专题十五 碰撞与动量守恒 近代物理初步
考点1| 原子结构和光电效应 难度：低档题 题型：选择题 五年5考
(2013·江苏高考T12(C)(1)(2))(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相
等，则它们的________也相等．
【导学号：25702071】
图1
A．速度 C．动量
＋
B．动能 D．总能量
(2)根据玻尔原子结构理论，氦离子(He)的能级图如图1所示．电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离____________(选填“近”或“远”)．当大量He处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条．
【解题关键】 解此题的关键有以下两点：
＋
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(1)德布罗意波长公式λ＝.
(2)大量处于n能级的原子由于跃迁所发射的谱线条数为r＝Cn.
【解析】 (1)根据λ＝，知电子和中子的动量大小相等，选项C正确．
(2)根据玻尔理论rn＝nr1可知电子处在n＝3的轨道上比处在n＝5的轨道上离氦核的距离近．大量He处在n＝4的激发态时，发射的谱线有6条．
【答案】 (1)C (2)近 6
(2016·江苏高考T12(C)(3))几种金属的逸出功W0见下表：
金属 钨 钙 钠 钾 铷 ＋
2
2
hphpW0(×10－19J) 7.26 5.12 3.66 3.60 3.41 用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长范围为4.0×10～7.6×10 m，普朗克常数h＝6.63×10
【解题关键】 解此题的关键有以下两点： (1)光子能量与光波波长的关系：E＝.
(2)要发生光电效应，入射光子能量应大于金属的逸出功． 【解析】 光子的能量E＝
－7
－7
－7
－34
J·s.
hcλhc λ－19
取λ＝4.0×10m，则E≈5.0×10 J
根据E＞W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应． 【答案】 钠、钾、铷能发生光电效应
(2015·江苏高考T12(C)(1))波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的
有__________．
A．光电效应现象揭示了光的粒子性
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
【解析】 光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A正确，选项C错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波长公式λ＝和p＝2m·Ek知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误．
【答案】 AB
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hp2
1．高考考查特点
(1)常以物理现象为切入点考查原子结构和波粒二象性． (2)常以科学应用角度考查光电效应及方程的应用． 2．常见误区及提醒
(1)误认为光电效应产生的条件是光的强度． (2)弄清光电效应的产生及规律是解题关键．
●考向1 光电效应及方程
1．(2015·全国卷ⅠT35(1))在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率
ν的关系如图2所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则
普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．
图2
【解析】 根据光电效应方程Ekm＝hν－W0及Ekm＝eUc得Uc＝得h＝ek，W0＝－eb.
【答案】 ek －eb
2.(2014·江苏高考T12(C)(1))已知钙和钾的截止频率分别为7.73×10 Hz和5.44×10 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的______________．
A．波长 B．频率 C．能量 D．动量
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【解析】 根据爱因斯坦光电效应方程 mvm＝hν－W.由题知W钙>W钾，所以钙逸出的
2光电子的最大初动能较小．根据p＝2mEk及p＝和c＝λν知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A正确，选项B、C、D错误．
【答案】 A
●考向2 光的波粒二象性
3．(多选)(2015·全国卷ⅡT35(1)改编)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是( )
【导学号：25702072】
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14
hνW0hW0
－，故＝k，b＝－，eeeehλ