创新设计（全国通用）高考物理二轮复习 专题突破5 原子结构和原子核-人教版高三全册物理试题.doc

专题突破5原子结构和原子核
【备考策略】2017年高考考纲要求选修3－5由选考变为必考，这部分内容可能在高考题中以选择题的形式出现，与往年不同的是：选择题由5个选项变为4个选项。复习时重点掌握氢原子能级结构和能级公式；光电效应规律和爱因斯坦光电效应方程；核反应方程式的书写；原子核的衰变及半衰期；结合能和核能的计算等。

氢原子能级光电效应
[规律方法]
1.玻尔理论的基本内容
能级假设：氢原子En＝eq\f(E1,n2)，n为量子数
跃迁假设：hν＝E末－E初
轨道量子化假设：氢原子rn＝n2r1，n为量子数
2.爱因斯坦光电效应方程及图象表示

图1
(1)Ek＝hν－W0
(2)用图象表示光电效应方程(如图1所示)
①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0
②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E
③普朗克常量：图线的斜率k＝h
3.解决氢原子能级跃迁问题的技巧
(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差。
(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值。
(3)一群原子和一个原子不同，它们的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(n（n－1）,2)。
[精典题组]
1.氢原子的部分能级如图2所示，氢原子吸收以下能量可以从基态跃迁到n＝2能级的是()

图2
A.10.2eV B.3.4eV
C.1.89eV D.1.51eV
解析由玻尔的跃迁理论知，从基态跃迁到n＝2能级需吸收的能量为两个能级的差，ΔE＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，故选A。
答案A
2.(多选)[2014·山东理综，39(1)]氢原子能级如图3，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是()

图3
A.氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nm
B.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级
C.一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D.用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级
解析由玻尔的能级跃迁公式Em－En＝hν＝heq\f(c,λ)得：E3－E2＝heq\f(c,λ1)，E2－E1＝heq\f(c,λ2)，又λ1＝656nm，结合能级图上的能级值解得λ2＝122nm<656nm，故A、B均错，D对；根据Ceq\o\al(2,3)＝3可知，一群处于n＝3能级氢原子向低级跃迁，辐射的光子频率最多3种，故C对。
答案CD
3.如图4所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()

图4
A.只能证明光具有波动性
B.只能证明光具有粒子性
C.只能证明光能够发生衍射
D.证明光具有波粒二象性
解析弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确。
答案D
4.(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()
A.增大入射光的强度，光电流增大
B.减小入射光的强度，光电效应现象消失
C.改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
D.改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
解析用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，改用频率较小的光照射时，有可能发生光电效应，故C错误；据hν＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,max)＋W可知增加照射光频率，光电子最大初动能增大，故D正确；增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故A正确；光电效应是否发生与照射光频率有关而与照射光强度无关，故B错误。
答案AD
5.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图5所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是()

图5
A.逸出功与ν有关
B.Ekm与入射光强度成正比
C.当ν<ν0时，会逸出光电子
D.图中直线的斜率与普朗克常量有关
解析由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0为金属的逸出功)可得，Ek＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错。
答案D
原子核的衰变及半衰期
[规律方法]
1.衰