内容正文:
17.近代物理-高中物理二级结论 “点对点”专练
一、光电效应
(1)基本概念和规律的理解
①光电效应方程: 理解:能量守恒——
②截止频率: 理解:,入射光子能量大于逸出功才可能打出电子
③遏止电压:
理解:使最有可能到达阳极的光电子刚好不能到达阳极的反向电压
(2)光电效应实验的图象
①饱和光电流——将所有光电子收集起来形成的电流;
②横截距——遏止电压Uc:光电流消失时的反向电压。
例题1. (2024·重庆·二模)某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为的透明导电的球壳为阳极A,球形感光材料为阴极K。现用动量为的黄光照射K极,K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为,光速为,普朗克常量为,忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确旳是( )
A.入射光子的波长为
B.阴极感光材料的逸出功为
C.若仅增大入射光强度,电压表的示数将增大
D.若用紫光照射K极,电压表的最大示数将小于
二、玻尔理论
(1)一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射出的光谱线条数:N=C
(2)原子跃迁时,所吸收或释放的光子能量只能等于两能级的能量差.
(3)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.
氢原子任一能级:
例题2. 如图所示为氢原子的能级示意图,现有大量处于能级的氢原子,用某种频率的单色光照射后,这些氢原子能辐射出10种频率的光,用这些辐射的光子照射逸出功为3.2eV的金属钙。下列说法正确的是( )
A.氢原子被单色光照射后跃迁到能级
B.单色光光子的能量为2.55eV
C.照射钙金属时有4种光能使金属钙发生光电效应
D.从金属钙中逃逸出来的光电子的最大初动能为7.0eV
三、衰变
①衰变:
②β衰变:规律:
计算衰变次数的技巧——先由质量数变化计算衰变次数,再由电荷数变化、衰变次数列方程计算β衰变次数。
磁场中的衰变:外切圆是α衰变,内切圆是β衰变,半径与电量成反比。
四种核反应类型及其遵循的三大规律(质量数守恒、电荷数守恒、能量守恒)
类型
可控性
核反应方程典例
衰
变
α衰变
自发
92238U→90234Th+24He
β衰变
自发
90234Th→91234Pa+-10e
人工转变
人工控制
714N+24He→817O+11H(卢瑟福发现质子)
24He+49Be→ 612C+01n(查德威克发现中子)
1337Al+24He→1530P+01n
(约里奥·居里夫妇发现放射性同位素,同时发现正电子)
1530P→1430Si+10e
重核裂变
比较容易进行人工控制
92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n
92235U+01n→54136Xe+3890Sr+1001n
轻核聚变
除氢弹外无法控制
12H+13H→24He+01n
例题3. (2024·广东·二模)2023年12月,江南造船(集团)有限责任公司正式发布全球首型、世界最大核动力集装箱船船型设计,它采用了第四代钍基堆型熔盐反应堆,具有更高的安全性、更少的核废料、更长的使用寿命和更广泛的能源应用前景。在该反应堆中,钍()核经过一系列的衰变最终变成了铅()核,下列说法正确的是( )
A.钍核包含有90个质子和140个中子
B.钍核的结合能小于铅核的结合能
C.钍核衰变为铅核经历了6次衰变和4次衰变
D.钍核衰变为铅核需要吸收能量
四、核能
核能的计算
(1)质量亏损是指反应前后体系静止质量的差值;
(2)记住一个结论:1u=931.5MeV。
例题4. (2024·河北石家庄·二模)2023年12月,新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为,的比结合能为,光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A.核反应方程中X为电子
B.的比结合能小于的比结合能
C.核反应吸收的能量为
D.核反应中的质量亏损为
五、半衰期
N余=N原,m余=m原.
例题5.
(2024·浙江嘉兴·二模)如图所示的射线测厚仪采用放射性元素作为放射源,其发生β衰变的半衰期为6h。则该测厚仪( )
A.衰变产物为
B.衰变的原因是弱相互作用
C.用于监测与控制钢板厚度的最佳选择是β射线
D.20g放射源经12h后剩余物质的质量为5g
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.2023年4月12日,中国“人造太阳”一全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,创造了新的世界纪录,其内部发生的核反应方程为,则( )
A.该反应为β衰变
B.X为中子
C.X为质子
D.He的结合能比H