202X届高考物理二轮复习专题五近代物理初步课件2

1、专题五专题五 近代物理初步近代物理初步高考定位高考定位1考察内容考察内容(1)光电效应、方程、最大初动能、逸出功。光电效应、方程、最大初动能、逸出功。(2)原子构造、氢原子光谱、氢原子能级跃迁。原子构造、氢原子光谱、氢原子能级跃迁。(3)天然放射现象、原子核的组成、衰变、半衰天然放射现象、原子核的组成、衰变、半衰期、核反响方程、质能方程。期、核反响方程、质能方程。2题型、难度题型、难度高考对本专题的考察形式为选择题或填空题，且每高考对本专题的考察形式为选择题或填空题，且每年必考难度中档。年必考难度中档。锁定命题方向锁定命题方向1(多项选择多项选择)在光电效应试验中，分别用频率为在光电效应试验中

2、，分别用频率为a、b的单色光的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为分别为Ua和和Ub光电子的最大初动能分别为光电子的最大初动能分别为Eka和和Ekb。h为普朗克常量。以下说法正确是为普朗克常量。以下说法正确是A假设假设ab，那么一定有，那么一定有UaUbB假设假设ab，那么一定有，那么一定有EkaKkbC假设假设UaUb，那么一定有，那么一定有EkaEkbD假设假设ab，那么一定有，那么一定有haEkahbEkb解析由爱因斯坦光电效应方程解析由爱因斯坦光电效应方程EkmhW，由动，由动能定理可得：能定理可得：EkmeU，所以当，所以当ab时

3、，时，UaUb，EkaEkb。故。故A错误，错误，B正确；假设正确；假设UaUb，那么一，那么一定有定有EkaEkb，故，故C正确；由光电效应方程可得：金正确；由光电效应方程可得：金属的逸出功属的逸出功WhaEkb，故，故D错误。错误。答案答案BC2如图如图51所示，我国自主研发制造的国际热核聚所示，我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变工程的重大奉献。以下核反响方程中属对国际热核聚变工程的重大奉献。以下核反响方程中属于聚变反响的是于聚变反响的是图图51 答案答案A答案答案B答案答案B【必记要点

4、必记要点】1光电效应的实验规律光电效应的实验规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应。大于这个极限频率才能产生光电效应。(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。入射光频率的增大而增大。突破高频考点突破高频考点考点一光电效应考点一光电效应3由由Ek图象图象(如图如图52)可以得到的信息可以得到的信息图图52(1)极限频率：图线与极限频率：图线与轴交点的横坐标轴交点的横坐标c。(2)逸出功：图线与逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值轴交

5、点的纵坐标的绝对值EW0。 (3)普朗克常量：图线的斜率普朗克常量：图线的斜率kh。 4由由IU图象图象(如图如图53)可以得到的信息可以得到的信息图图53(1)遏止电压遏止电压Uc：图线与横轴的交点的绝对值。：图线与横轴的交点的绝对值。(2)饱和光电流饱和光电流Im 电流的最大值。电流的最大值。(3)最大初动能：最大初动能：EkeUc。例例1(多项选择多项选择)(2021安徽江淮十校联考安徽江淮十校联考)如图如图54所示，将锌板与一验电器相连，用频率为所示，将锌板与一验电器相连，用频率为的紫外的紫外线照射锌板，去掉光源后，验电器指针保持一定偏角，线照射锌板，去掉光源后，验电器指针保持一定偏角

6、，以下判断中正确的选项是以下判断中正确的选项是图图54A用一带负电用一带负电(带电荷量较少带电荷量较少)的金属小球与锌板接的金属小球与锌板接触，那么验电器指针偏角将减小触，那么验电器指针偏角将减小B使验电器指针回到零后，改用强度更大的紫外线使验电器指针回到零后，改用强度更大的紫外线照射锌板，验电器指针偏角将比原来大照射锌板，验电器指针偏角将比原来大C使验电器指针回到零后，改用红外线照射锌板，使验电器指针回到零后，改用红外线照射锌板，只要强度足够大，验电器指针也会偏转只要强度足够大，验电器指针也会偏转D假设用频率为假设用频率为的紫外线照射锌板，产生的光电的紫外线照射锌板，产生的光电子最大初动能为

7、子最大初动能为Ek，那么改以频率为，那么改以频率为2的紫外线照的紫外线照射，光电子的最大初动能为射，光电子的最大初动能为2Ek审题探究审题探究(1)验电器与锌板所带电荷的电性一样。验电器与锌板所带电荷的电性一样。(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但并非成正比。大，但并非成正比。解析解析用紫外线照射锌板，锌板产生光电效应，光用紫外线照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌电子射出后，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，那么验电器指针偏角将减小，应选项板接触，那么验电器指针偏角将减小，应选项A正确

8、；正确；紫外线的光强度越大，单位时间从锌板发射的光电子数紫外线的光强度越大，单位时间从锌板发射的光电子数越多，锌板和验电器所带正电荷越多，验电器指针偏角越多，锌板和验电器所带正电荷越多，验电器指针偏角越大，应选项越大，应选项B正确；红外线的频率小于锌板极限频正确；红外线的频率小于锌板极限频率，无论红外线光强多大，锌板都不会发生光电效应，率，无论红外线光强多大，锌板都不会发生光电效应，应选项应选项C错误；由爱因斯坦光电效应方程错误；由爱因斯坦光电效应方程EkhW0，Ek22hW0，那么，那么Ek22Ek，Ek2Ekh，应选项，应选项D错误。错误。答案答案AB【题组训练题组训练】1(光电效应产生的

9、条件光电效应产生的条件)用一束紫外线照射某金属用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是施是A改用频率更小的紫外线照射改用频率更小的紫外线照射B改用改用X射线照射射线照射C改用强度更大的原紫外线照射改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间延长原紫外线的照射时间解析某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频解析某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使应，说明入射光的频

10、率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频射线的频率比紫外线频率高，所以此题答案为率比紫外线频率高，所以此题答案为B。答案答案B2(多项选择多项选择)(光电效应的规律光电效应的规律)现用某一光电管进展现用某一光电管进展光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。以下说法正确的选项是生。以下说法正确的选项是A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大入射光的频率变高，饱

11、和光电流变大C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生率，始终有光电流产生E遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关的光强无关解析根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的解析根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；故频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大；故A正确、正确、B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的

12、频率变高，光电子的最大初动能变大，故的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；遏正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，关，保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，假设低于截止频率，那么没有光电流产生，故假设低于截止频率，那么没有光电流产生，故D错误、错误、E正确。正确。答案答案ACE3(多项选择多项选择)(光电效应方程的应用光电效应方程的应用)用如图用如图55所示所示的装置研究光电效应现象，所用光子能量为的装置研究光电效应现象，所用光子能量为2.75 eV的的光照射到光电管

13、上时发生了光电效应，电流表光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数的示数不为零；移动变阻器的触头不为零；移动变阻器的触头c，发现当电压表的示数大，发现当电压表的示数大于或等于于或等于1.7 V时，电流表示数为时，电流表示数为0，那么以下说法正确，那么以下说法正确的选项是的选项是图图55 A光电子的最大初动能始终为光电子的最大初动能始终为1.05 eVB开关开关S断开后，电流表断开后，电流表G中有电流流过中有电流流过C当滑动触头向当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流端滑动时，反向电压增大，电流增大增大D改用能量为改用能量为2.5 eV的光子照射，移动变阻器的触的光子照射，移动变阻器

14、的触头头c，电流表，电流表G中也可能有电流中也可能有电流解析该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表解析该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为时，电流表示数为0，可知光电，可知光电子的最大初动能为子的最大初动能为1.7 eV，根据光电效应方程，根据光电效应方程EkmhW0，得，得W01.05 eV，应选项，应选项A错误；开关错误；开关S断开断开后，用光子能量为后，用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，那么有电流流过电流表，了光电效应，有光电子逸出，那么有电流流过电流表，应选

15、项应选项B正确；当滑动触头向正确；当滑动触头向a端滑动时，反向电压增端滑动时，反向电压增大，那么到达中心电极的电子的数目减少，电流减小，大，那么到达中心电极的电子的数目减少，电流减小，应选项应选项C错误；改用能量为错误；改用能量为2.5 eV的光子照射，的光子照射，2.5 eV大大于于1.05 eV，仍然可以发生光电效应，移动变阻器的触，仍然可以发生光电效应，移动变阻器的触头头c，电流表，电流表G中可能有电流，应选项中可能有电流，应选项D正确。正确。答案答案BD【必记要点】【必记要点】1粒子散射实验：绝大多数粒子散射实验：绝大多数粒子穿过金箔后，根粒子穿过金箔后，根本上仍沿原来的方向前进，但有

16、少数本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了大角粒子发生了大角度偏转，偏转的度偏转，偏转的粒子散射实验的分析图角度甚至大于粒子散射实验的分析图角度甚至大于90，也就是说它们几乎被，也就是说它们几乎被“撞了回来，如图撞了回来，如图56所所示。示。考点二原子的核式构造、玻尔理论考点二原子的核式构造、玻尔理论图图562原子的核式构造模型：原子中带正电局部的体积原子的核式构造模型：原子中带正电局部的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。动。3氢原子光谱氢原子光谱(1)光谱分类光谱分类图图575氢原子的能级图氢原子的能级图能级图如图能级图如

17、图58所示所示图图58【题组训练】【题组训练】1(多项选择多项选择)(粒子散射实验粒子散射实验)如图如图59所示为卢瑟所示为卢瑟福和他的同事们做福和他的同事们做粒子散射实验装置的示意图，荧光粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的选项是时观察到的现象，下述说法中正确的选项是图图59A放在放在A位置时，一样时间内观察到屏上的闪光次位置时，一样时间内观察到屏上的闪光次数最多数最多B放在放在B位置时，一样时间内观察到屏上的闪光次位置时，一样时间内观察到屏上的闪光次数只比数只比A位置时稍少些位置

18、时稍少些C放在放在C、D位置时，屏上观察不到闪光位置时，屏上观察不到闪光D放在放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少数极少答案答案AD2氢原子从能级氢原子从能级m跃迁到能级跃迁到能级n时辐射红光的频率为时辐射红光的频率为1，从能级，从能级n跃迁到能级跃迁到能级k时吸收紫光的频率为时吸收紫光的频率为2，普朗，普朗克常量为克常量为h，假设氢原子从能级，假设氢原子从能级k跃迁到能级跃迁到能级m，那么，那么A吸收光子的能量为吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为辐射光子

19、的能量为h2h1解析解析由题意可知：由题意可知：EmEnh1，EkEnh2。因。因为紫光的频率大于红光的频率，所以为紫光的频率大于红光的频率，所以21，即，即k能级的能级的能量大于能量大于m能级的能量，氢原子从能级能级的能量，氢原子从能级k跃迁到能级跃迁到能级m时时向外辐射能量，其值为向外辐射能量，其值为EkEmh2h1，故只有，故只有D项项正确。正确。答案答案D3(多项选择多项选择)(2021山东山东)氢原子能级如图氢原子能级如图510，当，当氢原子从氢原子从n3跃迁到跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的选项是。以下判断正确的选项是图图510

20、A氢原子从氢原子从n2跃迁到跃迁到n1的能级时，辐射光的波的能级时，辐射光的波长大于长大于656 nmB用波长为用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从的光照射，可使氢原子从n1跃跃迁到迁到n2的能级的能级C一群处于一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生多产生3种谱线种谱线D用波长为用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到跃迁到n3的能级的能级解析解析能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，

21、波长越小，A错误；由错误；由EmEnh可知，可知，B错误，错误，D正确；根据正确；根据C3可知，辐射的光子频率最多有可知，辐射的光子频率最多有3种，种，C正确。正确。答案答案CD4(多项选择多项选择)(氢原子的能级跃迁氢原子的能级跃迁)如图如图511所示，所示，为氢原子的能级图，现有大量处于为氢原子的能级图，现有大量处于n3激发态的氢原子激发态的氢原子向低能级跃迁。以下说法正确的选项是向低能级跃迁。以下说法正确的选项是图图511A这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光B氢原子由氢原子由n3跃迁到跃迁到n2产生的光频率最大产生的光频率最大C这些氢原子跃迁时辐

22、射出光子能量的最大值为这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eVD氢原子由氢原子由n3跃迁到跃迁到n1产生的光照射逸出功为产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应的金属铂能发生光电效应E氢原子由氢原子由n3跃迁到跃迁到n1产生的光波长最短产生的光波长最短解析解析大量处于大量处于n3激发态的氢原子向低能级跃迁，激发态的氢原子向低能级跃迁，总共可辐射出三种不同频率的光，氢原子由总共可辐射出三种不同频率的光，氢原子由n3跃迁到跃迁到n2产生的光频率最小，跃迁到产生的光频率最小，跃迁到n1产生的光频率最产生的光频率最大，波长最短，选项大，波长最短，选项A、E正确，正确，B错

23、误；当从错误；当从n3能级能级跃迁到跃迁到n1能级时辐射出光子能量最大，这些氢原子跃能级时辐射出光子能量最大，这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为迁时辐射出光子能量的最大值为(1.51 eV)(13.6 eV)12.09 eV，照射逸出功为，照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生的金属铂能发生光电效应，选项光电效应，选项C错误、错误、D正确。正确。答案答案ADE考点三原子核的衰变、核反响方程考点三原子核的衰变、核反响方程2半衰期半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。的时间。(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自影

24、响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。有关系。解析解析A项属于原子核的人工转变，项属于原子核的人工转变，B项属于项属于衰变，衰变，C项属于聚变反响，项属于聚变反响，D项属于项属于衰变。衰变。答案答案B答案答案ABE 解析设解析设X的质子数为的质子数为m，质量数为，质量数为n，那么有，那么有42m6,9412n，所以，所以m0，n1，即，即X为中子，为中子，故故A、B、C错误，错误，D正确。正确。答案答案D4(核反响方程的书写与反响类型的判断核反响方程的书写与反响类型的判断)在以下描在以下描

25、述核过程的方程中，属于述核过程的方程中，属于衰变的是衰变的是_，属于，属于衰衰变的是变的是_，属于裂变的是，属于裂变的是_，属于聚变的，属于聚变的是是_。(填正确答案标号填正确答案标号)解析解析衰变是原子核自发地放射出衰变是原子核自发地放射出粒子的核衰变过粒子的核衰变过程，选程，选C；衰变是原子核自发地放射出衰变是原子核自发地放射出粒子的核衰变粒子的核衰变过程，选过程，选A、B；重核裂变选；重核裂变选E；轻核聚变选；轻核聚变选F。答案答案CABEF【必记要点】【必记要点】核能的理解与计算核能的理解与计算1比结合能越大，原子核结合的越结实。比结合能越大，原子核结合的越结实。2到目前为止，核能发电还只停留在利用裂变核能到目前为止，核能发电还只停留在利用裂变核能发电。发电。考点四核能考点四核能答案答案(1)4090(2)8.11013 JA质量亏损为质量亏损为m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2)uB质量亏损为质量亏损为m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)uC释放的总能量为释放的总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 210