專題五 近代物理初步高考定位1考查內容(1)光電效應、方程、最大初動能、逸出功。(2)原子結構、氫原子光譜、氫原子能級躍遷。(3)天然放射現象、原子核的組成、衰變、半衰期、核反應方程、質能方程。2題型、難度高考對本專題的考查形式為選擇題或填空題，且每年必考難度中檔。1(多選)在光電效應試驗中，分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確是A若ab，則一定有UaUbB若ab，則一定有EkaKkbC若UaUb，則一定有EkaEkbD若ab，則一定有haEkahbEkb解析由愛因斯坦光電效應方程EkmhW，由動能定理可得：EkmeU，所以當ab時，UaUb，EkaEkb。故A錯誤，B正確；若UaUb，則一定有EkaEkb，故C正確；由光電效應方程可得：金屬的逸出功WhaEkb，故D錯誤。答案BC2如圖51所示，我國自主研發制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權威機構認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的是圖51A. H H He nB. N He O HC. He Al P nD. U n Ba Kr3 n解析 H H He n是一個氚核與一個氚核結合成一個氚核，同時放出一個中子，屬于聚變反應，故A正確； N He O H是盧瑟福發現質子的核反應，他用粒子轟擊氮原子核，產生氧的同位素氧17和一個質子，是人類第一次實現的原子核的人工轉變，屬于人工核反應，故B錯誤； He Al P n是小居里夫婦用粒子轟擊鋁片時發現了放射性磷(磷30)，屬于人工核反應，故C錯誤； U n Ba Kr3 n是一種典型的軸核裂變，屬于裂變反應，故D錯誤。答案A3一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為 U Th He，下列說法正確的是A衰變后釷核的動能等于粒子的動能B衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經歷的時間D衰變后粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量解析根據動量守恒可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，選項B正確；根據Ek可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，選項A錯誤；鈾核的半衰期等于一半數量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，選項C錯誤；由于該反應放出能量，由質能方程可知，衰變后粒子與釷核的質量之和小于衰變前鈾核的質量，選項D錯誤；故選B。答案B4大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發電，氘核聚變反應方程是 H H He n，已知 H的質量為2.0136 u， He的質量為3.015 0 u， n的質量為1.008 7 u,1 u931 MeV/c2。氚核聚變反應中釋放的核能約為A3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV解析根據質能方程，釋放的核能Emc2，m2mHmHemn0.003 5 u，則E0.003 5931.5 MeV3 26 0 25 MeV3.3 MeV，故B正確，A、C、D錯誤。答案B考點一光電效應【必記要點】1光電效應的實驗規律(1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產生光電效應。(2)光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大。(3)光電效應的發生幾乎是瞬時的，一般不超過109 s。(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，飽和光電流的強度與入射光的強度成正比。2光電效應方程(1)表達式：hEkW0或EkhW0。(2)物理意義：金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是h，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現為逸出后電子的最大初動能Ekmv2。3由Ek圖象(如圖52)可以得到的信息圖52(1)極限頻率：圖線與軸交點的橫坐標c。(2)逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值EW0。(3)普朗克常量：圖線的斜率kh。4由IU圖象(如圖53)可以得到的信息圖53(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點的絕對值。(2)飽和光電流Im電流的最大值。(3)最大初動能：EkeUc。例1(多選)(2018安徽江淮十校聯考)如圖54所示，將鋅板與一驗電器相連，用頻率為的紫外線照射鋅板，去掉光源后，驗電器指針保持一定偏角，下列判斷中正確的是圖54A用一帶負電(帶電荷量較少)的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將減小B使驗電器指針回到零后，改用強度更大的紫外線照射鋅板，驗電器指針偏角將比原來大C使驗電器指針回到零后，改用紅外線照射鋅板，只要強度足夠大，驗電器指針也會偏轉D若用頻率為的紫外線照射鋅板，產生的光電子最大初動能為Ek，則改以頻率為2的紫外線照射，光電子的最大初動能為2Ek審題探究(1)驗電器與鋅板所帶電荷的電性相同。(2)光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，但并非成正比。解析用紫外線照射鋅板，鋅板產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將減小，故選項A正確；紫外線的光強度越大，單位時間從鋅板發射的光電子數越多，鋅板和驗電器所帶正電荷越多，驗電器指針偏角越大，故選項B正確；紅外線的頻率小于鋅板極限頻率，無論紅外線光強多大，鋅板都不會發生光電效應，故選項C錯誤；由愛因斯坦光電效應方程EkhW0，Ek22hW0，則Ek22Ek，Ek2Ekh，故選項D錯誤。答案AB【題組訓練】1(光電效應產生的條件)用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，可能使該金屬發生光電效應的措施是A改用頻率更小的紫外線照射B改用X射線照射C改用強度更大的原紫外線照射D延長原紫外線的照射時間解析某種金屬能否發生光電效應取決于入射光的頻率，與入射光的強度和照射時間無關，不能發生光電效應，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發生光電效應，應增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，所以本題答案為B。答案B2(多選)(光電效應的規律)現用某一光電管進行光電效應實驗，當用某一頻率的光入射時，有光電流產生。下列說法正確的是A保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大B入射光的頻率變高，飽和光電流變大C入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大D保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產生E遏止電壓的大小與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關解析根據光電效應實驗得出的結論：保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大；故A正確、B錯誤；根據愛因斯坦光電效應方程得：入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大，故C正確；遏止電壓的大小與入射光的頻率有關，與入射光的光強無關，保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，若低于截止頻率，則沒有光電流產生，故D錯誤、E正確。答案ACE3(多選)(光電效應方程的應用)用如圖55所示的裝置研究光電效應現象，所用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，電流表G的示數不為零；移動變阻器的觸頭c，發現當電壓表的示數大于或等于1.7 V時，電流表示數為0，則下列說法正確的是圖55A光電子的最大初動能始終為1.05 eVB開關S斷開后，電流表G中有電流流過C當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大D改用能量為2.5 eV的光子照射，移動變阻器的觸頭c，電流表G中也可能有電流解析該裝置所加的電壓為反向電壓，發現當電壓表的示數大于或等于1.7 V時，電流表示數為0，可知光電子的最大初動能為1.7 eV，根據光電效應方程EkmhW0，得W01.05 eV，故選項A錯誤；開關S斷開后，用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故選項B正確；當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，則到達中心電極的電子的數目減少，電流減小，故選項C錯誤；改用能量為2.5 eV的光子照射，2.5 eV大于1.05 eV，仍然可以發生光電效應，移動變阻器的觸頭c，電流表G中可能有電流，故選項D正確。答案BD考點二原子的核式結構、玻爾理論【必記要點】1粒子散射實驗：絕大多數粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數粒子發生了大角度偏轉，偏轉的粒子散射實驗的分析圖角度甚至大于90，也就是說它們幾乎被“撞了回來”，如圖56所示。圖562原子的核式結構模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質量，電子在正電體的外面運動。3氫原子光譜(1)光譜分類圖57(2)氫原子光譜的實驗規律：巴耳末系是氫光譜在可見光區的譜線，其波長公式R(n3,4,5，R是里德伯常量，R1.10107 m1)。4氫原子的能級結構，能級公式(1)玻爾理論定態：原子只能處于一系列不連續的能量狀態中。躍遷：原子從一種定態向另一種定態躍遷時放出(或吸收)光子的能量hEmEn。(2)氫原子的能級公式：EnE1(n1,2,3。)，其中E1為基態能量，其數值為E113.6 eV。(3)氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態半徑，又稱玻爾半徑，其數值為r10.531010 m。5氫原子的能級圖能級圖如圖58所示圖58【題組訓練】1(多選)(粒子散射實驗)如圖59所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時觀察到的現象，下述說法中正確的是圖59A放在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數最多B放在B位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數只比A位置時稍少些C放在C、D位置時，屏上觀察不到閃光D放在D位置時，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數極少答案AD2氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則A吸收光子的能量為h1h2B輻射光子的能量為h1h2C吸收光子的能量為h2h1D輻射光子的能量為h2h1解析由題意可知：EmEnh1，EkEnh2。因為紫光的頻率大于紅光的頻率，所以21，即k能級的能量大于m能級的能量，氫原子從能級k躍遷到能級m時向外輻射能量，其值為EkEmh2h1，故只有D項正確。答案D3(多選)氫原子能級如圖510，當氫原子從n3躍遷到n2的能級時，輻射光的波長為656 nm。以下判斷正確的是圖510A氫原子從n2躍遷到n1的能級時，輻射光的波長大于656 nmB用波長為325 nm的光照射，可使氫原子從n1躍遷到n2的能級C一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線D用波長為633 nm的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級解析能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻射的光子頻率越大，波長越小，A錯誤；由EmEnh可知，B錯誤，D正確；根據C3可知，輻射的光子頻率最多有3種，C正確。答案CD4(多選)(氫原子的能級躍遷)如圖511所示，為氫原子的能級圖，現有大量處于n3激發態的氫原子向低能級躍遷。下列說法正確的是圖511A這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光B氫原子由n3躍遷到n2產生的光頻率最大C這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為10.2 eVD氫原子由n3躍遷到n1產生的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發生光電效應E氫原子由n3躍遷到n1產生的光波長最短解析大量處于n3激發態的氫原子向低能級躍遷，總共可輻射出三種不同頻率的光，氫原子由n3躍遷到n2產生的光頻率最小，躍遷到n1產生的光頻率最大，波長最短，選項A、E正確，B錯誤；當從n3能級躍遷到n1能級時輻射出光子能量最大，這些氫原子躍遷時輻射出光子能量的最大值為(1.51 eV)(13.6 eV)12.09 eV，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發生光電效應，選項C錯誤、D正確。答案ADE規律總結解答氫原子能級圖與原子躍遷問題的注意事項1能級之間躍遷時放出的光子頻率是不連續的。2能級之間發生躍遷時放出(吸收)光子的頻率由hEmEn，求得。若求波長可由公式c求得。3一個氫原子躍遷發出可能的光譜線條數最多為n1。4一群氫原子躍遷發出可能的光譜線條數的兩種求解方法：用數學中的組合知識求解：NC。利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加。考點三原子核的衰變、核反應方程【必記要點】1原子核的衰變(1)衰變的分類衰變：XYHe衰變：XAz1Ye衰變：當放射性物質連續發生衰變時，原子核中有的發生衰變，有的發生衰變，同時伴隨著輻射(2)兩個典型的衰變方程衰變：UThHe衰變：ThPa01e。2半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間。(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態和外部條件沒有關系。(3)公式：N余N原m余m原t表示衰變時間表示半衰期。3典型裂變、聚變反應UnKrBa3nHHHen17.6Mev4人工轉變盧瑟福發現質子：NHeOH查德威克發現中子HeBeCn約里奧居里夫婦發現放射性同位素，同時發現正電子AlHePnPSie。【題組訓練】1(衰變)下列核反應方程中，屬于衰變的是A.NHeOH B.UThHeC.HHHen D.ThPae解析A項屬于原子核的人工轉變，B項屬于衰變，C項屬于聚變反應，D項屬于衰變。答案B2(多選)(半衰期的理解與計算)靜止的鐳原子核Ra經一次衰變后變成一個新核Rn，則下列相關說法正確的是A該衰變方程為RaRnHeB若該元素的半衰期為，則經過2的時間，2 kg的Ra中有1.5 kg已經發生了衰變C隨著該元素樣品的不斷衰變，剩下未衰變的原子核Ra越來越少，其半衰期也變短D若把該元素放到密閉的容器中，則可以減慢它的衰變速度E該元素的半衰期不會隨它所處的物理環境、化學狀態的變化而變化解析由鐳的衰變方程RaRnHe，可判斷A正確。由mm0，可知，t2時，m0.5 kg，則已衰變的鐳為m衰2 kg0.5 kg1.5 kg，B正確。放射性元素衰變的快慢是由原子核內部自身因素決定的，跟原子所處的化學狀態和外部條件沒有關系，C、D錯誤，E正確。選A、B、E。答案ABE3(核反應方程)核反應方程BeHeCX中的X表示A質子 B電子C光子 D中子解析設X的質子數為m，質量數為n，則有42m6,9412n，所以m0，n1，即X為中子，故A、B、C錯誤，D正確。答案D4(核反應方程的書寫與反應類型的判斷)在下列描述核過程的方程中，屬于衰變的是_，屬于衰變的是_，屬于裂變的是_，屬于聚變的是_。(填正確答案標號)A.CNeB.PSeC.UThHeD.NHeOHE.UnXeSr2nF.HHHen解析衰變是原子核自發地放射出粒子的核衰變過程，選C；衰變是原子核自發地放射出粒子的核衰變過程，選A、B；重核裂變選E；輕核聚變選F。答案CABEF考點四核能【必記要點】核能的理解與計算1比結合能越大，原子核結合的越牢固。2到目前為止，核能發電還只停留在利用裂變核能發電。3核能的計算方法：(1)根據愛因斯坦質能方程，用核反應的質量虧損的千克數乘以真空中光速c的平方。即Emc2 (J)。(2)根據1原子質量單位(u)相當于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應的質量虧損的原子質量單位數乘以931.5 MeV，即Em931.5 (MeV)。(3)如果核反應時釋放的核能是以動能形式呈現，則核反應過程中系統動能的增量即為釋放的核能。例2現有的核電站常用的核反應之一是：UnNdZr3n8e(1)核反應方程中的是反中微子，它不帶電，質量數為零，試確定生成物鋯(Zr)的電荷數與質量數。(2)已知鈾核的質量為235.043 9 u，中子的質量為1.008 7 u，釹(Nd)核的質量為142.909 8 u，鋯核的質量為89.904 7 u，試計算1 kg鈾235裂變釋放的能量為多少？(已知1 u質量相當于931.5 MeV的能量，且1 u1.660 61027 kg)解析(1)鋯的電荷數Z9260840，質量數A23614690。(2)1 kg鈾235中鈾核的個數為n2.561024(個)不考慮核反應中生成的電子質量，1個軸235核裂變產生的質量虧損為m0.212 u，釋放的能量為E0.212931.5 MeV197.5 MeV則1 kg鈾235完全裂變釋放的能量為EnE2.561024197.5 MeV8.11013 J。答案(1)4090(2)8.11013 J【題組訓練】1(多選)(質量虧損與質能方程)下面是鈾核裂變反應中的一個：UnXeSr10n已知U的質量為235.043 9 u，中子質量為1.008 7 u，鍶90的質量為89.907 7 u，氙136的質量為135.907 2 u，則此核反應中A質量虧損為m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2)uB質量虧損為m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)uC釋放的總能量為E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)(3108)2 JD釋放的總能量為E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)931.5 MeV解析計算虧損質量時要用反應前的總質量減去反應后的總質量，二者之差可用u或kg作單位，故A錯，B對；質量單位為u時，可直接用“1 u的虧損放出能量931.5 MeV”計算總能量，故D對；當質量單位為kg時，直接乘以(3.0108)2，總能量單位才是J，故C錯。答案BD2(多選)(結合能)如圖512所示是原子核的核子平均質量與原子序數Z的關系圖象，下列說法中正確的是圖512A若原子核D和E結合成F，結合過程一定會吸收核能B若原子核D和E結合成F，結合過程一定會釋放核能C若原子核A分裂成B和C，分裂過程一定會吸收核能D在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度解析原子核D和E結合成F，有質量虧損，根據愛因斯坦質能方程，有能量釋放，故選項A錯誤，B正確；若原子核A分裂成B和C，也有質量虧損，根據愛因斯坦質能方程，有能量釋放，故選項C錯誤；在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒，用鎘棒來吸收中子控制核反應速度，選項D正確。答案BD3(多選)(重核裂變)核電站的核能來源于 U核的裂變，下列說法中正確的是A反應后的核廢料已不具有放射性，不需要進一步處理B. U的一種可能的裂變是變成兩個中等質量的原子核，如 Xe和 Sr，反應方程為 U n Xe Sr2 nC. U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短D一個 U核裂變的質量虧損為m0.215 5 u，則釋放的核能約201 MeV解析反應后的核廢料仍然具有放射性，需要進一步處理，故A錯誤；發生核反應的過程滿足電荷數和質量數守恒，故反應方程為 U n Xe Sr2 n，故B正確；半衰期的大小由原子核內部因素決定，與外部環境無關，即升高溫度并不能使半衰期縮短，故C錯誤；根據質能方程E0.215 5931 MeV201 MeV，故D正確。答案BD限時45分鐘；滿分100分選擇題(16題每小題6分，714題每小題8分)1下列說法正確的是A洛倫茲發明了回旋加速器B光電效應現象說明光具有粒子性C密立根通過油滴實驗測出了電子的質量D盧瑟福通過粒子散射實驗得出了原子核是由質子和中子組成的解析勞倫斯發明了回旋加速器，A錯誤；光電效應現象以及康普頓效應均表明光具有粒子性，B正確；密立根通過油滴實驗測出了元電荷的數值，C錯誤；盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，D錯誤。答案B2(2018陜西質檢)一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，下列說法中正確的是A只增大入射光的頻率，金屬逸出功將變大B只延長入射光的照射時間，光電子的最大初動能將增大C只增大入射光的頻率，光電子的最大初動能將增大D只增大入射光的強度，光電子的最大初動能將增大解析根據光電效應規律，金屬逸出功是金屬本身的特征量，與入射光頻率無關。只增大入射光的頻率，根據愛因斯坦光電效應方程，逸出的光電子的最大初動能增大，選項A錯誤，C正確。只延長入射光的照射時間，不能增大逸出的光電子的最大初動能，選項B錯誤。只增大入射光的強度，能夠增大逸出的光電子數目，不能增大逸出的光電子的最大初動能，選項D錯誤。答案C3(2018武昌調研)以下說法正確的是A放射性元素的半衰期跟原子所處的化學狀態無關，但與外部條件有關B某種頻率的紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發生光電效應，若增大該種紫外線照射的強度，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能并不改變C根據玻爾的原子理論，氫原子的核外電子由能量較高的定態軌道躍遷到能量較低的定態軌道時，會輻射一定頻率的光子，同時核外電子的動能變小D用一光電管進行光電效應實驗時，當用某一頻率的光入射，有光電流產生，若保持入射光的總能量不變而不斷減小入射光的頻率，則始終有光電流產生解析放射性元素的半衰期跟原子所處的化學狀態無關，與外部條件也無關，選項A錯誤；某種頻率的紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發生光電效應，若增大該種紫外線照射的強度，根據愛因斯坦光電效應方程，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能并不改變，選項B正確；根據玻爾的原子理論，氫原子的核外電子由能量較高的定態軌道躍遷到能量較低的定態軌道時，會輻射一定頻率的光子，同時核外電子的勢能減小，動能變大，總能量減小，選項C錯誤；用一光電管進行光電效應實驗時，當用某一頻率的光入射，有光電流產生，若保持入射光的總能量不變而不斷減小入射光的頻率，當入射光的頻率小于金屬的極限頻率時，則不能發生光電效應，就沒有光電流產生，選項D錯誤。答案B4(2018廣西三市聯合調研)下列核反應方程及其表述完全正確的是A. U n Kr Ba3 n是裂變反應B. He H He H是裂變反應C. U Th He是人工核轉變D. Na Mg e是聚變反應解析根據核反應的質量數以及電荷數守恒可知，各選項的核反應方程式均正確，而B屬于輕核聚變、C屬于衰變、D屬于衰變，A正確。答案A5(多選)(2018開封一模)下列說法正確的是A衰變現象說明電子是原子核的組成部分B粒子散射實驗揭示了原子具有核式結構C氫原子核外電子軌道半徑越大，其能量越高D原子從a能級狀態躍遷到b能級狀態時發射波長為1的光子，原子從b能級狀態躍遷到c能級狀態時吸收波長為2的光子，已知12，那么原子從a能級躍遷到c能級狀態時將要吸收波長為的光子解析衰變現象說明原子核有復雜的結構，原子核由質子和中子組成，A項錯誤；粒子散射實驗說明原子具有核式結構，B項正確；氫原子核外電子軌道半徑越大，其能量越高，C項正確；由Eh及，可知原子從a能級狀態躍遷到b能級狀態發射光子的能量E1，原子從b能級狀態躍遷到c能級狀態時吸收光子的能量E2，則原子從a能級狀態躍遷到c能級狀態時要吸收光子的能量E3E2E1，波長為，D項正確。答案BCD6(2018沈陽月考)如圖513所示，根據氫原子的能級圖，現讓一束單色光照射到一群處于基態(量子數n1)的氫原子上，受激的氫原子能自發地發出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為圖513A13.6 eVB3.4 eVC12.75 eVD12.09 eV解析根據受激的氫原子能發出6種不同頻率的色光，有6，解得n4，即能發出6種不同頻率的光的受激氫原子一定是在n4能級，則照射處于基態的氫原子的單色光的光子能量為0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV，C正確。答案C7(多選)金屬鈣的逸出功為4.31019 J，普朗克常量h6.61034 Js，光速c3.0108 m/s，以下說法正確的是A用波長為400 nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光電子逸出B用波長為400 nm的單色光照射金屬鈣，不能產生光電效應現象C若某波長的單色光能使金屬鈣產生光電效應現象，則增大光的強度將會使光電子的最大初動能增大D若某波長的單色光能使金屬鈣產生光電效應現象，則減小光的強度將會使單位時間內發射的光電子數減少解析波長為400 nm的單色光的光子能量為Eh4.951019 J，大于鈣的逸出功，可以產生光電效應現象。根據光電效應規律，光電子的最大初動能決定于入射光的頻率而與其強度無關，但強度決定了單位時間內發射的光電子數的多少，正確選項為AD。答案AD8(多選)(2018濰坊統考)下列說法正確的是A天然放射現象的發現，證明了原子具有能級結構B氘核的質量嚴格等于一個獨立質子的質量和一個獨立中子質量的和C頻率為的光可以使某金屬發生光電效應，那么頻率大于的光也一定能使該金屬發生光電效應D氫原子只能吸收某些頻率的光子，證明了氫原子的能級是不連續的解析天然放射現象的發現，證明原子核具有復雜的結構，A錯誤；一個質子和一個中子聚變為一個氘核時，釋放出能量，有質量虧損，B錯誤；產生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，因此如果頻率為的光能使某金屬產生光電效應現象，則頻率大于的光也一定能使該金屬產生光電效應現象，C正確；氫原子只能吸收某些頻率的光子，且該光子的能量一定等于兩能級之間的能量差，證明氫原子的能級是不連續的，D正確。答案CD9(多選)(2018洛陽調研)靜止在勻強磁場中的 U核發生衰變，產生一個未知粒子x，它們在磁場中的運動徑跡如圖514所示，下列說法正確的是圖514A該核反應方程為 U x HeB粒子和粒子x在磁場中做圓周運動時轉動方向相同C軌跡1、2分別是粒子、x粒子的運動徑跡D粒子、x粒子運動徑跡半徑之比為451解析顯然選項A中核反應方程正確，A對； U核靜止，根據動量守恒可知粒子和x新核速度方向相反，又都帶正電，則轉動方向相同，選項B對；根據動量守恒可知粒子和x新核的動量大小p相等，由帶電粒子在磁場中運動半徑公式R可知軌道半徑R與其所帶電荷量成反比，半徑之比為451，選項C錯，D對。答案ABD10(多選)圖515為一真空光電管的應用電路，其陰極金屬材料的極限頻率為4.51014 Hz，則以下判斷中正確的是圖515A發生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率B發生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的強度C用0.5 m的光照射光電管時，電路中有光電流產生D光照射時間越長，電路中的電流越大解析在光電管中若發生了光電效應，單位時間內發射光電子的數目只與入射光的強度有關，光電流的飽和值只與單位時間內發射光電子的數目有關。據此可判斷A、D錯誤，B正確。波長0.5 m的光子的頻率 Hz61014 Hz4.51014 Hz，可發生光電效應，所以C正確。答案BC11(多選)如圖516所示，是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點坐標為4.27，與縱軸交點坐標為0.5)。由圖可知圖516A該金屬的截止頻率為4.271014 HzB該金屬的截止頻率為5.51014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV解析由光電效應方程EkhW0可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項A正確，B錯誤；圖線的斜率表