高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 第16讲　近代物理

第16讲近代物理高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025课程标准考点考情梳理浙江真题问题情境光电效应2023.1,T11天体向“天眼”辐射光子2023.1,T15光电效应装置分析光2023.6,T15新型光电效应量子材料原子结构2022.6,T7氢原子能级跃迁2024.1,T12氢原子光谱2024.6,T10玻尔氢原子电子轨道原子核2022.1,T14秦山核电站2022.6,T142023.1,T9宇宙射线2023.6,T5“玉兔二号”的核电池2024.1,T7氘核与氚核聚变2024.6,T4发现中子的核反应与“玉兔二号”核电池考点一光电效应能级跃迁统揽主干知识1.光电效应两条对应关系(1)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大;(2)光照强(同种频率的光)→光子数目多→发射光电子多→光电流大。2.光电效应的四类图像分析

图像名称图线形状由图线直接(或间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系

Ek=hν-hνc(1)截止频率νc:图线与ν轴交点的横坐标(2)逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0=|-E|=E(3)普朗克常量:图线的斜率k=h颜色相同、强弱不同的光,光电流与电压的关系

(1)遏止电压Uc:图线与横轴交点的横坐标(2)饱和电流Im1、Im2:光电流的最大值(3)最大初动能:Ek=eUc图像名称图线形状由图线直接(或间接)得到的物理量颜色不同时,光电流与电压的关系

(1)遏止电压:Uc1>Uc2,则ν1>ν2(2)最大初动能:Ek1=eUc1,Ek2=eUc2遏止电压Uc与入射光频率ν的关系

(1)截止频率νc:图线与横轴交点的横坐标(2)普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke(注:此时两极之间接反向电压)3.解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧(1)原子跃迁时,所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级的能量差。(2)原子从某一能级电离时,所吸收的能量可以大于或等于这一能级能量的绝对值,剩余能量为自由电子的动能。(3)一个氢原子跃迁可能发出的光谱线条数最多为n-1,而一群氢原子跃迁可能发出的光谱线条数可用

求解。研学选考命题1.(2022浙江6月选考)如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是(

)A.逸出光电子的最大初动能为10.80eVB.n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D.用0.85eV的光子照射,氢原子跃迁到n=4激发态B

2.(2024浙江1月选考)氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示,此四条谱线满足巴耳末公式,n=3,4,5,6,用Hδ和Hγ光进行如下实验研究,则(

)A.照射同一单缝衍射装置,Hδ光的中央明条纹宽度宽B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖,Hδ光的侧移量小C.以相同功率发射的细光束,真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多D.相同光强的光分别照射同一光电效应装置,Hγ光的饱和电流小C【解析】

根据巴耳末公式可知,Hδ与Hγ相比,Hγ光的波长较长。波长越长,越容易发生明显的衍射现象,故照射同一单缝衍射装置,Hγ光的中央明条纹宽度宽,故A错误;根据

可知Hγ光的频率较小,则Hγ光的折射率较小,在平行玻璃砖中的偏折较小,Hγ光的侧移量小,故B错误;Hγ光的频率较小,则Hγ光的光子能量较小,以相同功率发射的细光束,Hγ光的光子数较多,则真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多,故C正确;若Hδ、Hγ光均能发生光电效应,相同光强的光分别照射同一光电效应装置,Hγ光的频率较小,Hγ光的光子能量较小,Hγ光的光子数较多,则Hγ光的饱和电流大,故D错误。3.(2024浙江6月选考)玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于n

=3能级的原子向低能级跃迁,会产生三种频率分别为ν31、ν32、

ν21的光,下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h,光速为c。下列说法正确的是(

)A.频率为ν31的光,其动量为B.频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装量,均产生光电子,其最大初动能之差为hν32C.频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为L的干涉装置,产生的干涉条纹间距之差为D.若原子从n=3能级跃迁至n=4能级,入射光的频率ν34'>答案

B

4.(多选)(2023浙江1月选考)氢原子从高能级向低能级跃迁时,会产生四种频率的可见光,其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ,从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象,得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置,都能产生光电效应。下列说法正确的是(

)A.图1中的Hα对应的是ⅠB.图2中的干涉条纹对应的是ⅡC.Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量D.P向a移动,电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大CD5.(多选)(2023浙江6月选考)有一种新型光电效应量子材料,其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时,只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝,在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹,测得条纹间距为Δx。已知电子质量为m,普朗克常量为h,光速为c,则(

)AD考点二核反应核能统揽主干知识1.核衰变问题

(2)α衰变和β衰变次数的确定方法①方法一:由于β衰变不改变质量数,故可以先由质量数改变确定α衰变的次数,再根据电荷数守恒确定β衰变的次数。②方法二:设α衰变次数为x,β衰变次数为y,根据质量数守恒和电荷数守恒列方程组求解。2.核反应的四种类型

研学选考命题1.(多选)(2022浙江1月选考)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年,核电站累计发电约6.9×1011kW·h,相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率,核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是(

)A.秦山核电站利用的是核聚变释放的能量B.秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kgC.核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度CDDC4.(2024浙江1月选考)已知氘核质量为2.0141u,氚核质量为3.0161u,氦核质量为4.0026u,中子质量为1.0087u,阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol-1,氘核摩尔质量为2g/mol,1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦,下列说法正确的是(

)B.氘核的比结合能比氦核的大C.氘核与氚核的间距达到10-10m就能发生核聚变D.4g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025MeVD误;氘核的比结合能比氦核的小,故B错误;氘核与氚核发生核聚变,要使它们间的距离达到10-15

m以内,故C错误;一个氘核与一个氚核聚变反应的质量亏损Δm=(2.014

1+3.016

1-4.002

6-1.008

7)

u=0.018

9

u,聚变反应释放的能量ΔE=Δm·931.5

MeV≈17.6

MeV,4

g氘完全参与聚变释放