25-26学年高中物理(人教版)选择性必修第三册课件：第4章 章末核心素养提升（含答案）

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章末核心素养提升第四章　原子结构和波粒二象性目 录CONTENTS知识网络构建1hν截止频率线性光强hν-W0hν 动量En-Em   核心素养提升2一、光电效应、波粒二象性 有关光电效应的问题主要有两个方面:一是关于光电效应现象的判断,二是运用光电效应方程进行计算。求解光电效应问题的关键在于掌握光电效应规律,明确各概念之间的决定关系,准确把握它们的内在联系。1.光电子的动能可以是介于0~Ek的任意值,只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能,且随入射光频率的增大而增大。2.光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的,金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量,只有当电子吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时,才能产生光电效应。B例1 用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S,用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时,光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像,图线与横轴的交点坐标为(a,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b)。下列说法正确的是(　　)  BD例2 (多选)(2024·黑吉辽卷,8)X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器。用某一频率的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X光的强度,则(　　)A.该金属的逸出功增大B.X光的光子能量不变C.逸出的光电子最大初动能增大D.单位时间逸出的光电子数增多解析　金属的逸出功与金属本身有关,与入射光的强度无关,A错误;光子的能量ε=hν,与入射光强度无关,B正确;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,逸出的光电子最大初动能与入射光的强度无关,C错误;增加入射光的强度,单位时间内入射光的总能量增加,每个光子的能量不变,故单位时间内入射到金属表面的光子数增多,则单位时间内逸出的光电子数增多,D正确。A二、原子的核式结构模型例3 下列关于原子结构模型的说法正确的是(　　)A.汤姆孙发现了电子,并提出了原子结构的“西瓜模型”B.卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子C.卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性D.玻尔原子模型能很好地解释所有原子光谱的实验规律解析　汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了原子内部存在带负电的电子,并提出原子结构的“西瓜模型”(也叫“枣糕模型”),卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙的原子结构的“西瓜模型”,但不能解释原子的稳定性,故A正确,B、C错误;玻尔原子模型能很好地解释原子的稳定性和氢原子光谱的实验规律,但并不能解释所有原子光谱的实验规律,故D错误。三、原子跃迁的条件 原子跃迁的条件是hν=En-Em(n>m)。基态氢原子的电离能为13.6 eV,只要能量大于或等于13.6 eV的光子都能被基态的氢原子吸收而发生电离,只不过入射光子的能量越大,原子电离后产生的自由电子的动能越大。至于实物粒子和原子碰撞的情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,就可以使原子受激发而向较高能级跃迁。BC例4 (多选)已知氢原子能级图如图所示,一个自由电子的总能量为13 eV,与处于基态的氢原子发生碰撞(不计氢原子的动量变化),则电子可能剩余的能量是(　　)A.10.2 eV B.2.8 eVC.0.91 eV D.12.75 eV解析　因为E2-E1=10.2 eV