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学案15考题1学案15原子和原子核考题1对氢原子能级跃迁、光电效应的考查对原子结构只要求掌握氢原子能级结构和能级公式，光电效应内容要理解极限频率和遏止电压的概念，近几年高考对两部分内容的考查往往交替出现，多以选择题或填空题形式出现．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1【例1】(2012·甘肃兰州一中质检)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1本学案栏目开关考题1考题2学案15考题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能级产生的光最容易表现出衍射现象D．用n＝2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本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1解析这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C24＝4×32＝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，最不容易表现出衍射现象，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10.20eV6.34eV，所以能使金属铂发生光电效应，选项D正确．答案D本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1【方法总结】1．量子数为n的氢原子辐射光子的可能频率的判定方法：(1)如果是一个氢原子，向低能级跃迁时最多能辐射n－1种不同频率的光子；(2)如果是一群氢原子，向低能级跃迁时最多能辐射C2n＝nn－12种不同频率的光子．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题12．爱因斯坦的光电效应方程是根据能量守恒定律得出的．金属表面的电子从入射光中吸收一个光子的能量hν时(电子吸收光子能量，不是光子与电子发生碰撞)，一部分用于克服电子从金属表面逸出时的逸出功W0，另一部分转化为光电子的最大初动能，即12mv2m＝hν－W0.本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1图2光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν是线性关系，而不是成正比．如图2所示，其中直线在横轴上的截距OA就是这种材料的极限频率，直线的斜率就是普朗克常量h，OB长度表示金属材料的逸出功．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题11．(2012·四川理综·17)如图3所示为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()【突破练习】图3本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1A．从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1答案A解析因为E4－E3＝0.66eVE3－E2＝1.89eV，根据c＝λν和hν＝Em－En得，从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长，选项A正确；电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选项B错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现概率越大，选项C错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到低能级时向外放出的能量，选项D错误．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题12．(2012·陕西师大附中模拟)如图4所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是()图4本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的答案CD本学案栏目开关考题1考题2学案15考题1解析增大a光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A错误；a光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B错误；经分析，a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率，故a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，选项C正确；氢原子跃迁，因为|E4－E1||E5－E2|，故选项D正确．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2考题2对原子核物理的考查对原子核部分的考查，主要集中在核反应方程填写、有关半衰期计算、有关核能的计算，主要以选择题形式出现，试题难度较低．由于考查越来越细，要注意精读教材，重视课后习题；对与现代科技相联系的题目，应足够重视；重点放在核反应方程的书写及结合能和质量亏损的计算上．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2【例2】(2011·海南·19(1))2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是______和______；131I和137Cs原子核中的中子数分别是______和______(填入正确选项前的字母)．A．X1―→13756Ba＋10nB．X2―→13154Xe＋0－1eC．X3―→13756Ba＋0－1eD．X4―→13154Xe＋11p本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2解析根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131I的衰变方程为选项B,137Cs的衰变方程为选项C,131I的中子数为131－53＝78,137Cs的中子数为137－55＝82.答案BC7882本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2【突破练习】1．对于以下核反应方程，下面说法中正确的是()①94Be＋42He→126C＋10n②31H＋11H→42He＋能量③23592U＋10n→9038Sr＋13654Xe＋x10n④199F＋y→168O＋42HeA．①是发现中子的核反应方程B．②是链式反应方程C．③是核裂变方程，其中x＝10D．④是α衰变方程，其中y是质子AC本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2解析①是发现中子的核反应方程，②是轻核聚变方程；③是重核裂变方程，该核反应是链式反应，根据质量数守恒和电荷数守恒知，方程中系数x＝10；④是原子核人工转变方程，根据质量数守恒和电荷数守恒知，方程中y是质子．本学案栏目开关考题1考题2学案15考题22．2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家，4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．下列说法中正确的是()本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电的B．碘131能自发进行β衰变，衰变后生成的新物质原子核比碘131原子核多一个中子而少一个质子C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板D．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0℃以下，可以延缓其衰变速度本学案栏目开关考题1考题2学案15考题2答案C解析核电站是利用人工控制下的重核裂变时释放的核能来发电的；β衰变后生成的新物质原子核的质量数不变，电荷数增加1，即原子核内减少一个中子而增加一个质子；放射性元素的半衰期与其所处物理、化学状态无关．所以只有选项C正确．本学案栏目开关考题1考题2