专题13 近代物理初步
第一部分 名师综述
综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律。
考纲要求
1、知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律；会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量；知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．
2、知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱；掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题。
3、掌握原子核的衰变、半衰期等知识；会书写核反应方程，并能根据质能方程求解核能问题．
命题规律
1、光电效应现象、实验规律和光电效应方程，光的波粒二象性和德布罗意波是理解的难点，也是考查的热点，一般以选择题形式出现，光电效应方程可能会以填空题或计算题形式出现。
2、核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件在选做题部分出现的几率将会增加，可能单独命题，也可能与其它知识联合出题．
3、半衰期、质能方程的应用、计算和核反应方程的书写是高考的热点问题，试题一般以基础知识为主，较简单.
第二部分知识背一背
（1）光电效应
① 光电效应规律
(a)每种金属都有一个极限频率．
(b)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．
(c)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．
(d)光电流的强度与入射光的强度成正比．
(2) 爱因斯坦光电效应方程
①光电效应方程：Ek＝hν－W0.
②遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.
③截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．
④逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．
(3)光的波粒二象性
①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．
②光电效应说明光具有粒子性．
③光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．
(4)物质波
任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长
(5)原子的核式结构
①卢瑟福的原子核式结构模型
在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转．
②原子核的尺度：原子核直径的数量级为10－15 m，原子直径的数量级约为10－10 m.
(6)玻尔理论
① 定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．
②跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J•s)
③ 轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。
(7) 氢原子的能级、能级公式
①氢原子的能级图
②氢原子的能级公式： (n=1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1=－13.6 eV。
③氢原子的半径公式： (n=1,2,3，…)，其中r1为基态半径，其数值为r1=0.53×10－10 m。
(8)原子核的组成
①原子核由中子和质子组成，质子和中子统称为核子。
②原子核的核电荷数＝质子数，原子核的质量数＝中子数＋质子数。
③X元素原子核的符号为，其中A表示质量数，Z表示核电荷数。
（9）原子核的衰变
①α衰变：
②β衰变：
③半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关。
（10）核反应类型及核反应方程
说明：
①核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接。
②核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒。
第三部分 技能+方法
一、由Ek－ν图象可以得到的信息:
①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc.
②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值E=W0.
③普朗克常量：图线的斜率k=h.
二、光电效应中两条线索
线索一：通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。
线索二：通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大。
三、对光的波粒二象性、物质波的考查
光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：
①个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．
②频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．
③光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性
④由光子的能量E=hν，光子的动量表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：E=pc。
四、解答氢原子能级跃迁问题的四点技巧
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
④计算时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各能级的能量值均为负值；
（2）原子跃迁的两种类型
①若是在光子的激发下引起原子跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差：原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定能量的光子，当一个光子的能量满足hν＝E末－E初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初向高能级E末跃迁，而当光子能量hν大于或小于（E末－E初）时都不能被原子吸收．
②若是在电子的碰撞下引起的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差：原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发．由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=Em－En)，均可使原子发生能级跃迁。
③注意：当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被氢原子吸收，使氢原子电离；当氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV，氢原子电离后，电子具有一定的初动能．
五、确定衰变次数的方法
①设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素
，则表示该核反应的方程为
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m
②确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
七、核能的计算方法
①利用爱因斯坦的质能方程计算核能：利用爱因斯坦的质能方程计算核能，关键是求出质量亏损，而求质量亏损主要是利用其核反应方程式，再利用质量与能量相当的关系求出核能。
②利用阿伏加德罗常数计算核能：求宏观物体原子核发生核反应过程中所释放的核能，一般利用核反应方程及其比例关系和阿伏加德罗常数。
③由动量守恒和能量守恒计算核能：由动量守恒定律和能量守恒定律来求。
④说明：
（a）根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．
（b）根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．
（c） 利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算．
【例1】下列说法正确的是：（）
A．质子不能够发生衍射现象
B．链式反应在任何条件下都能发生
C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大
【答案】C
【例2】下列说法中符合物理史实的是：（）
A．汤姆孙首先提出原子的核式结构学说
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的
C．玻尔首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念
D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说
【答案】D
【解析】卢瑟福首先提出原子的核式结构学说，选项A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出原子的核式结构学说，选项B错误；普朗克把量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，故C错误；爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说，选项D正确；故选D．
【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
【例3】关于光电效应，下列表述正确的是：（）
A．光照时间越长，光电流越大
B．入射光频率大于极限频率时就能产生光电子
C．入射光足够强，就可以有光电流
D．不同的金属逸出功都是一样的
【答案】B
【解析】光电流的大小与入射光的强度有关，与光照射的时间长短无关，故A错误．发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，故B正确．能否发生光电效应与入射光的强度无关，入射光足够强，不一定能产生光电流，故C错误．不同的金属逸出功是不同的，故D错误．故选B。
【名师点睛】解决本题关键掌握光电效应的条件和规律；发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，入射光的频率越大，最大初动能越大．光的强度大不一定能发生光电效应，不一定有光电流，在发生光电效应时，入射光的强度影响光电流的大小。
【例4】下列能揭示原子具有核式结构的实验是：（）
A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现
C．粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现
【答案】C
【解析】能揭示原子具有核式结构的实验是粒子散射实验，故选C．
【名师点睛】此题是对原子物理学史的考查；要知道卢瑟福的粒子散射实验是原子核式结构的基础，同时要了解此实验的方法及实验现象及结论.注意要多看课本，多记忆.
【例5】四个示意图表示的实验中能说明原子核式结构的是：（）
【答案】A
【名师点睛】粒子散射实验说明了原子的核式结构；单缝干涉实验说明光具有波动性；光电效应说明光具有粒子性；放射线在电场中偏转说明了放射线的电性。
【例6】氢原子基态能级为-13.6ev，一群氢原子处于量子数n=3的激发态，它们向较低能级跃迁时，放出光子的能量不可能的是：（）
A．1.51eV B．1.89eV C．10.2eV D．12.09eV
【答案】A
【解析】基态能级为-13.6eV，根据，知E2=-3.4eV，E3=-1.51eV，一群氢原子处于量子数n=3的激发态，可能从能级3跃迁到能级2或能级1，也可能从能级2跃迁到能级1．若从能级3跃迁到能级2，根据hγ=Em-En，放出的光子能量为1.89eV；从能级3跃迁到基态，放出的光子能量为12.09eV；从能级2跃迁到基态，放出的光子能量为10.2eV．故BCD错误，A正确．故选A。
【名师点睛】此题是对玻尔理论的考查；要知道一群氢原子处于量子数n=3的激发态，激发态不稳定，会向基态跃迁，放出的光子能量hγ=Em-En.
【例7】子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如图氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为、、、、和的光，且依次增大，则E等于：（）
A． B．
C．
D．
【答案】A
【名师点睛】根据氢原子发出的光子频率种数，得出氢原子处于第几能级，抓住能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差求出吸收的光子能量E。
【例8】铀核U衰变为铅核Pb的过程中，要经过x次衰变和y次衰变，其中：（）
A．x=6，y=8 B．x=8，y=6 C．x=16，y=22 D．x=22，y=16
【答案】B
【解析】设发生x次α衰变，y次β衰变，衰变方程为：92238U→82206Pb+xα+yβ；则：238=206+4x，解得：x=8；又：92=82+8×2-y，得：y=6，故选B．
【名师点睛】解答此题要知道发生α、β衰变的实质．原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变；能够运用质量数和电荷数守恒进行求解。
【例9】中国最新一代“人造太阳”实验装置，于2006年9月28日在合肥成功放电，这是世界首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。“人造太阳”以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”。你认为“人造太阳”中所涉及的核反应方程是：（）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】聚变反应是质量较轻的核聚变生成质量较大的核，由题目知CB正确．故选C．
【名师点睛】本题考查了有关聚变的基础知识，要知道核聚变反应的方程，也就是“人造小太阳”的反应；在平时学习中注意基础知识的理解和应用。
【例10】指出下列核反应的类型：
（1）________
（2）________
（3）________
【答案】衰变裂变 聚变
【名师点睛】正确解答本题需要掌握：利用核反应方程中的质量数和电荷数守恒正确判断生成物，区分聚变和裂变的不同，并能够判断是聚变反应还是裂变反应．人工核转变是指通过人工技术（射线，激光，粒子撞击等手段）是原子发生反应；衰变是指放射性元素在自然条件下不断的放出粒子的反应，是这种元素的特有性质。
【例11】某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变。原来静止的氡核（Rn）发生一次α衰变生成新核钋（Po）。取氡核的质量mRn＝222.0176 u，钋核的质量mPo＝218.0090 u，α粒子的质量mα＝4.0026 u，已知1u相当于931.5MeV。
（1）写出衰变的核反应方程；
（2）该衰变反应中释放出的核能；（保留两位有效数字）
【答案】（1）（2）5.6 MeV
【解析】（1）衰变方程为：
释放的核能ΔE＝0.006×931.5 MeV＝5.6 MeV
【名师点睛】解决本题的关键知道衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒，以及掌握能量守恒定律、爱因斯坦质能方程。
第四部分 基础练+测
1、【江西师大附中、鹰潭一中2016届高三下学第一次联考理科综合】（多选）下列说法正确的是 ：（）
A.将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用力且每个核子只跟邻近的核子发生核力的作用，它具有饱和性。
B.在核反应堆中利用慢化剂（如石墨、重水等）来减慢核反应的速度
C.普朗克引入了能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元
D.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质长的多，放射性废料容易处理，因此凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质
E.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能
【答案】ACE
【解析】
【名师点睛】核力是强相互作用，具有饱和性和短程性；核反应堆中利用慢化剂（如石墨、重水等）来减慢快中子的速度；普朗克首次提出能量量子化；核子结合成原子核放出的核能是结合能；本题考查了核力、核反应堆、普朗克能量子假说、半衰期、比结合能等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识。
2、【青海省平安县第一高级中学2016届高三4月月考】（多选）下列的若干叙述中，正确的是：（）A、黑体辐射电磁波的强度只与黑体的温度有关
B、对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系
C、一块纯净的放射性元素相矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半
D、按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小了
E、将核子束缚在原子核内的核力，是不同与万有引力和电磁力的另一种相互作用
【答案】ABE
【解析】
由黑体辐射规律可知，辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确；根据光电效应方程，，可知，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系，与强度无关，故B正确；经过一个半衰期以后，有一半的质量发生衰变，但产生新核，故C错误；库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能）而因为吸收了光子，总能量变大．故D错误；将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用，故E正确。
【名师点睛】考查黑体辐射的规律，掌握物理史实，知道衰变产生新核，理解光电效应方程，本题考查的知识点较多，难度不大，需要我们在学习选修课本时要全面掌握，多看多记。
3、【河北省邯郸市第一中学2016届高三第十次研究性考试】（多选）下列说法正确的是：（）
A、卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔实验，证明了原子核是由质子和中子组成的
B、波尔原子理论第一次将量子观念引人原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
C、在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强
D、在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
E、光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关
【答案】BDE
【解析】
【名师点睛】卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔实验，说明占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，提出了原子的核式结构模型．波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律．γ射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强．比结合能越大的原子核，核子结合得越牢固．光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关。
4、【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】（多选）氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，下列说法正确的是：（）
A．核外电子受力变小
B．原子的能量减少
C．氢原子要吸收一定频率的光子
D．氢原子要放出一定频率的光子
【答案】BD
【解析】根据得，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故A错误；由较远轨道跃迁到较低轨道，原子能量减小，故B正确；因为原子能量减小，知氢原子放出一定频率的光子．故C错误，D正确．
【名师点睛】解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，放出光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子．
5、【2017·开封市高三第一次模拟】（多选）下列说法正确的是：（）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
C．氢原子核外电子轨道半径越大，其能量越低
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2，那么原子从a能级跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子
【答案】BD
【名师点睛】β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时，能量减小．减小的能量以光子的形式释放出来．
6、【2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】某种单色光照射到金属表面上发生光电效应，如果入射光的强度减弱，频率不变，那么：（）
A．从光照到金属表面上到逸出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内逸出的光电子数将减少
D．有可能不发生光电效应
【答案】C
【解析】若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关．故A错误；入射光照射到某金属表面上发生光电效应．若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能不变．故BD错误；入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小．故C正确．故选C．
【名师点睛】解决本题的关键掌握发生光电效应的条件，知道光的强度不影响是否发生光电效应，只影响发出光电子的数目.
7、【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为→
+Y。根据有关放射性知识，下列说法正确的是：（）
A．生成的处于激发态，放射γ射线。γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
B．若的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了
C． Y粒子为β粒子
D．中有53个质子和132个核子
【答案】C
【名师点睛】知道半衰期的意义．知道zxI中，x为质量数，z为核电荷数．半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。
8、【2017·河南省南阳市第一中学高三上学期第六次周考】（多选）关于近代物理学的下列说法正确的是：（）
A．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小
B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关
C．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核内部由核子构成
D．核发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数不变，质量数不变
【答案】AB
【解析】根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故A正确；对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关，故B正确；卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型，C错误；β衰变时其中的一个中子转化为质子，中子数减少了1，故D错误；
【名师点睛】明确各种物理现象的实质和原理才能顺利解决此类题目，故平时学习时要“知其然，更要知其所以然”．
9、【2017·浙江省绍兴市高三学考选考科目适应性考试】（多选）下列说法正确的是：（）
A．“物体的长度”体现了量子化的思想
B．发生光电效应时，增大入射光的强度能增大光电子的最大初动能
C．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定
D．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
【答案】CD
【解析】所谓量子化是指数据是分立的，不连续的，物体的长度物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，故选项A错误；根据光电效应方程知，，最大初动能与入射光的强度无关，故B错误；比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故C正确；根据热力学第二定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确。
【名师点睛】本题考查了量子化、光电效应、比结合能、能量的耗散相关知识。
10、【2017·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】下列几种说法中有一种是错误的，它是：（）
A．大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波
B．光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒
C．光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波
D．核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略
【答案】C
【名师点睛】本题考查光的波粒二象性等知识点的内容，属于对基础知识的考查，要注意明确物质波、光子及光电子等的区别。
11、【黑龙江省大庆实验中学2017届高三上学期期中考试】某一金属在一束绿光的照射下发生了光电效应，则下列说法正确的是：（）
A．若改用红光照射也一定能发生光电效应
B．若增大绿光的照射强度，则逸出的光电子的最大初动能可能变大
C．若增大绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多
D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多
【答案】C
【解析】用红光照射时，小于绿光的频率，则不一定发生光电效应．故A错误．某金属在一束绿光的照射下，发生了光电效应，增大绿光的强度，逸出的光电子的最大初动能不变，单位时间内发出的光电子数目增加．故B错误，C正确．改用紫光照射，由于紫光的频率大于绿光的频率，根据光电效应方程Ekm=hγ-W0，则逸出的光电子的最大初动能增大．但是单位时间内逸出的光电子的数目不一定增多，故D错误． 故选C。
12、【淮北一中2016～2017学年度高三第三次月考】（多选）下列说法正确的是：（）
A．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性
B．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说
C．核反应方程中的为质子
D．一个氢原子处在n=4的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，最多可以发出3种频率的光
【答案】ABD
【解析】光电效应、康普顿效应都揭示了光的粒子性．故A正确; 卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说．故B正确．核反应方程: 中，X的质量数：m=9+4﹣12=1，电荷数：z=4+2﹣6=0，所以X为中子．故C错误；个氢原子处在n=4的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，最多可以发出4→3，3→2，和2→1三种种频率的光．故D正确．所以ABD正确，C错误。
13、【湖北省孝感高级中学2017届高三9月调考】（多选）下列说法正确的是：（）
B．分别用Ｘ射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用Ｘ射线照射时光电子的最大初动能较大
D．以mD、mp、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则mD=mp+mn
【答案】BCE
【解析】
【名师点睛】本题考查了衰变、核反应、半衰期、质量亏损、天然放射现象等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
14、【重庆市南开中学2017届高三7月月考理综物理试题】（多选）如图所示为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV．下列说法正确的是：（）
A．大量处在n>3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时，发出的光有一部分是可见光
B．大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多辐射6种频率的光
C．大量处在n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光是紫外线
D．处在n=3能级的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离
E．处在n=3能级的氢原子跃迁到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
【答案】BDE
【解析】
因为氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，即逸出功W0=E3-E2=3.4-1.51eV=1.89eV．
从n=4跃迁到n=1、2，从n=3跃迁到n=1、2，从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于等于逸出功，则有5种频率的光子能使该金属产生光电效应．
从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为12.75eV，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75-1.89eV=10.86eV
（1）写出氡的衰变方程;
（2）16g氡经过多少天变成1g？
【答案】（1）（2）15.2天
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