专题11 近代物理初步-三观一统2020年高考物理十年真题精解（全国Ⅰ卷）

三观一统十年高考真题精解 11 十年树木，百年树人，十年磨一剑。本专辑按照最新2020年考纲，对近十年高考真题精挑细选，去伪存真，挑选符合最新考纲要求的真题，按照考点/考向同类归纳，难度分层精析，对全国卷Ⅰ具有重要的应试性和导向性。 三观指的观三题（观母题、观平行题、观扇形题），一统指的是统一考点/考向，并对十年真题进行标灰（调整不考或低频考点标灰色）。 （一）2020考纲 主题 内容 要求 原子结构 氢原子光谱 Ⅰ 氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ 原子核 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期 Ⅰ 放射性同位素 Ⅰ 核力、核反应方程 Ⅰ 结合能、质量亏损 Ⅰ 裂变反应和聚变反应、聚变反应堆 Ⅰ 射线的危害和防护 Ⅰ 波粒二象性 光电效应 Ⅰ 爱因斯坦的光电效应方程 Ⅰ （二）本节考向题型研究汇总 题型导向 考点/考向 原子结构 （1）原子的核式结构模型； （2）原子的能级跃迁。 原子核 （1） 放射性元素的衰变； （2） 核力与结合能； （3） 质量亏损； （4） 核裂变与核聚变。 波粒二象性 （1） 能量量子化； （2） 光的粒子性； （3） 爱因斯坦的光电效应方程； （4） 光的波粒二象性。 一、考向题型研究一：原子结构 （2019年新课标Ⅰ卷T14）氢原子能级示意图如图所示。光子能景在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 （2010年新课标Ⅰ卷T34）（1）用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，且，则 。(填入正确选项前的字母) A． B． C． D. 一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式 1．原子的核式结构 (1)电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子． (2)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来． (3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 2．光谱 (1)光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类 有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫作线状谱． 有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫作连续谱． (3)氢原子光谱的实验规律 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式＝R，(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1，n为量子数． 3．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． 4．氢原子的能级、能级公式 (1)氢原子的能级 能级图如图所示 (2)氢原子的能级和轨道半径 ①氢原子的能级公式：En＝E1(n＝1,2,3…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV. ②氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为 r1＝0.53×10－10m. 二、氢原子能级的跃迁 1．定态间的跃迁——满足能级差 (1)从低能级(n小)高能级(n大)―→吸收能量． hν＝En大－En小 (2)从高能级(n大)低能级(n小)―→放出能量． hν＝En大－En小 2．电离 电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV电离能． n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4 eV 如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能． 二、考向题型研究二：原子核 （2017年新课标Ⅰ卷T17）大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是。已知的质量为2.013 6 u，的质量为3.015 0 u，的质量为1.008 7 u，1 u=931 MeV/c2。氘核