高考物理应用型、创新型试题赏析

高考全国卷和各省市物理卷中出现了很多以考查学生应用所学物理知识和物理方法去分析解决新问题的能力来立意的好题，现分析如下。

一、以原子的能级跃迁立意

例1（全国理综湖南卷14）：现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子

n=1

n=3

n=4

n=2

400个

400个

400个

200个

200个

200个

400个

总数的 。

图1

A．2200               B．2000               

C．1200                D．24 00

解析：1200个氢原子按题设进行跃迁发出光子的情况如图1所示，即发出光子的总数为N=2200个，故选项A正确。

例2（2004江苏物理10）若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)．²¹⁴Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E₀=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离．实验测得从²¹⁴Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为E_K=1.323MeV、E_L=1.399MeV、E_M=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为（     ）

A. 0.013MeV          B. 0.017MeV        C. 0.076MeV           D. 0.093MeV

解析：²¹⁴Po的原子核从某一激发态回到基态时，若将能量E₀=1.416MeV交给K层电子时，使K层电子电离后形成空位，L层或M电子层跃迁到K层时发出X射线的能量分别为