第2講,近代物理初步,1(雙選，2012 年廣東卷)能源是社會發展的基礎，發展核 能是解決能源問題的途徑之一下列釋放核能的反應方程，表,述正確的有(,),解析：衰變是一個核放出粒子或粒子的反應，而聚變是 兩個較輕的核聚合為一個較重的核的反應，裂變是重核俘獲一 個中子后分裂成兩個較輕的核的反應，故 A、B 中的核反應為 聚變，C、D 中的核反應為裂變，故 A、C 正確,答案：AC,2(2012 年天津卷)下列說法中正確的是(,),A采用物理或化學方法可以有效地改變放射性元素的半 衰期 B由玻爾理論可知氫原子從激發態躍遷到基態時會放出 光子 C從高空對地面進行遙感攝影，利用了紫外線良好的穿 透能力 D原子和所含核子單獨存在時的總質量小于該原子核的 質量,解析：半衰期是原子的物理屬性，不能采用物理或化學方 法改變；氫原子從高能量的激發態躍遷到低能量的基態時放出 能量，所以放出光子；高空遙感是利用紅外線的；由于核子結 合為原子核時能量增加，必然存在質量虧損,答案：B,答案：D,5(雙選，2010 年廣東卷)關于核衰變和核反應的類型，下,列表述正確的有(,),從近三年的高考試題來看，題目難度不大，考查形式是選 擇題，考查的范圍相對穩定，密切結合課本考查的主要知識： 物理學史、光電效應、原子能級的躍遷、原子核的結構和衰變、 半衰期、核反應方程(衰變、人工轉變、裂變、聚變)和核能 在今后的復習中，應該抓住重點知識，如光電效應、核反應方 程和原子能級的躍遷等，這些知識在廣東高考中經常出現,光電效應 【例1】(2011 年福建卷)愛因斯坦提出了光量子的概念并成功 地解釋了光電效應的規律而獲得 1921 年的諾貝爾物理學獎某種 金屬逸出光電子的最大初動能 Ekm 與入射光頻率v的關系如圖52,),1 所示，其中v0 為極限頻率從圖中可以確定的是( 圖 521,A逸出功與v有關,BEkm 與入射光的強度成正比 C當vv0 時，會逸出光電子,D圖中直線的斜率與普朗克常量有關,答案：D,深入理解光電效應現象，靈活運用光電效應方,程解題，金屬的逸出功只與金屬的極限頻率有關,1(雙選)如圖 522 所示，電路中所有元件都完好，光 照射到陰極上時，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是,(,),圖 522,A入射光太弱 C光照時間短,B入射光波長太長 D電源正負極接反,解析：在本題電路中形成電流的條件，一是陰極在光的照 射下有光電子逸出，這決定于入射光的頻率是否高于陰極材料 的極限頻率，與入射光的強弱、照射時間長短無關；二是逸出 的光電子應能在電路中定向移動到達陽極光電子能否到達陽 極，應由光電子的初動能大小和兩極間所加電壓的正負和大小 共同決定一旦電壓正負極接反，即使具有很大初動能的光電 子也可能不能到達陽極，即使發生了光電效應現象，電路中也 不能形成光電流，故該題的正確答案是 B、D.,答案：BD,氫原子能級的躍遷,【例 2】氫原子部分能級的示意圖如圖 523 所示，不,同色光的光子能量如下所示：,處于某激發態的氫原子，發出光的譜線在可見光范圍內僅,),有 2 條，其顏色分別為( A紅、藍靛 B黃、綠 C紅、紫 D藍靛、紫,解析：如果激發態的氫原子處于第二能級，能夠發出 10.2 eV 的光子，不屬于可見光；如果激發態的氫原子處于第三能級， 能夠發出 12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV 的三種光子，只有 1.89 eV 屬于可見光區；如果激發態的氫原子處于第四能級，能夠發出 12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六 種光子，1.89 eV 和 2.55 eV 屬于可見光區，1.89 eV 的光子為紅 光，2.55 eV 的光子為藍靛，A 正確,答案：A,原子由能量較高的能級向能量較低的能級躍 遷時放出光子，躍遷規律為：E 較高E 較低hv.,2(雙選)氫原子的部分能級如圖 523 所示已知可見 光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之間由此可推知， 氫原,子(,),圖 523,A從高能級向 n1 能級躍遷時發出的光的波長比可見光,的短,B從高能級向 n2 能級躍遷時發出的光均為可見光 C從高能級向 n3 能級躍遷時發出的光的頻率比可見光,的高,D從 n3 能級向 n2 能級躍遷時發出的光為可見光,解析：氫原子從高能級向 n1 能級躍遷的過程中輻射出的 最小光子能量為 10.20 eV，不在 1.62 eV 到 3.11 eV 之間，A 正 確；已知可見光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之間，從高能 級向 n2 能級躍遷時發出的光的能量小于或等于 3.40 eV，B 錯誤；從高能級向 n3 能級躍遷時，發出能量大于 3.11 eV 的 光的頻率才比可見光高，C 錯誤；從n3 能級躍遷到 n2 能 級的過程中，釋放的光的能量等于1.89 eV，介于1.62 eV 到3.11 eV 之間，所以是可見光，D 正確,答案：AD,原子核反應方程 【例3 】關于下列核反應或核衰變方程，說法正確的是,(,解析：由核反應中質量數守恒、電荷數守恒可知 A 對、B 錯；C 中的反應是衰變，D 中的反應是裂變，C、D 均錯,答案：A,核反應前后遵守電荷數和質量數守恒,解析：由質量數守恒和電荷數守恒，分別有：4kd10,2kd6，解得 k2，d2，正確選項為 B.,答案：B,1原子核反應一般可分為四類：天然放射性現象(衰變、 衰變、衰變)、人工轉變、重核裂變、輕核聚變不管是哪一 種核反應，都遵從質量數(或核子數)守恒和電荷數守恒，這是 書寫和檢驗核反應方程式的原則,2原子由能量較高能級向能量較低能級躍遷時放出光子， 躍遷規律為：EmEnhv.對于光子來說，它的頻率與波長間的 關系為cv.應注意一群原子和一個原子躍遷的不同，一群氫 原子就是處在 n 軌道上有若干個氫原子，某個氫原子向低能級 躍遷時，可能從 n 能級直接躍遷到基態，產生一條譜線；另一,n(n1),個氫原子可能從 n 能級躍遷到某一激發態，產生另一條譜線， 該氫原子再從這一激發態躍遷到基態，再產生一條譜線由 數學知識得到一群氫原子處