2019版高考物理专题五光电效应、原子结构与原子核学案.doc

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1、专题五光电效应、原子结构与原子核网络构建备考策略1.必须牢记的“三个主要实验现象”(1)光电效应现象。(2)α粒子散射实验。(3)天然放射现象。2.必须明确的“三个易错易混点”(1)能级跃迁时吸收光子的能量和吸收实物粒子的能量是不同的。15(2)半衰期是统计规律，对单个原子核无意义。(3)γ射线是伴随着α衰变和β衰变而产生的能量形式。3.抓住“四看”和“四想”(1)看到“遏止电压”，想到“与光电子最大初动能的关系：Ekm＝eUc”。(2)看到“逸出功”，想到“与极限频率的关系：W0＝hν0”。(3)计算核能时：看到“核质量单位是kg”，想到“用ΔE＝Δmc

2、2计算，ΔE的单位是J”；看到“核质量单位是u”，想到“用ΔE＝Δm×931.5MeV计算，ΔE的单位是MeV”。　光电效应　能级跃迁　光电效应与光电效应方程的应用【典例1】(2018·全国卷Ⅱ，17)用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19J。已知普朗克常量为6.63×10－34J·s，真空中的光速为3.00×108m·s－1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(　　)A.1×1014HzB.8×1014HzC.2×1015HzD.8×1015Hz解析　根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0＝h－hν0，

3、代入数据解得ν0≈8×1014Hz，B正确。答案　B【典例2】(多选)(2017·全国卷Ⅲ，19)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是(　　)A.若νa＞νb，则一定有Ua＜UbB.若νa＞νb，则一定有Eka＞EkbC.若Ua＜Ub，则一定有Eka＜EkbD.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析　由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0，由动能定理得Ekm＝eU，若用a、b单色光照射同种金属

4、时，逸出功W0相同。当νa＞νb时，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub15，故选项A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故选项C正确；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故选项D错误。答案　BC　原子能级跃迁问题【典例3】(2018·天津模拟)如图1所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是(　　)图1A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小C.由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光的波长最长D.用n＝2

5、能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应解析　这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C＝＝6种光子，选项A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，选项B错误；由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，选项C错误；从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子能量为10.20eV>6.34eV，所以照射金属铂能发生光电效应，选项D正确。答案　D解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧(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

6、等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动能。(3)一群原子和一个原子不同，一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类N＝C＝。151.(多选)(2018·天津模拟)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是(　　)A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B.入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生解析　发生光电效应时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比，保持入射光的频率不变，使入射光的

7、光强变大，会使饱和光电流变大，入射光的频率不能决定饱和光电流的大小，选项A正确，B错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，选项C正确；能否发生光电效应要看入射光的频率是否达到光照射的金属的极限频率，如果入射光的频率小于这种金属的极限频率，不会发生光电效应，即不会有光电流产生，选项D错误。答案　AC2.某原子K层失去一个电子后，其K层出现一个电子空位，当L层上有电子跃迁到K层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是辐射频率为ν0的X射线；另一种情况是跃迁释放的能量被其他核外电子层的电子吸收，使电子发生电离成为自由

8、电子。若跃迁释放的能量被M层的一个电子吸收，电离后的自由电子的动能