高三一轮复习专题光电效应原子物理复习.doc

光电效应 波粒二象性考点1光电效应现象和光电效应方程应用1对光电效应四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光强度而取决于光频率。(2)光电效应中“光不是特指可见光，也包括不可见光。(3)逸出功大小由金属本身决定，与入射光无关。(4)光电子不是光子，而是电子。2两条对应关系(1)光强大光子数目多发射光电子多光电流大；(2)光子频率高光子能量大光电子最大初动能大。3定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：EkhW0。(2)最大初动能与遏止电压关系：EkeUc。(3)逸出功与极限频率关系：W0h0。4区分光电效应中四组概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时每一份能量，光子不带电；光电子是金属外表受到光照射时发射出来电子，其本质是电子。(2)光电子动能与光电子最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属外表单位面积上总能量。1光电效应现象(多项选择)如下图，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生现象是()A有光子从锌板逸出 B有电子从锌板逸出C验电器指针张开一个角度 D锌板带负电2光电效应规律关于光电效应规律，以下说法中正确是()A只有入射光波长大于该金属极限波长，光电效应才能产生B光电子最大初动能跟入射光强度成正比C发生光电效应反响时间一般都大于107sD发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出光电子数目与入射光强度成正比3光电管(多项选择)图为一真空光电管应用电路，其金属材料极限频率为4.5×1014 Hz，那么以下判断中正确是()A发生光电效应时，电路中光电流饱和值取决于入射光频率B发生光电效应时，电路中光电流饱和值取决于入射光强度C用0.5 m光照射光电管时，电路中有光电流产生D光照射时间越长，电路中电流越大考点2光电效应四类图象分析图象名称图线形状由图线直接(间接) 得到物理量最大初动能Ek与入射光频率关系图线极限频率：图线与轴交点横坐标c逸出功：图线与Ek轴交点纵坐标值W0|E|E普朗克常量：图线斜率kh颜色一样、强度不同光，光电流与电压关系遏止电压Uc：图线与横轴交点饱和光电流Im：电流最大值最大初动能：EkmeUc颜色不同时，光电流与电压关系遏止电压Uc1、Uc2饱和光电流最大初动能Ek1eUc1，Ek2eUc2遏止电压Uc与入射光频率关系图线截止频率c：图线与横轴交点遏止电压Uc：随入射光频率增大而增大普朗克常量h：等于图线斜率与电子电量乘积，即hke。(注：此时两极之间接反向电压)1Ek图象爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子最大初动能Ekm与入射光频率关系如下图，其中0为极限频率。从图中可以确定是()A逸出功与有关 BEkm与入射光强度成正比C当<0时，会逸出光电子 D图中直线斜率与普朗克常量有关2IU图象研究光电效应电路如下图。用频率一样、强度不同光分别照射密封真空管钠极板(阴极K)，钠极板发射出光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。以下光电流I与A、K之间电压UAK关系图象中，正确是() 3Uc图象在某次光电效应实验中，得到遏止电压Uc与入射光频率关系如下图。假设该直线斜率和截距分别为k和b，电子电荷量绝对值为e，那么普朗克常量和所用材料逸出功可分别表示为()Aekeb BekebCekeb Dekeb考点3光波粒二象性、物质波光既具有粒子性，又具有波动性，对波粒二象性理解工程内容说明光粒子性(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份进展，表现出粒子性(2)少量或个别光子容易显示出光粒子性粒子含义是“不连续、“一份一份，光粒子即光子光波动性(1)足够能量光在传播时，表现出波动性质(2)光是一种概率波，即光子在空间各点出现可能性大小(概率)可用波动规律来描述光波动性是光子本身一种属性，不是光子之间相互作用产生，光波动性不同于宏观概念波波和粒子对立与统一宏观世界：波和粒子是相互对立概念微观世界：波和粒子是统一。光子说并未否认波动性，光子能量Eh，其中，和就是描述波两个物理量1波粒二象性理解(多项选择)用极微弱可见光做双缝干预实验，随着时间增加，在屏上先后出现如图(a)(b)(c)所示图象，那么()A图象(a)说明光具有粒子性 B图象(c)说明光具有波动性C用紫外光观察不到类似图像D实验说明光是一种概率波2光波粒二象性以下说法中正确是()A实物运动有特定轨道，所以实物不具有波粒二象性B康普顿效应说明光子既有能量又有动量C光是高速运动微观粒子，单个光子不具有波粒二象性D宏观物体物质波波长非常小，极易观察到它波动达标练习1 (多项选择)现用某一光电管进展光电效应实验，当用某一频率光入射时，有光电流产生。以下说法正确是()A保持入射光频率不变，入射光光强变大，饱和光电流变大B入射光频率变高，光电子最大初动能变大C保持入射光光强不变，不断减小入射光频率，始终有光电流产生D遏止电压大小与入射光频率有关，与入射光光强无关2 (多项选择)波粒二象性是微观世界根本特征，以下说法正确有()A光电效应现象提醒了光粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射实验规律可用光波动性解释D动能相等质子和电子，它们德布罗意波长也相等3钙和钾截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某种单色光照射下两种金属均发生光电效应，比拟它们外表逸出具有最大初动能光电子，钙逸出光电子具有较大()A波长 B频率 C能量 D动量4(多项选择)如下图为光电管工作电路图，分别用波长为0、1、2单色光做实验，102。当开关闭合后，用波长为0单色光照射光电管阴极K时，电流表有示数。那么以下说法正确是()A光电管阴极材料逸出功与入射光无关B假设用波长为1单色光进展实验，那么电流表示数一定为零C假设仅增大电源电动势，那么电流表示数一定增大D假设仅将电源正负极对调，那么电流表示数可能为零5频率为光照射某金属时，产生光电子最大初动能为Ekm。改为频率为2光照射同一金属，所产生光电子最大初动能为(h为普朗克常量)()AEkmh B2Ekm CEkmh DEkm2h6在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银外表，都能发生光电效应。对于这两个过程，以下四个物理过程中，一定一样是()A遏止电压 B饱和光电流 C光电子最大初动能 D逸出功7当具有5.0 eV光子射到一金属外表时，从金属外表逸出电子具有最大初动能为1.5 eV，为了使这种金属产生光电效应，入射光子能量必须不小于()A1.5 eV B2.5 eV C3.5 eV D5.0 eV8关于光电效应，以下说法正确是()A极限频率越大金属材料逸出功越大B只要光照射时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属外表逸出光电子最大初动能越大，这种金属逸出功越小D入射光光强一定时，频率越高，单位时间内逸出光电子数就越多9用不同频率紫外线分别照射钨和锌外表而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化Ek图象。钨逸出功是3.28 eV，锌逸出功是3.34 eV，假设将二者图线画在同一个Ek坐标系中，如下图，用实线表示钨，虚线表示锌，那么正确反映这一过程是()10当加在光电管两极间正向电压足够高时，光电流将到达饱和值，假设想增大饱和光电流，应采取有效方法是 ()A增大照射光波长B.增大照射光频率C.增大照射光光强D.继续增高正向电压11(多项选择)在光电效应实验中，某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如下图。那么可判断出()A甲光频率大于乙光频率 B乙光波长大于丙光波长C甲光、乙光波长相等D甲光对应光电子最大初动能大于丙光对应光电子最大初动能原子构造原子核考点1原子核式构造玻尔理论1定态间跃迁满足能级差(1)从低能级(n小)高能级n大吸收能量。hEn大En小2从高能级n大低能级n小放出能量。hEn大En小2电离 电离态：n，E0基态电离态：E吸013.6 eV13.6 eV电离能。n2电离态：E吸0E23.4 eV如吸收能量足够大，克制电离能后，获得自由电子还携带动能。1粒子散射实验现象多项选择根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式构造模型。如下图为原子核式构造模型粒子散射图景，图中实线表示粒子运动轨迹。其中一个粒子在从a运动到b、再运动到c过程中，粒子在b点时距原子核最近。以下说法正确是A卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子B粒子出现较大角偏转原因是粒子接近原子核时受到库仑斥力较大C粒子出现较大角偏转过程中电势能先变小后变大D粒子出现较大角偏转过程中加速度先变大后变小2玻尔理论一个氢原子从n3能级跃迁到n2能级，该氢原子 A放出光子，能量增加 B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加 D吸收光子，能量减少3能级跃迁如下图为氢原子四个能级，其中E1为基态，假设氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，那么以下说法正确是A原子A可能辐射出3种频率光子B原子B可能辐射出3种频率光子C原子A能够吸收原子B发出光子并跃迁到能级E4D原子B能够吸收原子A发出光子并跃迁到能级E4规律方法：解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意1能级之间发生跃迁时放出吸收光子频率由hEmEn求得。假设求波长可由公式c求得。2一个氢原子跃迁发出可能光谱线条数最多为n1。3一群氢原子跃迁发出可能光谱线条数两种求解方法。用数学中组合知识求解：NC。利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁各种可能情况一一画出，然后相加。考点2原子核衰变、半衰期1衰变规律及实质1衰变和衰变比拟衰变类型衰变衰变衰变方程XYHeXYe衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子2H2nHenHe匀强磁场中轨迹形状衰变规律电荷数守恒、质量数守恒2射线：射线经常是伴随着衰变或衰变同时产生。2三种射线成分和性质名称构成符号电荷量质量电离能力贯穿本领射线氦核He2e4 u最强最弱射线电子ee u较强较强射线光子00最弱最强半衰期公式：N余N原，m余m原。式中N原、m原表示衰变前放射性元素原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变放射性元素原子数和质量，t表示衰变时间，表示半衰期。1放射现象多项选择关于天然放射性，以下说法正确是A所有元素都可能发生衰变B放射性元素半衰期与外界温度无关C放射性元素与别元素形成化合物时仍具有放射性D、和三种射线中，射线穿透能力最强2半衰期理解及应用多项选择14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年。植物存活期间，其体内14C与12C比例不变；生命活动完毕后，14C比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14C比例正好是现代植物所制样品二分之一。以下说法正确是A该古木年代距今约5 700年B12C、13C、14C具有一样中子数C14C衰变为14N过程中放出射线D增加样品测量环境压强将加速14C衰变3射线性质及特点将能够释放出、射线放射性物质放在铅盒底部，放射线穿过窄孔O射到荧光屏上，屏上出现一个亮点P，如下图。如果在放射源和荧光屏之间加电场或磁场，并在孔O附近放一张薄纸，那么图中四个示意图正确是 4衰变与动量、电磁场综合多项选择一个静止放射性原子核处于匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成如下图两个圆形径迹，两圆半径之比为116，以下判断中正确是A该原子核发生了衰变 B反冲原子核在小圆上逆时针运动C原来静止核，其原子序数为15 D放射性粒子与反冲核运动周期一样考点3核反响方程与核能计算1核反响四种类型类型可控性核反响方程典例衰变衰变自发UThHe衰变自发ThPae人工转变人工控制NHeOH卢瑟福发现质子HeBeCn查德威克发现中子AlHePn约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子PSie重核裂变比拟容易进展人工控制UnBaKr3nUnXeSr10n轻核聚变很难控制HHHen1核子在结合成原子核时出现质量亏损m，其能量也要相应减少，即Emc2。2原子核分解成核子时要吸收一定能量，相应质量增加m，吸收能量为Emc2。3核能释放两种途径理解1使较重核分裂成中等大小核。2较小核结合成中等大小核，核子比结合能都会增加，都可以释放能量。4核能计算方法1根据Emc2计算，计算时m单位是“kg，c单位是“m/s，E单位是“J。2根据Em×931.5 MeV计算。 因1原子质量单位u相当于931.5 MeV能量，所以计算时m单位是“u，E单位是“MeV。1核反响类型判断多项选择关于核衰变和核反响类型，以下表述正确有A.UThHe是衰变 B.NHeOH是衰变C.HHHen是轻核聚变 D.SeKr2e是重核裂变2核能理解多项选择关于原子核结合能，以下说法正确是A原子核结合能等于使其完全分解成自由核子所需最小能量B一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物结合能之和一定大于原来重核结合能C铯原子核Cs结合能小于铅原子核Pb结合能D比结合能越大，原子核越不稳定3核能计算质子、中子和氘核质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放能量是c表示真空中光速Am1m2m3c Bm1m2m3cCm1m2m3c2 Dm1m2m3c24核能与动量守恒综合现有两动能均为E00.35 MeVH在一条直线上相向运动，两个H发生对撞后能发生核反响，得到He和新粒子，且在核反响过程中释放能量完全转化为He和新粒子动能。H质量为2.014 1 u，He质量为3.016 0 u，新粒子质量为1.008 7 u，核反响时质量亏损1 u释放核能约为931 MeV如果涉及计算，结果保存整数。那么以下说法正确是A核反响方程为HHHeH B核反响前后不满足能量守恒定律C新粒子动能约为3 MeV D.He动能约为4 MeV达标练习1按照玻尔理论，一个氢原子中电子从一半径为ra圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb圆轨道上，ra>rb，在此过程中A原子发出一系列频率光子 B原子要吸收一系列频率光子C原子要吸收某一频率光子 D原子要发出某一频率光子2碘131半衰期约为8天，假设某药物含有质量为m碘131，经过32天后，该药物中碘131含量大约还有A. B. C. D.3氦原子质量为MHeu，电子质量为meu，质子质量为mpu，中子质量为mnu，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程Emc2可知：1u对应于931.5 MeV能量，假设取光速c3×108 m/s，那么两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放能量为A2×mpmnMHe×931.5 MeV B2×mpmnmeMHe×931.5 MeVC2×mpmnmeMHe×c2 J D2×mpmnMHe×c2 J4核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电平安根底上将加大核电站建立。核泄漏中钚Pu是一种具有放射性超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症风险。钚一种同位素Pu半衰期为24 100年，其衰变方程为PuXHe，以下说法中正确是AX原子核中含有92个中子B100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量增加D衰变发出射线是波长很短光子，具有很强穿透能力5K介子衰变方程为K0，其中K介子和介子带负基元电荷，0介子不带电。如图7所示，一个K介子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生介子轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们半径Rk与R之比为21。0介子轨迹未画出。由此可知动量大小与0动量大小之比为A11 B12C13 D166一中子与一质量数为AA>1原子核发生弹性正碰。假设碰前原子核静止，那么碰撞前与碰撞后中子速率之比为A. B. C. D.7(多项选择)如下图，为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出光子，其中A频率最大是B B波长最长是C C频率最大是A D波长最长是B8(多项选择)如图为氢原子能级示意图，那么以下对氢原子跃迁理解正确是A由高能级向低能级跃迁时辐射出来光电子一定不能使逸出功为3.34 eV金属发生光电效应B大量处于n4能级氢原子向n1能级跃迁时，向外辐射6种不同频率光子C大量处于n3级级氢原子向n1能级跃迁时，用发出光照射逸出功为3.34 eV金属，从金属外表逸出光电子最大初动能为8.75 eVD如果用光子能量为10.3 eV光照射处于n1能级氢原子，那么该能级氢原子能够跃迁到较高能级9(多项选择)能源是社会开展根底，开展核能是解决能源问题途径之一。以下释放核能反响方程，表述正确有A.HHHen是核聚变反响B.HHHen是衰变C.92Un56BaKr3n是核裂变反响D.92Un54XeSr2n是衰变10 (多项选择)以下说法中正确是A卢瑟福粒子散射实验提醒了原子核有复杂构造B.Th衰变成Pb要经过6次衰变和4次衰变C衰变中产生射线实际上是原子核外电子挣脱原子核束缚而形成D对于某种金属，超过极限频率入射光频率越高，所产生光电子最大初动能就越大光电效应 波粒二象性考点1 1、 2、 3、 考点2 1、 2、 3、C考点31、ABD 2、 课时达标 1、ABD 2、 3、 4、AD 5、C 6、B 7、C 、A 、 10、 11、BC原子构造原子核考点1 1、D 2、B 3、 考点2 1、BC 2、A 3、D 4、BC考点31、2、 4、C课时达标 1、D 2、C 3、B 4、D 5、C 6、A 7、 、 、 10、