(共14张PPT)
一、光电效应规律及其应用
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～Ekm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。
[例1] (2024·海南卷)利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关S接1时，用频率为ν1的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U1，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是( )
D
[例2] 用图示装置研究光电效应的规律，ν为入射光的频率，Uc为遏止电压，I为电流表示数，U为电压表示数。下列反映光电效应规律的图像可能正确的是( )
C
二、三个原子模型的对比
项目 实验基础 原子结构 成功和局限
“枣糕模型” 电子的发现 原子是一个球体，正电荷均匀分布在球内，电子镶嵌其中 可解释一些实验现象，但无法说明α粒子散射实验
核式结构模型 卢瑟福的α粒子散射实验 原子的中心有一个很小的核，全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，电子在核外面运动 成功解释了α粒子散射实验，无法解释原子的稳定性及原子光谱的分立特征
玻尔的
原子模
型 氢原子光谱的研究 在核式结构模型基础上，引入能级观念 成功解释了氢原子光谱及原子的稳定性，不能解释较复杂原子的光谱现象
[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。
A
三、原子跃迁的条件
原子跃迁条件：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。
[例4] (2024·安徽卷)大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11 eV，当大量处于n＝3 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
B
[例5] (多选)氢原子的能级图如图所示，欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施可行的是( )
A.用10.2 eV的光子照射 B.用11 eV的光子照射
C.用14 eV的光子照射 D.用11 eV的电子碰撞
ACD
解析 用10.2 eV的光子照射，氢原子可以从基态跃迁至n＝2能级，故A可行；由能级图可知，基态和其他能级之间的能量差都不等于11 eV，所以用11 eV的光子照射不可能使处于基态的氢原子跃迁，故B不可行；处于基态的氢原子的电离能为13.6 eV，所以用14 eV的光子照射可以使处于基态的氢原子电离，故C可行；由于11 eV大于基态和n＝2能级之间的能量差，所以用11 eV的电子碰撞处于基态的氢原子时，氢原子可能吸收其中部分能量(10.2 eV)而发生跃迁，故D可行。(共19张PPT)
2.利用气体实验定律解决问题的基本思路
[例1] (多选)一定质量的理想气体发生一系列的变化，下列可能实现的是( )
A.气体的压强和体积均增加，气体的温度降低
B.气体的压强增加、温度升高，气体的体积减小
C.气体的压强、体积均增加，同时温度升高
D.气体的压强、体积均减小，同时温度降低
BCD
[例2] (2025·湖南卷)用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内用液柱封闭了一段长度为L1的空气柱。液柱长为h，密度为ρ。缓慢旋转细管至水平，封闭空气柱长度为L2，大气压强为p0。
(1)若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小；
(2)考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数
下进行多次测量，如不同液柱长度、空气柱长度、温度等。
某次实验测量数据如下，液柱长h＝0.200 0 m，细管开口向
上竖直放置时空气柱温度T1＝305.7 K。水平放置时调控空气柱温度，当空气柱温度T2＝300.0 K时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知ρ＝1.0×103 kg/m3，p0＝1.0×105 Pa。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。
[例3] 如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着温度相同的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，现使封闭气柱升高相同的温度(外界大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是( )
A.均向上移动，B中水银柱移动较多
B.均向上移动，A中水银柱移动较多
C.均向下移动，B中水银柱移动较多
D.均向上移动，两管中水银柱移动情况相同
B
[例4] (多选)如图所示，一内壁光滑、竖直放置的密闭汽缸内，有一个质量为m的活塞将汽缸内气体分为上、下两部分：气体A和B。原来活塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度，则( )
A.活塞将静止不动
B.活塞将向上移动
C.A气体的压强改变量比B气体的压强改变量大
D.A气体的压强改变量与B气体的压强改变量相同
BD
三、理想气体状态变化的图像
1.一定质量理想气体的状态变化图像与特点
2.一般的状态变化图像的处理方法
基本方法是化“一般”为“特殊”。如图所示是一定质量的某种气体的状态变化过程A→B→C→A。在V－T图像中，等压线是一簇延长线过原点的直线，过A、B、C三点作三条等压线，则有pA′
[例5] (2023·重庆卷)密封于汽缸中的理想气体，从状态a 依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V－T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p－T图像正确的是( )
C
[例6] 如图，一定质量的理想气体，从A状态开始，经历了B、C状态，最后达到D状态，下列判断正确的是( )
A.A→B过程温度升高，压强变大 B.B→C过程温度不变，压强变小
C.B→C过程体积不变，压强不变 D.C→D过程体积变小，压强变大
D(共12张PPT)
C
[例2] (多选)核辐射会向外释放3种射线：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，现有甲、乙两个原子核，原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得出如图所示的4条径迹，则( )
A.磁场的方向一定垂直于纸面向里
B.甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子
C.a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹
D.b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹
BD
二、核反应
1.四类核反应方程的比较
B
2门世2有
3厚
α射线：氦核流，穿透能力最弱，电离本领最强
天然放射现象：三种射线〈B射线：高速电子流，产生B射线的实质的核反应方程为。n一→1H+9e
y射线：伴随衰变和B衰变而产生
「质子(H)
原子核的组成
中子(0n)
意义：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核
「衰变：zX一Y+He
衰变类型
B衰变：2X一z+Y+9e
原子核的衰变
规律：衰变过程遵守电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒；释放的能量以放出粒子和
反冲核的动能及Y光子能量（伴随y射线产生时）的形式表现出来
半衰期：大量原子核有半数发生衰变需要的时间，它由核本身性质决定，与原子所处的
原子
物理、化学状态无关
质子的发现：N+He→O+H
核
人工转变中子的发现：Be+He一C+n
正电子的发现：A1+He一9P+n,SP一9Si+0e
四种相互作用是：万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用
核力：短程力，只与相邻核子发生作用
比结合能（平均结合能）：比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
核力与核能
爱因斯坦质能方程：E=mc2或△E=△mc2
重核的裂变：2U+n→6Ba+%Kr+3n
轻核的聚变：H+H→He+n
粒子的分类：强子、轻子、规范玻色子、希格斯玻色子
“基本”粒子
夸克模型
a
d
b
C
甲核
乙核(共13张PPT)
一、热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
[例1] (2025·重庆卷)易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中，气袋被压缩(无破损)，不计袋内气体与外界的热交换，则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )
A.分子热运动的平均动能增加 B.内能减小
C.压强减小 D.对外界做正功
A
[例2] (2025·甘肃卷) (多选)如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是( )
A.A→B过程为吸热过程 B.B→C过程为吸热过程
C.状态A压强比状态B的小 D.状态A内能比状态C的小
ACD
[例3] (2025·浙江1月选考)如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1＝300 K，体积V1＝1×103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h＝10 cm。将瓶子放进T2＝303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。
(1)从状态2到状态3，气体分子平均速率________(选填“增大”“不变”
或“减小”)，单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数________(选填“增
大”“不变”或“减小”)；
(2)求气体在状态3的体积V3；
(3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
答案 (1)不变 减小 (2)1.020 1×103 cm3 (3) 2.53 J
(3)气体从状态1到状态2的过程中，气体对外做功为W1＝p1(V2－V1)＝1.01 J
由热力学第一定律有ΔU＝Q－(W1＋W2)
其中Q＝4.56 J，W2＝1.02 J
代入数据解得从状态1到状态3气体内能的改变量为ΔU＝2.53 J。
二、热力学第一定律与热力学第二定律的综合应用
[例4] (2025·陕西宝鸡高二期末)(多选)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是( )
A.0 ℃的水和0 ℃的冰的内能是相等的
B.热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀(对外做功)过程，气体的内能减少
BD
解析 0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，要吸收热量，内能增加，则0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能小。由于质量的关系不确定，故不能确定0 ℃的水和0 ℃的冰的内能的关系，故A错误；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，故B正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，故C错误；一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则Q＝0，W<0，根据ΔU＝Q＋W可知，ΔU<0，气体的内能减少，故D正确。
[例5] (多选)如图所示，电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是( )
A.冷凝器向环境散失的热量一定大于蒸发器从冰箱内
吸收的热量
B.该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递
C.制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
D.制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能
都降低
ABD
解析 根据热力学第一定律可知，Q1 (从低温物体吸收的热量)＋W(压缩机对系统做功)＝Q2 (向高温物体释放的热量)，A正确；这一过程不是自发完成的，蒸发器和冷凝器两处的热交换方向都是从高温物体向低温物体，整个过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律，B正确；制冷剂在蒸发器中从液体变成气体，不能看成理想气体，C错误；在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，分子间距从气体过渡到液体，分子势能降低，D正确。(共10张PPT)
一、微观量的估算——分子模型
[例1] 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入0.5 L空气。试估算：
(1)潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)；
(2)标准状态下空气分子的平均距离(取标准状态下气体的摩尔体积为22.4×10-3 m3/moL)。
答案 (1)8×1021个 (2)3.3×10-9 m
二、分子间的作用力、分子势能与分子间距离的关系
项目 分子间的作用力F 分子势能Ep
与分子间距离的关系图线
随分子间距离的变化情况 rr>r0 F表现为引力 r增大，引力做负功，分子势能增加；r减小，引力做正功，分子势能减少
r＝r0 F＝0 分子势能最小
r>10r0
(10-9 m) 可以认为分子间没有作用力 分子势能可视为零
[例2] (多选)分子间的作用力实际是分子间存在的引力和斥力共同作用表现的结果，如图所示，横轴r表示两分子间的距离，纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小，图中ab、cd两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点。下列说法正确的是( )
A.当r＝r0时，分子势能最大
B.若两分子间的距离增大，则分子间的斥力比引力减小得更快
C.若r＝r0，则分子间没有引力和斥力
D.分子间距离从r0开始增大时，分子势能一定增大
BD
解析 由题图可知，r＝r0是平衡位置，分子势能最小，故A错误；当两分子间的距离增大时，分子间的斥力比引力减小得快，故B正确；当r＝r0时，分子间引力和分子间斥力大小相等，其合力为零，故C错误；当分子间距离从r0开始增大时，分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做负功，分子势能增大，故D正确。
[例3] (2025·四川南充高二期末)(多选)甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图甲所示，F>0 表示斥力，F<0 表示引力，a、b、c、d 为x轴上四个特定的位置。取两分子间距离趋近于无穷大时，分子间势能Ep为零，两分子间势能Ep随分子间距离x变化的图像如图乙所示。现把乙分子从a处由静止释放，则下列说法正确的是( )
A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B.乙分子由a到d的过程中，加速度先增大后减小至
零再增大
C.x1>c
D.x2＝c
BD
解析 分子在ac之间表现为引力，可知乙分子由a到b与由b到c均做加速运动，故A错误；结合题图可知，乙分子由a到d的过程中，所受分子间的作用力的大小先增大后减小至零再增大，则加速度先增大后减小至零再增大，故B正确；结合上述可知，乙分子由a到c的过程中，分子间的作用力做正功，分子势能减小，由c到d的过程中，分子间的作用力做负功，分子势能增大，可知在c位置，分子势能最小，可知x2＝c，x1
