C．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，若改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
D．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
1
(2)已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，激发态能量En＝2E1，其中n＝1、2、3、4、…，已
n知普朗克常量为h，真空中光速为c，吸收波长为__________的光子能使氢原子从基态跃迁到n＝2的激发态；此激发态氢原子再吸收一个频率为ν的光子被电离后，电子的动能为__________。
(3)速度为v0的中子0n击中静止的氮核 7N，生成碳核 6C和另一种新原子核X，已知 6C与X的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后 6C核与X核的动量之比为2∶1。 ①写出核反应方程式； ②求X的速度大小。
解析 (1)随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动，A项错误；半衰期与温度无关，B项错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0得出入射光频率变大，最大初动能变大，C项正确；根据玻尔理论从激发态向基态跃迁只能发出特定频率的光子，D项正确。 1
(2)第二能级的能量为E2＝E1，氢原子从基态跃迁到第二能级需吸收光子的能量为E2－E1＝
433c4hc－E1，对应光子的波长为－E1＝h，得出λ＝－。第二能级的电子吸收光子后电离的44λ3E11
动能等于hν＋E2＝hν＋E1。
4(3)①核反应方程为0n＋ 7N→ 6C＋1H ②由动量守恒定律得
1
14
12
3
12
1
14
12
12
m0v0＝12m0vC＋3m0vH
由题知12m0vC∶3m0vH＝2∶1 1
得vH＝v0。
9
4hc1
答案 (1)CD (2)－ hν＋E1
3E141114123
(3)①0n＋ 7N→ 6C＋1H ②v0
9
1．(2017·江苏省扬中、六合、句容、省溧、中华、江浦、华罗庚七校联考)(1)下列说法中正确的是( )
9
A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型 B．核力存在于原子核内任意两个核子之间
C．天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂结构 D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
(2)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图1所示。则a光光子的频率________(选填“大于”“小于”或“等于”)b光光子的频率；且a光的强度________(选填“大于”“小于”或“等于”)b光的强度。
图1
(3)一个静止的原子核 88Ra，衰变时放出一个质量为m1速率为v1的粒子，同时产生一个质量为m2的反冲新核 86Rn和一个光子，测得新核的速率为v2、光子与新核运动方向相同。已知普朗克常量为h，写出该衰变的方程并求出光子的波长λ。
解析 (1)卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故A项错误；核力与万有引力、库仑力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.510
－15
222
226
m，原子核的半径数量级在10
－15
m，所以核力只
存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原因，故B项错误；天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，故C项正确；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故D项正确。
(2)由题意可得a光照射光电管时反向截止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以
a光光子的频率大；由图可知，a的光电流较大，因此a光的光强大于b光。
(3)在衰变和核反应方程中遵循质量数守恒、电荷数守恒，所以生成物中粒子的质量数为4，电荷数为2，即α粒子；该衰变方程为： 88Ra→ 86Rn＋2He
在衰变和核反应中另外遵循动量守恒，根据动量守恒(以v1的方向为正方向)：0＝m1v1－m2v2－，λ＝。 λm1v1－m2v2
答案 (1)CD (2)大于 大于(3) 88Ra→ 86Rn＋2He
226
222
4
226
222
4
hhhm1v1－m2v2
10
2．[2017·苏锡常镇四市高三教学情况调研(二)](1)图2是研究光电效应的实验装置。用一定频率的光照射阴极K，当滑片P处于图示位置时，电流表的示数不为零。为使电流表示数减小，下列办法可行的是( )
图2
A．将滑片P向右移动 B．减小入射光的强度 C．换用电动势更大的电源 D．将电源的正、负极对调
(2)由玻尔原子理论，氦离子He能级如图3所示。电子在n＝3轨道上比在n＝4轨道上离氦核的距离________(选填“大”或“小”)。当大量处在n＝3的激发态的He发生跃迁时，所发射的谱线有________条。
＋
＋
图3
(3)以一定速度运动的原子核ZX放出α粒子后变成静止的原子核Y。若X、Y和α粒子的静质量分别是M、m1和m2，真空中光速为c，不考虑相对论效应。求反应过程中释放的能量以及α粒子的动能。
解析 (1)为使电流表示数减小，只要减少光电子到达A极的数量，所以将电源的正、负极对调，这样电场力对光电子做负功，D项正确；减小入射光的强度也可以减少光电子到达A极的数量，B项正确。
(3)ΔE＝Δmc，ΔE＝(M－m1－m2)c 动量守恒MvX＝m2vα 12
能量守恒MvX＋ΔE＝Ekα
2
2
2
A
11
解得Ekα＝
MM－m2
(M－m1－m2)c。
2
2
答案 (1)BD (2)小 3 (3)(M－m1－m2)c
MM－m2
(M－m1－m2)c
2
3. (2017·南京市、盐城市模拟)(1)如图4所示，某原子的三个能级的能量分别为E1、E2和E3。a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光，下列判断正确的是( )
图4
A．E1>E2>E3
C．b光的波长最长
B．(E3－E2)>(E2－E1) D．c光的频率最高
(2)如图5所示，x为放射源，L为一纸板，纸板与计数器之间有强磁场B。当强磁场移开时，计数器的计数率不变，说明放射源中没有________(选填“α”、“β”或“γ”)粒子；将纸板L移开，计数器计数率大幅度上升，这表明放射源中有________(选填“α”“β”或“γ”)粒子。
图5
(3)铝的极限频率为1.110 Hz，现用频率为1.510 Hz的光照射铝的表面，有光电子逸出。已知普朗克常量为h＝6.610
－3415
15
J·s。求光电子的最大初动能。
解析 (1)结合能级图判断E1 (2)将强磁场移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过纸板的粒子中无带电粒子，故没有β射线；将薄纸板L移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源有α。 (3)hν＝W＋Ekm 12