專題13-近代物理初步

命題規(guī)律

本專題主要考查光電效應(yīng)、氫原子光譜、原子核的組成、

放射性、原子核衰變、半衰期、核力、結(jié)合能、質(zhì)量虧損

能力突破

等要用科學(xué)的態(tài)度看待裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆、

射線的危害和防護(hù)。

(1)光電效應(yīng)現(xiàn)象的兩個(gè)重要關(guān)系；

高考熱點(diǎn)(2)氫原子的能級(jí)躍遷規(guī)律；

(3)核反應(yīng)方程、a衰變、p衰變。

以選擇題為主，主要和當(dāng)代的實(shí)際想結(jié)合進(jìn)行考查，題目

出題方向

難度一般為低擋。

12考點(diǎn)歸納

考點(diǎn)1光電效應(yīng)

【解題技巧】

i.兩條主線

(1)光照強(qiáng)度大一光子數(shù)目多一發(fā)射光電子多T光電流大;

(2)光子頻率高一光子能量大一光電子的最大初動(dòng)能大。

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2.三個(gè)關(guān)系式

(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hv—%。

(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：Ek=eUc.

(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：

【例1】(2023?浙江開學(xué))在真空中豎直放置的金屬板受到紫外線照射時(shí)會(huì)向各個(gè)

方向發(fā)射出速度大小不同的電子，在M右側(cè)相距1處正對(duì)放置一個(gè)金屬網(wǎng)罩N,若在金

屬板與網(wǎng)罩間加上逐漸增大的電壓，當(dāng)電壓增大到U時(shí)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)罩上開始接收不到來自

金屬板的電子。已知電子電量為e,質(zhì)量為“，則()

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A.增強(qiáng)紫外線的強(qiáng)度，能使網(wǎng)罩上接收到電子

B.適當(dāng)減小之間的距離d,能使網(wǎng)罩上接收到電子

C.當(dāng)電壓為U時(shí)，所有能運(yùn)動(dòng)至最靠近網(wǎng)罩的電子發(fā)射時(shí)的初動(dòng)能都相同

D.從〃板上發(fā)射的電子，速度越大在間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合動(dòng)能定理判斷；電子的速度與靜電力方向不一定在同

一直線上，速度方向垂直于〃板的電子最容易到達(dá)N板。

【解答】解：/、設(shè)光電子的最大初動(dòng)能為&“，由動(dòng)能定理得：-eU=O-E",“

由光電效應(yīng)方程：Ekm=hv-Wu

增強(qiáng)紫外線的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，不能使網(wǎng)罩上接收到電子。故4錯(cuò)誤；

B、適當(dāng)減小之間的距離d,MN間U不變，不能使網(wǎng)罩上接收到電子，故8錯(cuò)誤；

C、結(jié)合”的分析可知，當(dāng)電壓為。時(shí)，所有能運(yùn)動(dòng)至最靠近網(wǎng)罩的電子發(fā)射時(shí)的初動(dòng)

能都相同，故C正確；

D、從M板上發(fā)射的電子，由于出射的電子與〃板可能存在一定角度，速度越大在"N

間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一定越長(zhǎng)，故。錯(cuò)誤。

故選：C0

【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要理清電子的運(yùn)動(dòng)情況，注意光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析，利用動(dòng)能定

理進(jìn)行處理。

【例2】（2023?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）用同一光電管研究八6兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),

得到光電流/與光電管兩極間所加電壓。的關(guān)系如圖。則這兩種光（）

A.〃光的遏止電壓大一些

B.單位時(shí)間內(nèi)a光入射的光子數(shù)大于6光入射的光子數(shù)

C.通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，a光相鄰條紋的間距更小

D.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，。光的臨界角更小

【分析】根據(jù)遏止電壓的大小結(jié)合動(dòng)能定理得出最大初動(dòng)能的大??；通過光電效應(yīng)方程

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得出八6兩光的頻率大小關(guān)系，從而得出折射率的大小，根據(jù)折射率的大小比較臨界

角；根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式比較條紋的間距大小；根據(jù)折射率與偏折角的關(guān)系判斷。

【解答】解：A.由圖中橫坐標(biāo)交點(diǎn)絕對(duì)值可知6光的遏止電壓大一些，故/錯(cuò)誤；

B.縱坐標(biāo)最大值即為飽和光電流，結(jié)合/=〃e,故單位時(shí)間內(nèi)a光入射的光子數(shù)%大于

b光入射的光子數(shù)%,故8正確；

C.根據(jù)題意，有44=’加/,又機(jī)”所以方光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能大，可

22

得匕＞匕,結(jié)合c=”可得用＜々；干涉條紋間距AX=2,，則b光相鄰條紋的間距更小,

a

故C錯(cuò)誤；

D.0的頻率小，則a相對(duì)于同一種玻璃的折射率小，即〃.＞%,根據(jù)sinC=L,則b臨

n

界角更小，故。錯(cuò)誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了頻率、折射率、在介質(zhì)中傳播速度、臨界角、條紋間距等物理量之

間關(guān)系的基本運(yùn)用，通過光電效應(yīng)方程，根據(jù)遏止電壓的大小比較出光的頻率是關(guān)鍵。

【例3】（2022秋?十堰月考）如圖所示，一由兩種單色光組成的光束〃從某半圓形透明

介質(zhì)的圓心。射入，出射光為％、c兩束單色光。下列說法正確的是（）

A.透明介質(zhì)對(duì)光束c的折射率大于對(duì)光束人的折射率

B.光束6的波長(zhǎng)小于光束c?的波長(zhǎng)

C.兩束光通過同一狹縫，光束b的衍射現(xiàn)象比光束c的衍射現(xiàn)象更明顯

D.若光束c能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束6一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

【分析】本題根據(jù)光路判斷折射率（頻率），判斷光電效應(yīng)的發(fā)生，再根據(jù)c=",比較波

長(zhǎng)，判斷衍射現(xiàn)象是否明顯；

【解答】解：

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4通過光路可以看出，b的折射率更大，故/錯(cuò)誤；

86的折射率大，頻率大，根據(jù)公式c=/l/,故6的波長(zhǎng)短，故8正確；

C波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，故c的衍射現(xiàn)象更明顯，故C錯(cuò)誤；

Db的頻率大，若光束c能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束6一定能使該金屬發(fā)生光電效

應(yīng)，故。正確；

故選：BD。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)光路、衍射現(xiàn)象、光電效應(yīng)的掌握，難度不高，比較基礎(chǔ)。

【例4】（2022春?二道區(qū)校級(jí)期末）甲為氫原子的部分能級(jí)圖，大量處于”=3的激發(fā)態(tài)

氫原子自發(fā)躍遷過程中，輻射出的光子中有兩種光能使圖乙中的光電管電路產(chǎn)生光電流。

下列說法正確的是（）

nE/eV

oo-----------------------------------0

S------------------------------------0.54

4------------------------------------0.85

3-------------------------------------1.51

2------------------------------------3.4

1-13.6

甲乙

A.一個(gè)處于〃=3的激發(fā)態(tài)的氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多能輻射出3種不同的光子B.光

電管陰極K的逸出功大于1.89e/

C.光電子的最大初動(dòng)能為1.5小

D.測(cè)量遏止電壓時(shí)應(yīng)將圖乙中光電管兩端的電壓反向

【分析】根據(jù)玻爾理論分析一個(gè)處于〃=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)最多能夠發(fā)出多少種不

同頻率的光子；根據(jù)玻爾理論可求得大量處于〃=3的激發(fā)態(tài)氫原子自發(fā)躍遷過程中，輻

射出的光子的能量，根據(jù)光電效應(yīng)的條件確定光電管陰極K的逸出功；根據(jù)愛因斯坦光

電效應(yīng)方程&?=淙-匕，結(jié)合已知條件分析光電子的最大初動(dòng)能；測(cè)量遏止電壓時(shí)光電

管兩端應(yīng)加反向電壓，由此分析即可正確求解。

【解答】解：/、一個(gè)處于〃=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)最多能夠發(fā)出2種不同頻率的光

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子，故/錯(cuò)誤；

B、大量處于〃=3的激發(fā)態(tài)氫原子自發(fā)躍遷過程中，根據(jù)玻爾理論可知，從〃=3到〃=1

能級(jí)躍遷輻射光子的能量為4=&-耳=(-1.5\eV)-{-\3.6eV)=12.09/，從〃=2到〃=1能

級(jí)躍遷輻射光子的能量為&=&-/=(-3.44)-(-13.64)=10.21,從〃=3到〃=2能級(jí)躍

遷輻射光子的能量為4=(-1.51ek)-(-3.4ek)=L89e/,根據(jù)題意，輻射出的光子

中有兩種光能使圖乙中的光電管電路產(chǎn)生光電流，所以光電管陰極K的逸出功大于

1.89/,故8正確；

C、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有&?=機(jī)-圖，因不知光電管陰極K的逸出功，所以無

法確定光電子的最大初動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；

D,測(cè)量遏止電壓時(shí)，應(yīng)在光電管兩端加反向電壓，光電子從陰極K到4極做減速運(yùn)動(dòng),

所以應(yīng)將圖乙中光電管兩端的電壓反向，故。正確。

故選：BD?

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查能級(jí)躍遷以及光電效應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)的條件和愛因

斯坦光電效應(yīng)方程E^^hv-W.o

【例5】(2022春?太原月考)如圖所示是利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，用一

定強(qiáng)度的某頻率的可見光照射光電管的陰極K,電流表中有電流通過，則()

A.若將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于b端，電流表中一定有電流通過

B.若改用紫外線照射陰極K,電流表中一定有電流通過

C.若將電源反接，光電管中可能有電流通過

D.若減小可見光的光照強(qiáng)度，電流表中一定無電流通過

【分析】分析電路結(jié)構(gòu)可知，光電管兩端加正向電壓。發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的

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頻率大于金屬的極限頻率，根據(jù)光電效應(yīng)的條件判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)，從而判斷是否

有光電流。

【解答】解：4、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭置于6端，正向電壓增大，電流表中一定有電

流通過，故Z正確；

8、分析電路結(jié)構(gòu)可知，光電管兩端加正向電壓，紫外線的頻率大于可見光的頻率，可

見光照射能發(fā)生光電效應(yīng)，則紫外線照射一定能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表中一定有電流通

過，故8正確；

C、將電源反接，光電管兩端加反向電壓，若光電子的最大初動(dòng)能較大，光電子仍然能

到達(dá)極板則仍然會(huì)在光電管中形成電流，故C正確；

。、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，

減小可見光的光照強(qiáng)度，電流表中有電流通過，故。錯(cuò)誤。

故選：ABC。

【點(diǎn)評(píng)】該題考查了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的相關(guān)知識(shí)，解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)

的條件，知道影響光電子最大初動(dòng)能的因素，知道影響光電流的因素。

考點(diǎn)2原子結(jié)構(gòu)及能級(jí)躍遷

【解題技巧】

1.原子的兩類能級(jí)躍遷

(1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)-低能級(jí)，釋放能量，發(fā)出光子。

(2)受激躍遷：通過光照、撞擊或加熱等，低能級(jí)T高能級(jí)，當(dāng)吸收的能量大于或等于

原子所處能級(jí)的I瓦1,原子將發(fā)生電離。

(3)原子在兩個(gè)能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)，放出(或吸收)光子的頻率是一定的，可由％=

一同求得。若求波長(zhǎng)可由公式。=人求得。

2.電離

電離態(tài)與電離能

電離態(tài)：n=<x),E=0

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r百二施禽羔:一￡^>6-（-13.6evf^f3?6eVo-

；激發(fā)態(tài)一電離態(tài)：E吸>0—曷=|同|。

，若吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能。

；3.解答氫原子能級(jí)圖與原子躍遷問題應(yīng)注意

"1）能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出（吸收）光子的頻率由hv=Em—E“決定,波長(zhǎng)可由公式c=

;人求得。

：（2）一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為〃一1。

：（3）一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法。

:①用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)求解：N=G=^二?。

；2

:②利用能級(jí)圖求解：在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后

：相加。

【例1】（2022春?龍鳳區(qū)校級(jí)期中）下列說法正確的是（）

A.按照湯姆孫的原子模型，a粒子穿過金箔后絕大多數(shù)沿原方向前進(jìn)

B.玻爾理論的一個(gè)重要假設(shè)是原子能量的量子化

C.玻爾理論完全揭示了核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

D.盧瑟福通過a粒子散射確定了原子核的結(jié)構(gòu)模型

【分析】盧瑟福做a粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的

方向前進(jìn)；波爾將量子理論首先引入到原子物理學(xué)；玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，

但還具有局限性；盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型。

【解答】解：A.湯姆孫首先發(fā)現(xiàn)了電子，提出了“棗糕”式原子模型，盧瑟福做a粒

子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)。粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，只有少數(shù)a

粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故/錯(cuò)誤；

8、波爾將量子理論首先引入到原子物理學(xué)中，其中一重要假設(shè)是原子能量的量子化，

故8正確；

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C、玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，但還具有局限性，過多的保留了經(jīng)典的電磁理論,

不能完全揭示了微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故C錯(cuò)誤；

。、盧瑟福提出了原子“核式結(jié)構(gòu)”模型，并解釋了a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因，故

D錯(cuò)誤。

故選：B。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論

要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一。

【例2】（2023?石家莊一模）如圖所示為氮離子的能級(jí)圖，根據(jù)玻爾原子理論，關(guān)

于氫離子能級(jí)躍遷，下列說法正確的是（）

2----------------13.6

1-----------------54.4

A.大量處于〃=3能級(jí)的氯離子，最多可輻射2種不同頻率的光子

B.從〃=4向”=3能級(jí)躍遷，需吸收2.64e/能量

C.處于〃=1能級(jí)的氮離子，吸收54.0er的能量能發(fā)生電離

D.用動(dòng)能為54.4"的電子撞擊處于n=1能級(jí)的氫離子可能使氫離子躍遷到〃=3能級(jí)

【分析】大量處于〃氮離子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多輻射光子種類數(shù)C：;

根據(jù)氮離子徭+的能級(jí)圖，確定從〃=4向〃=3能級(jí)躍遷，輻射能量、吸收能量和電離情

況；

【解答】解：A.大量處于N=3能級(jí)的氨離子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多輻射光子種類數(shù)為

C；=3,故”錯(cuò)誤；

B.由氫離子，，的能級(jí)圖，從〃=4向〃=3能級(jí)躍遷，需向外輻射2.64e，能量，故8錯(cuò)

誤；

C.由氨離子，，的能級(jí)圖，4=-54.4〃，處于”=1能級(jí)的氮離子，至少吸收54.4"的

能量才能發(fā)生電離，故C錯(cuò)誤；

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D.由氯離子，e+的能級(jí)圖，處于〃=1能級(jí)的氫離子要躍遷到月=3能級(jí)，需要吸收的能

量至少為

△E=-6.04eH-（-54.4"）=48.36e/<54.4e/

故用動(dòng)能為54.4eK的電子撞擊處于n=1能級(jí)的氫離子可能使氫離子躍遷到〃=3能級(jí)，故

D正確。

故選：Do

【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)氫離子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多輻射光子種類數(shù)規(guī)律的掌握、躍

遷規(guī)律的掌握，是一道基礎(chǔ)題。

【例3】（2023?宣化區(qū)二模）如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，假設(shè)通過電場(chǎng)加速的電子轟

擊氫原子時(shí)，電子的動(dòng)能被氫原子吸收，使處于基態(tài)的一群氫原子受激發(fā)后可以向外輻

射出3種頻率的光，若電子被加速前的初速度可視為0,電子全部的動(dòng)能可以被氫原子

吸收，則使電子加速的電壓至少為（）

A.17.00KB.15.11KC.14.45/D.12.09夕

【分析】處于基態(tài)的一群氫原子受激發(fā)后可以向外輻射出3種頻率的光，從而判定躍遷

的能級(jí)，再依據(jù)輻射或吸收光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，即紇=進(jìn)而

即可求解電子加速的最小電壓。

【解答】解：要使處于基態(tài)的氫原子受到激發(fā)后可以向外輻射出三種不同頻率的光子，

說明一群氫原子中最高要躍遷到〃=3能級(jí)，電子加速獲得的能量至少等于第一和第三能

級(jí)差，即eU=E3—&=-1.5lek-（-13.64）=12.09",解得：0=12.09/,故。正確，4BC錯(cuò)

誤；

故選：Do

【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)玻爾理論的理解和應(yīng)用能力，解決本題的關(guān)鍵知道輻射或吸收光子

的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，即△￡=紇-紇，注意本題求解的是電子加速的電壓最

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小值。

【例4】（2023?海淀區(qū)一模）2022年10月31日“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射，其上配置了

世界領(lǐng)先的微重力超冷原子物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用太空中的微重力環(huán)境和冷卻技術(shù)，可獲

得地面無法制備的超冷原子。超冷原子是指溫度接近0K狀態(tài)下的原子（質(zhì)量約10也kg）,

其運(yùn)動(dòng)速度約為室溫下原子速度（約500/n/s）的5x10-5倍。超冷原子的制備要先利用激

光冷卻技術(shù)，使用方向相反的兩束激光照射原子，原子會(huì)吸收激光的光子然后再向四周

隨機(jī)輻射光子，經(jīng)過多次吸收和輻射后，原子的速度減小。同時(shí)施加磁場(chǎng)將原子束縛在

一定區(qū)域內(nèi)，避免原子逃逸，以延長(zhǎng)原子與激光作用的時(shí)間。再用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，將速

度較大的原子從該區(qū)域中排除，進(jìn)一步降低溫度。取普朗克常量〃=6.63x103/.下列

說法錯(cuò)誤的是（）

A.太空中的微重力環(huán)境可使實(shí)驗(yàn)艙中的原子長(zhǎng)時(shí)間處于懸浮狀態(tài)，利于獲得超冷原

子

B.超冷原子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為10-力量級(jí)

C.原子減速是通過原子向四周隨機(jī)輻射光子實(shí)現(xiàn)的

D.超冷原子的蒸發(fā)冷卻的機(jī)制，與室溫下水杯中的水蒸發(fā)冷卻的機(jī)制類似

【分析】根據(jù)對(duì)原子的受力分析，結(jié)合題意得出是否有利于獲得超冷原子；

根據(jù)德布羅意公式結(jié)合動(dòng)量的計(jì)算公式得出物質(zhì)波的波長(zhǎng)；

根據(jù)題意分析出原子減速的原因；

理解超冷原子的蒸發(fā)冷卻機(jī)制，結(jié)合題意完成分析。

【解答】解：A.在微重力環(huán)境下，原子幾乎不受外力，故而能夠長(zhǎng)時(shí)間處于懸浮狀態(tài),

有利于激光照射，故利于獲得超冷原子，故/正確；

B.由德布羅意波波長(zhǎng)公式4

P

其中p-mv-1027x500x5x[05kg-m/s-2.5x1029kg-m/s

解得超冷原子的物質(zhì)波波長(zhǎng)2=2.652x10,故B正確；

C.原子減速是通過吸收迎面射來的激光光子的能量，從而動(dòng)量減少，速度減小，故C

錯(cuò)誤；

D.超冷原子的蒸發(fā)冷卻的機(jī)制，與室溫下水杯中的水蒸發(fā)冷卻的機(jī)制類似，故。正確。

本題選錯(cuò)誤的，故選：C。

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【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了玻爾理論的相關(guān)應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合了德布羅意波公式，比較考查

學(xué)生的讀題能力，難度中等偏上。

【例5】（2022秋?宣城期末）如圖為氫原子的發(fā)射光譜，/、H。、/、%是其中的

四條光譜線,已知普朗克常量〃=6.63xl0*j.s、真空中光速c=3xl0%/s,可見光的波

長(zhǎng)400,〃"-700〃m之間，則下列說法正確的是（）

410.2434.1486.1656.32/nm

HrfH,%Ha

A.該光譜由氫原子核能級(jí)躍遷產(chǎn)生

B.4譜線對(duì)應(yīng)光子的能量最大

C.%譜線對(duì)應(yīng)的是可見光中的紅光

D.”夕譜線對(duì)應(yīng)光照射逸出功為2.254的金屬鉀，該金屬鉀可以發(fā)生光電效應(yīng)

【分析】氫原子的發(fā)射光譜是由氫原子核外電子的躍遷產(chǎn)生的；

根據(jù)譜線得出波長(zhǎng)的大小和頻率的大小，結(jié)合能量子的計(jì)算公式得出光子能量的大??；

根據(jù)不同顏色的光的波長(zhǎng)關(guān)系得出譜線對(duì)應(yīng)的光的顏色；

根據(jù)光電效應(yīng)方程結(jié)合光電子的能量分析出能否產(chǎn)生光電效應(yīng)。

【解答】解：A.氫原子的發(fā)射光譜是由氫原子核外電子的躍遷產(chǎn)生，故4錯(cuò)誤；

B.”“譜線波長(zhǎng)最長(zhǎng)，頻率最小，根據(jù)E=可知光子能量最小，故8錯(cuò)誤；

C.可見光的波長(zhǎng)介于400〃加-700"加之間，而且紅光、橙光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，應(yīng)該靠近700〃”?，

藍(lán)光、紫光波長(zhǎng)較短，應(yīng)該靠近400,而，故％譜線對(duì)應(yīng)的不是可見光中的紅光，故C錯(cuò)

誤；

D.根據(jù)/=尿=與=竺鬻需四八0.041x10-*2.564,可知”"譜線對(duì)應(yīng)的光子

能量2.56小大于金屬鉀的光電子逸出功2.25〃，所以該金屬鉀可以發(fā)生光電效應(yīng)，故。

正確。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了光電效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，理解玻爾理論，結(jié)合能量子的計(jì)算公式

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和光電效應(yīng)方程即可完成分析。

考點(diǎn)3核反應(yīng)方程及核能的計(jì)算

【解題技巧】

La衰變和。衰變次數(shù)的確定方法

（1）方法一：由于B衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定a衰變的次數(shù)，

再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定P衰變的次數(shù)。

（2）方法二：設(shè)a衰變次數(shù)為x,P衰變次數(shù)為丹根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組

求解。

2.核能的計(jì)算方法

（1）根據(jù)計(jì)算時(shí)，△〃的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，"的單位是

（2）根據(jù)△￡=△"2x931.5MeV計(jì)算時(shí)，△加的單位是“u”，的單位是“MeV”。

（3）根據(jù)核子比結(jié)合能來計(jì)算核能：原子核的結(jié)合能=核子比結(jié)合能x核子數(shù)。

【例1】（2023?杭州二模）在醫(yī)學(xué)上，放射性同位素錮90（；；Sr）制成表面敷貼器，可貼于

體表治療神經(jīng)性皮炎等疾病。鋸90（；；&）會(huì)發(fā)生月衰變，其衰變產(chǎn)物中有憶（丫）的同位素,

半衰期為28.8年。下列說法正確的是（）

A.丫原子核的中子數(shù)為52

B.04〃。/的原子核經(jīng)過57.6年后還剩余0.3m。/

C.￡射線是電子流，速度可接近光速

D.將錮90制成的數(shù)貼器貼在患者體表，若患者發(fā)高燒會(huì)導(dǎo)致鍬90衰變速度加快

【分析】核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，結(jié)合題意推斷核反應(yīng)方程即可。

原子核的自然衰變有a衰變和/衰變兩種，這兩種衰變都伴隨有？衰變，其中a衰變放

出的射線是氫核流，夕衰變放出的射線是電子流，而y衰變放出的是光子流。

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【解答】解：A.錮90（￡S〃）會(huì)發(fā)生尸衰變（釋放電子：e）,設(shè)衰變產(chǎn)物Y為少

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：90=0+6

根據(jù)電荷數(shù)守恒有：38=-1+“

即y的質(zhì)量數(shù)為b=90,電荷數(shù)為a=39

則y原子核的中子數(shù)為：90-39=51,故/錯(cuò)誤;

B.錮90《貨）半衰期為28.8年，利用半衰期公式：

1SZ6..

代入數(shù)據(jù)有：m=QAmolx（―）28-8=QAmolx（y）2=OAmolx—=0.\mol

故04"。/的;;Sr原子核經(jīng)過57.6年后還剩余0.,故8錯(cuò)誤；

C./射線是電子流，速度可接近光速，故C正確；

D.半衰期的大小跟原子所處的溫度、壓強(qiáng)等物理狀態(tài)以及化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故。錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】解題關(guān)鍵在于學(xué)生掌握核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，a、￡、/射

線及特點(diǎn)半衰期公式。

【例2】（2023?銅仁市模擬）原子核的比結(jié)合能是原子核穩(wěn)定程度的量度，原子核的比

結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列說法正確的是（）

u102050100150200250

A.原子核的結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定

B.如e核的結(jié)合能約為MMeV

C.一個(gè)重原子核衰變成a粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來

重核的結(jié)合能

D.黑心核中核子的比結(jié)合能比堞Ba核中核子的比結(jié)合能小

【分析】根據(jù)結(jié)合能和比結(jié)合能的意義判斷原子核的穩(wěn)定性；根據(jù)為e核的比結(jié)合能

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求出結(jié)合能；根據(jù)原子核的比結(jié)合能曲線分析一個(gè)重原子核衰變成a粒子和另一原子

核時(shí)衰變產(chǎn)物的結(jié)合能與原來重核的結(jié)合能的大小關(guān)系；由原子核的比結(jié)合能曲線分

析，黑Kr核中核子的比結(jié)合能與嫖Ba核中核子的比結(jié)合能的大小關(guān)系。

【解答】解：A、比結(jié)合能是指把原子核拆分成單獨(dú)的核子時(shí)所消耗的能量與核子數(shù)

的比值，原子核的比結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定；故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)曲線可知核的比結(jié)合能為7MeV,所以如e結(jié)合能約為4義7MeV=28MeV；

故B錯(cuò)誤；

C、一個(gè)重原子核衰變成a粒子和另一原子核，根據(jù)原子核的比結(jié)合能曲線可知，衰

變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能；故C正確；

D、原子核的比結(jié)合能曲線可知，款「核中核子的比結(jié)合能比堞Ba核中核子的比結(jié)

合能大；故D錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了比結(jié)合能與結(jié)合能的相關(guān)知識(shí)，解決本題的關(guān)鍵是理解比結(jié)合能

是判斷原子核是否穩(wěn)定的依據(jù)。

【例3】（2023?南通二模）幾十億年后太陽內(nèi)部氫元素消耗殆盡，內(nèi)部高溫高壓使三個(gè)

氫核發(fā)生短暫的熱核反應(yīng)，被稱為氫閃，核反應(yīng)方程為X,該反應(yīng)放出的能量為

E,真空中光速為八則下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.該反應(yīng)屬于核聚變B.X核中有6個(gè)中子

C.X核的比結(jié)合能為二D.該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為與

12c2

【分析】核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒；

比結(jié)合能為結(jié)合能與核子數(shù)的比值；

愛因斯坦質(zhì)能方程為：=。

【解答】解：AB.設(shè)題中所給核反應(yīng)方程為：WHfX

根據(jù)電荷數(shù)守恒有：3x2=a

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：3x4=5

則可知核反應(yīng)方程為3；決玉X

判斷該反應(yīng)屬于輕原子核結(jié)合成較重原子核反應(yīng)，所以該反應(yīng)屬于核聚變，

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又因?yàn)橹凶訑?shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，因此X核中有12-6=6個(gè)中子，故正確；

C.比結(jié)合能又稱平均結(jié)合能，等于結(jié)合能除以核子數(shù)，結(jié)合能是自由分散的核子結(jié)合

成原子核所釋放的能量，并不是該反應(yīng)放出的能量為E,所以X核的比結(jié)合能不為互，

12

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△后二△機(jī)工

又因?yàn)樵摲磻?yīng)放出的能量為E,所以該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為與，故。正確。

C

本題選錯(cuò)誤的，故選：C。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查核聚變反應(yīng)、比結(jié)合能、愛因斯坦質(zhì)能方程。解題關(guān)鍵在于利用質(zhì)量

數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒推斷出核反應(yīng)方程。

【例4】（2023?新鄉(xiāng)二模）某核反應(yīng)方程為X+3H-4He+ln。已知X的質(zhì)量為2.136u,

120

H的質(zhì)量為3.180u,He的質(zhì)量為4.026u,n的質(zhì)量為1.0087U,則下列說法正確的是

（）

A.X是jH,該反應(yīng)釋放能量

B.X是:H,該反應(yīng)吸收能量

C.X是H,