专题十九 主线(二) 以原子结构为主线的物理模型思维-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

第七板块自修专题 4.(2023·溶迁模拟)图甲为光电效应实验的电路： A.照射该光电管时，a光使其逸出的光电子最 图，利用不同频率的单色光α，b进行光电效应 大初动能大 实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流 I的关系如图乙所示。则这两种光 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的 临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条 纹间距大 Us U. D.在同一介质中传播时，b光的速度大 主线（二） 以原子结构为主线的物理模型思维 科学家对原子结构的认知也是一个不断基于事 (4)光谱线条数：一群氢原子处于量子数为n的激发 实和理论建构物理模型的过程。 态时，可能辐射出的光谱线条数为N=m(”。一D 2 否定 汤姆孙 “枣糕” 《粒千散射实验 (5)氢原子吸收外来实物粒子的能量而被激发：由 模型 卢瑟福 核式结构模型 两个 于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸 子盾 收，所以只要人射粒子的能量大于或等于两能 经典电磁理论 坡尔模型 玻尔 级差，均可使原子发生能级跃迁。 原了的稳定性 (6)跃迁时电子动能、原子电势能与总能量变化： 当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子电势 1,玻尔理论的三条假设 能减小，电子动能增大，原子总能量减小，反之， 核外电子只能在一些分立的轨道上 轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减 轨道量子化 运动 小，原子总能量增大。 原子只能处于一系列不连续的能量 [考法全训口 能量量子化 状态，En= 1.1909年，英国物理学家卢 E1(n=1,2,3,…) 瑟福和他的学生盖革、马斯 顿一起进行了著名的“a粒 ⑧a粒∫了 原子在两个能级之间跃迁时，只能吸 ①原子核 吸收或辐射 收或辐射一定频率的光子，y=Em一 子散射实验”，实验中大量 能量量子化 E (m>n) 的粒子穿过金箔前后的运 动路径如图所示。卢瑟福通过对实验结果的分 2.关于原子跃迁必须掌握的六个要点 析和研究，于1911年建立了他自己的原子结构 (1)氢原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定频率： 模型。下列关于“α粒子穿过金箔后”的措述中， 的光子，当光子的能量满足hv=E末一E彻时， 正确的是 () 才能被某一个原子吸收，否则不吸收。 A.绝大多数a粒子穿过金箔后，都发生了大角 (2)氢原子从高能级向低能级跃迁：以光子的形式 度偏转 向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生 B.少数a粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进 跃迁时两能级间的能量差。 C.通过a粒子散射实验，确定了原子核半径的 (3)电离：当光子能量大于等于原子所处能级的能 数量级为10-5m 量值的绝对值时，也可以被氢原子吸收，使氢原 D.通过a粒子散射实验，确定了原子半径的数 子电离，多余的能量作为电子的初动能。 量级为1015m 127 新高考方案·专题增分方略物理 2.(2023·新课标卷)铯原子基态的两个超精细能： A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子 级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，绝原 C.紫外线波段的光子 D.X射线波段的光子 子钟利用的两能级的能量差量级为10-5©V,跃4.(2023·山东高考)“梦天号”Ⅱ 2 迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量h=6.63 实验舱携带世界首套可相 钟激光 ×10-34J·s,元电荷e=1.60×10-1C)() 互比对的冷原子钟组发射 A.103Hz B.105 Hz C.109Hz D.1012Hz 升空，对提升我国导航定1 3.(2022·广东高考)目前科学家已经能够制备出 位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示 能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级 为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率 为E。其中E=-13.6e 为%的光子从基态能级I跃迁至激发态能级 Ⅱ，然后自发辐射出频率为1的光子，跃迁到钟 是按能量排列的电磁波谱，要使n=20的氢原 跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃 子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢 迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后 离子，被吸收的光子是 ( ) 辐射出颜率为？的光子回到基态。该原子钟产 可 红外线 紫外线 X射线 生的钟激光的频率2为 () 光 A.十1十g B.地十1一3 10￥ 101 1 10 10 10 能堂/cV C.0一1十3 D.0一1一均 主线（三） 以核反应为主线的微观世界物质嬗变理论 核反应是人类对物质结构的认识向纵深发展的 2.核反应方程及核能利用 集中体现，“点石成金”式的物质嬗变在核反应中变成 →凝变一a衰变B衰变 了现实，是极其诱人的。核反应过程中体现的守恒思 核反应 →人工转变 想是重要的物理思想，而质能关系则为人类利用原子 类型 →重核裂变 能提供了理论基础。 →轻核聚变 1.原子核的衰变 a接