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秘籍13 原子物理
高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★☆☆
考向一 波粒二象性
真题演练
【典例1】（2018·全国II卷）用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810–19 J。已知普朗克常量为6.6310–34 J·s，真空中的光速为3.00108 m·s–1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为
A．11014 Hz
B．81014 Hz
C．21015 Hz
D．81015 Hz
怎样解决有关光电效应规律应用的题目
解决有关光电效应规律的应用的题目，只需理解并熟记以下规律即可：
(1)入射光强度单位时间内发射出来的电子数；
(2)入射光的频率
模拟精炼
如图所示为光电管的使用原理图．已知当有波长为λ0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则( )
A．若换用波长为λ1(λ1＞λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流
B．若换用波长为λ2(λ2＜λ0)的光照射阴极K时，电路中光电流一定增大
C．若将电源极性反接，电路中仍可能有光电流产生
D．增加电路中电源两极电压，电路中光电流一定增大
考向二 原子结构与能级
真题演练
【典例2】（2019·新课标全国Ⅰ卷）氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为
A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV
能使原子能级跃迁的两种方式
(1)吸收光子能量：原子若是吸收光子能量而被激发，光子的能量必须等于两能级差，否则不被吸收，即hν＝Em－En.
(2)吸收外来实物粒子：原子若吸收外来的实物粒子，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要实物粒子的能量大于等于两能级差值(E≥Em－En)，均可使原子发生跃迁．
模拟精炼
．(2020·河北石家庄检测)(多选)已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数为n＝4的能级状态，则下列说法中正确的是( )
A．氢原子可能辐射6种频率的光子
B．氢原子可能辐射5种频率的光子
C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
考向三 原子核与核能
真题演练
【典例3】（2019·新课标全国Ⅱ卷）太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，1u=931MeV/c2，c为光速。在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为
A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV
核反应方程及核能的计算
(1)掌握核反应方程中的两守恒：
①质量数守恒；
②电荷数守恒．
(2)核能的计算方法．
①根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2(J)
②根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 (MeV)．
③如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能．
模拟精炼
(2020·山西晋城一模，1)一静止的磷原子核P发生β衰变转变成S，核反应方程为P→S＋e，下列说法正确的是( )
A．核反应产生的S与e动能相等
B．核反应产生的S与e速度等大反向
C．核反应产生的S与e动量等大反向
D．核反应产生的S与e的质量之和与P相等
横扫千军
1．(2019·沈阳联考)如图所示，根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为
A．13.6 eV B．3.4 eV
C．12.75 eV D．12.09 eV
2．“慧眼”观测的范围是美丽的银河系，γ射线暴是主要研究的对象之一。γ射线暴是来自天空中某一方向的γ射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象，它是仅次于宇宙大爆炸的爆发现象。下列关于γ射线的论述中正确的是( )
A．γ射线同α、β射线一样，都是高速带电粒子流
B．γ射线的穿透能力比α射线强，但比β射线弱
C．γ射线是原子核能级跃迁时产生的
D．利用γ射线可以使空气电离，消除静电
3．中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD。现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应方程为γ＋D→p＋n。若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是( )
A.[(mD－mp－mn)c2－E]
B.[(mp＋mn－mD)c2＋E]
C.[(mD－mp－mn)c2＋E]
D.[(mp＋mn－mD)c2－E]
4．如图所示是氢原子从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，其中频率最大的是( )
A．Hα B．Hβ
C．Hγ D．Hδ
5．(多选)(2019·周口模拟)卢瑟福通过用α粒子(He)轰击氮核(N)的实验，首次实现了原子核的人工转变，则下列说法中正确的是( )
A．该核反应的方程为He＋N→O＋H
B．通过此实验发现了质子
C．原子核在人工转变的过程中，电荷数可以不守恒
D．在此实验中，核子反应前的总质量一定等于反应后的总质量
6．(多选)在某些恒星内，3个α粒子结合成1个C原子核，C原子核的质量是12.000 0 u，He原子核的质量是4.002 6 u。已知1 u＝1.66×10－27 kg,1 eV＝1.6×10－19 J。则( )
A．反应过程中的质量亏损是0.007 8 u
B．反应过程中的质量亏损是1.29×10－29 kg
C．反应过程中释放的能量是7.26 MeV
D．反应过程中释放的能量是1.16×10－19 J
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