光电子数）与入射光的强度成正比。（3）入射光的频率不变时，存在一个使光电流

2、减小到0的反向电压，即遏止电压（Uc）。表明光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。（4）光照射到金属表面时，光电子的逸出几乎是瞬时的，精确测量为10–9s。3．爱因斯坦光电效应方程（1）光子说：光由一个个不可分割的能量子组成，频率为ν的光的能量子为hν，即光子，其中h普朗克常量。（2）爱因斯坦光电效应方程：Ek=hν–W0其中Ek为光电子的最大初动能，Ek=eUc=mev2，hν为入射光子的能量，W0为金属的逸出功4．爱因斯坦光电效应方程对光电效应的解释（1）光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν有关，而与光的强弱无关。只有当hν>W0时，才有光电子逸出，截止频率νc=（2

3、）电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，所以光电流几乎在瞬间产生。（3）对于频率ν相同的光，光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和光电流较大。二、光电效应的图象分析1．光电流与电压的关系图象（I–U图象）（1）电压范围足够大时，电流的最大值为饱和光电流Im；图线与横轴交点的横坐标的绝对值为遏止电压Uc；光电子的最大初动能Ek=eUc（2）频率相同的入射光，遏止电压相同；饱和光电流与光照强度成正比。（3）不同频率的入射光，遏止电压不同；入射光频率越大，遏止电压越大。2．最大初动能与入射光频率的关系图象（Ek–ν图象）（1）函数方程为Ek=hν–W0=hν

4、–hνc（2）图线斜率等于普朗克常量h；横轴截距等于截止频率vc；纵轴截距的绝对值E等于逸出功W0=hνc3．遏止电压与入射光频率的关系图象（Uc–ν图象）（1）函数方程为Uc=ν–=ν–（2）图线斜率与电子电荷量的乘积等于普朗克常量h；横轴截距等于截止频率νc；纵轴截距的绝对值与电子电荷量的乘积等于逸出功。（2018·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学）用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管的阴极K，电流计G的指针不发生偏转。那么A．该单色光光的频率一定小于阴极K的极限频率B．增加单色光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．若将变阻器滑片P向左滑动，有可能使电流计

5、G的指针发生偏转D．交换电源的正负极可能使电流计G的指针发生偏转【参考答案】CD【试题解析】电流计G指针不偏转，有可能是电流太小或者由于两极板间电压太大，光电子不能达到A板，故有可能发生光电效应现象，即该单色光的频率有可能大于阴极K的极限频率，若将变阻器滑片P向左滑动，电流增大，所以该情况下有可能使电流计G的指针发生偏转，A错误C正确；如果是该单色光光的频率小于阴极K的极限频率，则不可能发生光电效应现象，而增加单色光的强度只会增加光电子数目，仍旧不会发生光电效应，即不会使得电流计发生偏转，B错误；若发生光电效应现象，则交换电源的正负极，则光电子受到电场加速，故可以使得电流计的指针发生偏转，D

6、正确。1．（2018·河南省鹤壁市）1916年，美国著名实验物理学家密立根，完全肯定了爱因斯坦光电效应方程，并且测出了当时最精确的普朗克常量h的值，从而赢得1923年度诺贝尔物理（1）有些光谱是一条条的亮线（谱线），这样的光谱叫做线状谱。（2）有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。3．光谱分析（1）特征谱线：各种原子的发射光谱都是线状谱，原子只能发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同院子的发光频率不一样，这些亮线被称为原子的特征谱线。（2）明线光谱，又叫发射光谱。物质（原子）发光，特征谱线为亮线。（3）暗线光谱，又叫吸收光谱。物质（原子）吸收白光，特征谱线为暗线。（

7、4）光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，用特征谱线可以鉴别物质和确定物质的组成成分。二、氢原子光谱的实验规律1．1885年，巴耳末（J.J.Balmer）分析氢原子光谱在可见光区的四条谱线，写出了表示谱线波长关系的巴耳末公式。2．巴耳末公式：=R(–)，n=3，4，5，…，其中R为里德伯常量，R=1.10×107m–13．由巴耳末公式确定的一组谱线称为巴耳末系。氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线的波长也满足与