1、第一部分 专题突破方略专题突破方略 专题五专题五 近代物理初步近代物理初步 1 考情速览 明规律 2 核心知识 提素养 3 命题热点 巧突破 4 专题演练 速提升 返回导航 01 考情速览 明规律 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 光电效应光电效应 2017 卷卷19 2018 卷卷17 原子结构和能级跃迁原子结构和能级跃迁 2019 卷卷14 原子核的衰变、核反原子核的衰变、核反 应与核能应与核能 2018 卷卷14 2019 卷卷15 2020 卷卷19，卷卷18，卷卷19 返回导航 02 核心知识 提素养 返回导航 高
2、考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 一一、光电效应及其规律光电效应及其规律 1爱因斯坦光电效应方程：爱因斯坦光电效应方程：EkhW0. 2最大初动能与遏止电压的关系：最大初动能与遏止电压的关系：EkeUc. 3逸出功与极限频率的关系：逸出功与极限频率的关系：W0hc. 4Ek图线：是一条倾斜直线图线：是一条倾斜直线，但不过原点但不过原点， 如如图所示图所示 (1)横轴截距表示极限频率；横轴截距表示极限频率； (2)纵轴截距的绝对值表示逸出功；纵轴截距的绝对值表示逸出功； (3)图线的斜率表示普朗克常量图线的斜率表示普朗克常量h. “物理观念物理观念”构建构建 返回导航 高考二轮
3、总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 二二、原子结构与玻尔理论原子结构与玻尔理论 知识体系知识体系 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 三三、原子核及其衰变原子核及其衰变 知识体系知识体系 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 四四、核反应核反应 核能的计算核能的计算 知识体系知识体系 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 一一、光电效应的研究思路光电效应的研究思路 “科学思维科学思维”展示展示 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 二、一个氢原子能级跃迁与一群氢原子能级跃迁的区别
4、二、一个氢原子能级跃迁与一群氢原子能级跃迁的区别 1一群处于较高能级一群处于较高能级 n 的氢原子向低能级跃迁时，释放出的谱线的氢原子向低能级跃迁时，释放出的谱线 条数为条数为 NC2 n n n 1 2 . 2一个处于较高能级一个处于较高能级 n 的氢原的氢原子向低能级跃迁时，释放出的光谱子向低能级跃迁时，释放出的光谱 线条数最多为线条数最多为 n1. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 三三、计算核能的几种方法计算核能的几种方法 1根据爱因斯坦质能方程根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以用核反应的质量亏损的千克数乘以 真空中光速真空中光速c的平方
5、的平方，即即Emc2. 2根据根据1原子质量单位原子质量单位(u)相当于相当于931.5兆电子伏兆电子伏(MeV)能量能量，用用 核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即即E m931.5 MeV. 3如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程则核反应过程 中系统动能的增量即为释放的核能中系统动能的增量即为释放的核能 返回导航 03 命题热点 巧突破 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 考点一考点一 光电效应光电效应 考向考向1 爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应
6、方程 B 1(2020 天津等级性模拟天津等级性模拟)频率为频率为 的入射光照射某金属时发生光的入射光照射某金属时发生光 电效应现象已知该金属的逸出功为电效应现象已知该金属的逸出功为 W，普朗克常量为，普朗克常量为 h，电子电荷量，电子电荷量 大小为大小为 e，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ( ) A该金属的截止频率为该金属的截止频率为 h W B该金属的遏止电压为该金属的遏止电压为h W e C增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变 D增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变 返回导航 高考二
7、轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身，料本身， 用光照射某种金属，要想发生光电效应，要求入射光的频率大于金属的用光照射某种金属，要想发生光电效应，要求入射光的频率大于金属的 截止频率，入射光的能量为截止频率，入射光的能量为 h，只有满足，只有满足 hW，便能发生光电效应，便能发生光电效应， 所以金属的逸出功为所以金属的逸出功为 Wh0，即金属的截止频率为，即金属的截止频率为 0W h ，所以，所以 A 错错 误；使光电流减小到误；使光电流减小到 0 的反向电压的反向电压 Uc称为
8、遏制电压，为称为遏制电压，为 UcEk e ，再根，再根 据爱因斯坦的光电效应方程，据爱因斯坦的光电效应方程， 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 可得光电子的最大初动能为可得光电子的最大初动能为 EkhW，所以该金属的遏止电压为，所以该金属的遏止电压为 Uc h W e ，所以，所以 B 正确；增大入射光的强度，单位时间内的光子数目会正确；增大入射光的强度，单位时间内的光子数目会 增大，发生了光电效应后增大，发生了光电效应后，单位时间内发射的光电子数将增大，所以，单位时间内发射的光电子数将增大，所以 C 错误；由爱因斯坦的光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子
9、的错误；由爱因斯坦的光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的 最大初动能将增大，所以最大初动能将增大，所以 D 错误，故选错误，故选 B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 2(2019 北京高考真题北京高考真题，19)光电管是一种利用光照射产生电流光电管是一种利用光照射产生电流 的装置的装置，当入射光照在管中金属板上时当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流可能形成光电流表中给出表中给出 了了6次实验的结果次实验的结果. 组组 次次 入射光子入射光子 的能量的能量/eV 相对光强相对光强 光电流大小光电流大小/mA 逸出光电子的最大逸出光电子的最大 动能动能
10、/eV 第第 一一 组组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱弱 中中 强强 29 43 60 0.9 0.9 0.9 第第 二二 组组 4 5 6 6.0 6.0 6.0 弱弱 中中 强强 27 40 55 2.9 2.9 2.9 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 由由表中数据得出的论断中不正确的是表中数据得出的论断中不正确的是 ( ) A两组实验采用了不同频率的入射光两组实验采用了不同频率的入射光 B两组实验所用的金属板材质不同两组实验所用的金属板材质不同 C若入射光子的能量为若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为逸出光电子的最大动能为1.9
11、 eV D若入射光子的能量为若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强相对光强越强，光电流越大光电流越大 B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析解析】 光子的能量光子的能量Eh，入射光子的能量不同入射光子的能量不同，故入射光故入射光 子的频率不同子的频率不同，A正确；由爱因斯坦的光电效应方程正确；由爱因斯坦的光电效应方程hW0Ek，可可 求出两组实验的逸出功求出两组实验的逸出功W0均为均为3.1 eV，故两组实验所用的金属板材质故两组实验所用的金属板材质 相同相同，B错误；由错误；由hW0Ek，W03.1 eV；当；当h5.0 eV时时，Ek 1.9 eV
12、，C正确；光强越强正确；光强越强，单位时间内射出的光子数越多单位时间内射出的光子数越多，单位时单位时 间内逸出的光电子数越多间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大形成的光电流越大，D正确正确 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 3(2020 安徽马鞍山质检安徽马鞍山质检)在某次光电效应实验中在某次光电效应实验中，得到的遏止得到的遏止 电压电压Uc与入射光的频率与入射光的频率的关系如图所示的关系如图所示，若该直线的斜率为若该直线的斜率为k、与横与横 轴交点为轴交点为0，电子电荷量的绝对值为电子电荷量的绝对值为e，则则 ( ) 考向考向2 光电效应的图像问题光电效应的
13、图像问题 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 A普朗克常量为普朗克常量为ek B所用材料的逸出功为所用材料的逸出功为k0 C用频率低于用频率低于0的光照射该材料的光照射该材料，只要光照足够强只要光照足够强，也能发生也能发生 光电效应光电效应 D用频率为用频率为(0)的光照射该材料的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能逸出光电子的最大初动能 为为ek 【答案答案】 A 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 根据根据 UCe1 2mv 2 m hh0，则，则 UCh e h0 e ，可知，可知h e k，则普朗克常量为，则普朗
14、克常量为 hek，所用材料的逸出功为，所用材料的逸出功为 Wh0ek0，选项，选项 A 正确，正确，B 错误；用频率低于错误；用频率低于 0的光照射该材料的光照射该材料，即使光照多么强，也不，即使光照多么强，也不 能发生光电效应，选项能发生光电效应，选项 C 错误；用频率为错误；用频率为 (0)的光照射该材料，逸的光照射该材料，逸 出光电子的最大初动能为出光电子的最大初动能为1 2mv 2 m hh0ekek0，选项，选项 D 错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 求解光电效应问题的五个关系与四种图像求解光电效应问题的五个关系与四种图像 1五个关系五个关系
15、(1)逸出功逸出功W0一定时一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以入射光的频率决定着能否产生光电效应以 及光电子的最大初动能及光电子的最大初动能 (2)入射光的频率一定时入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出入射光的强度决定着单位时间内发射出 来的光电子数来的光电子数 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 (3)爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程EkhW0. (4)光电子的最大初动能光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得可以利用光电管用实验的方法测得，即即 EkeUc，其中其中Uc为遏止电压为遏止电压 (5)光电效应方程中的光
16、电效应方程中的W0为逸出功为逸出功它与极限频率它与极限频率c的关系是的关系是W0 hc. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 2四种光电效应的图像四种光电效应的图像 图线形状图线形状 图像名称图像名称 由图线直接由图线直接(间接间接)得到的物理量得到的物理量 最大初动最大初动 能能 Ek与入与入 射光频率射光频率 的关系的关系 图像图像 极限频率： 图线与极限频率： 图线与 轴交点的横坐轴交点的横坐 标标 0 逸出功：图线与逸出功：图线与 Ek轴交点的纵坐轴交点的纵坐 标的绝对值，标的绝对值，W0|E|E 普朗克常量： 图线的斜率普朗克常量： 图线的斜率 kh E
17、0 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 图线形状图线形状 图像名称图像名称 由图线直接由图线直接(间接间接)得到的物理量得到的物理量 颜色相同、颜色相同、 强度不同的强度不同的 光，光电流光，光电流 与电压的关与电压的关 系图像系图像 遏止电压遏止电压 Uc：图线与横轴的交：图线与横轴的交 点点 饱和光电流饱和光电流 Im：电流的最大值：电流的最大值 最大初动能：最大初动能：EkmeUc 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 图线形状图线形状 图像名称图像名称 由图线直接由图线直接(间接间接)得到的物理量得到的物理量 颜色不同的颜色不同的
18、光，光电流光，光电流 与电压的关与电压的关 系图像系图像 遏止电压遏止电压 Uc1、Uc2 饱和光电流饱和光电流 最大初动能最大初动能 Ek1eUc1，Ek2 eUc2 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 图线形状图线形状 图像名称图像名称 由图线直接由图线直接(间接间接)得到的物理量得到的物理量 遏 止 电 压遏 止 电 压 Uc与 入 射与 入 射 光频率光频率 的的 关系图像关系图像 截止频率截止频率 0：图线与横轴的交点：图线与横轴的交点 遏止电压遏止电压 Uc：随入射光频率的增大：随入射光频率的增大 而增大而增大 普朗克常量普朗克常量 h：等于图线的斜率与
19、：等于图线的斜率与 电子电量的乘积，即电子电量的乘积，即 hke(注：此时注：此时 两极之间接反向电压两极之间接反向电压) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 考向预测考向预测 1(2018 全国卷全国卷)用波长为用波长为300 nm的光照射锌板的光照射锌板，电子逸出锌电子逸出锌 板表面的最大初动能为板表面的最大初动能为1.2810 19J.已知普朗克常量为 已知普朗克常量为6.6310 34J s， ， 真空中的光速为真空中的光速为3.00108m s 1， ，能使锌产生光电效应的单色光的最能使锌产生光电效应的单色光的最 低频率约为低频率约为 ( ) A11014
20、Hz B81014Hz C21015Hz D81015Hz B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 知道光电效应方程知道光电效应方程 EkhW0；知道逸出功；知道逸出功 W0h0， 并结合两个公式求解由光电效应方程式得：并结合两个公式求解由光电效应方程式得：EkhW0，得：，得：W0h Ekhc Ek，刚好发生光电效应的临界频率为，刚好发生光电效应的临界频率为 0，则，则 W0h0，代入，代入 数据可得：数据可得：081014Hz，故，故 B 正确正确 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 2(2020 苏锡常镇四市苏锡常
21、镇四市5月二模月二模)在光电效应实验中在光电效应实验中，四束光四束光、 、分别照射光电管分别照射光电管，其光电流与电压的关系图线如图所其光电流与电压的关系图线如图所 示示下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A光的频率大于光的频率大于光的频率光的频率 B光强度小于光强度小于光的强度光的强度 C图线与纵轴的交点是对应的饱和光电流图线与纵轴的交点是对应的饱和光电流 D光照射时产生的光电子最大初动能光照射时产生的光电子最大初动能最大最大 A 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 根据根据 eU 截截1 2mv 2 m hW，入射光的频率越大，对应，入射
22、光的频率越大，对应 的截止电压越大的截止电压越大光的截止电压大于光的截止电压大于光的截止电压，则光的截止电压，则光的频率光的频率 大于大于光的频率截止电压越大，对应的最大初动能越大，光的频率截止电压越大，对应的最大初动能越大，光的截止光的截止 电压较小， 故电压较小， 故光照射时产生的光电子最大初动能不是最大， 故光照射时产生的光电子最大初动能不是最大， 故 D 错误，错误， A 正确；正确；光和光和光的截止电压相等，故频率相等，由于光的截止电压相等，故频率相等，由于光对应的饱光对应的饱 和光电流较大，说明和光电流较大，说明光的强度较大，故光的强度较大，故 B 错误；饱和光电流是电错误；饱和光
23、电流是电流最流最 大值，不是图线与纵轴的交点，故大值，不是图线与纵轴的交点，故 C 错误，故选错误，故选 A 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 B 3(2020 陕西西安中学模拟陕西西安中学模拟)现有现有 a、b、c 三束单束光，其波长关三束单束光，其波长关 系为系为 abc123.当用当用 a 光束照射某种金属板时能发生光电效光束照射某种金属板时能发生光电效 应，飞出的光电子最大动能为应，飞出的光电子最大动能为 Ek，若改用，若改用 b 光束照射该金属板，飞出光束照射该金属板，飞出 的光电子最大动能为的光电子最大动能为1 3Ek，当改用 ，当改用 c 光束照射该
24、金属板时光束照射该金属板时 ( ) A能发生光电效应，飞出光电子最大动能为能发生光电效应，飞出光电子最大动能为1 6Ek B能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为1 9Ek C能发生光电效应，飞出的光能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为电子最大动能为 1 12Ek D由于由于 c 光束光子能量最小，该金属板不会发生光电效应光束光子能量最小，该金属板不会发生光电效应 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 a、b、c 三束单色光，其波长关系为三束单色光，其波长关系为 abc12 3， 因为光子频率， 因为光子频率
25、c ， 知光子频率之比为 ， 知光子频率之比为 632.设设 a 光的频率为光的频率为 6a， 根据光电效应方程：根据光电效应方程：EkmhW0得：得：Ekh 6aW0， 1 3Ek h 3aW0， 联立两式解得逸出功：联立两式解得逸出功：W03 2ha， ，Ek9 2ha， ，c 光的光子频率为光的光子频率为 2a，c 光光 子能量为子能量为 h 2a,2haW0，能发生光电效应，最大初动能：，能发生光电效应，最大初动能：Ekmh 2a W01 2ha 1 9Ek，故 ，故 B 正确，正确，A、C、D 错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 考点二考点二 原
26、子结构和能级跃迁原子结构和能级跃迁 典典 例例 A 典例探秘典例探秘 (2019 全国卷全国卷，14)氢原子能级示意图如图所示氢原子能级示意图如图所示光子光子 能量在能量在 1.63 eV3.10 eV 的光为可见光的光为可见光.要使处于基态要使处于基态(n1)的氢原子的氢原子 被激发后被激发后可辐射出可见光光子可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为，最少应给氢原子提供的能量为 ( ) A12.09 eV B10.20 eV C1.89 eV D1.51 eV 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析解析】 因为可见光光子的能量范围是因为可见光光子的能量范
27、围是1.63 eV3.10 eV，所所 以氢原子至少要被激发到以氢原子至少要被激发到n3能级能级，要给氢原子提供的能量最少为要给氢原子提供的能量最少为E (1.5113.60)eV12.09 eV，即选项即选项A正确正确 【核心考点核心考点】 (1)原子跃迁规律；原子跃迁规律； (2)氢原子能级图氢原子能级图 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【规范审题规范审题】 根据可见光的能量范围可得出原子跃迁的能级范围根据可见光的能量范围可得出原子跃迁的能级范围 氢原子跃迁时辐射的能量处于可见光的能量范围氢原子跃迁时辐射的能量处于可见光的能量范围. 【思路分析思路分析】 (
28、1)根据能级图算出各能级间的能级差；根据能级图算出各能级间的能级差； (2)根据可见光光子的能量范围计算出原子的能级差的最小值和最根据可见光光子的能量范围计算出原子的能级差的最小值和最 大值大值 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 总结提升总结提升 原子能级跃迁问题的解题技巧原子能级跃迁问题的解题技巧 (1)原子跃迁时原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的 能量差能量差，即即Eh|E初 初 E末 末|. (2)原子电离时原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝所吸收的能量可以大于或等于某一能级能
29、量的绝 对值对值，剩余能量为自由电子的动能剩余能量为自由电子的动能 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 (3)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时，要注意要注意 各能级的能量值均为负值各能级的能量值均为负值，且单位为电子伏且单位为电子伏，计算时需换算单位计算时需换算单位，1 eV1.610 19J. (4)氢原子能量为电势能与动能的总和氢原子能量为电势能与动能的总和，能量越大能量越大，轨道半径越大轨道半径越大， 势能越大势能越大，动能越小动能越小 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步
30、B 考向预测考向预测 1(2020 山东青岛质检山东青岛质检)已知氢原子能级公式为已知氢原子能级公式为 EnE1 n2，其中 ，其中 n 为量子数氢原子从为量子数氢原子从 n 能级向能级向 n1 能级跃迁时释放出的能量可以使处能级跃迁时释放出的能量可以使处 于于 n 能级上的氢原子电离，则能级上的氢原子电离，则 n 的最大值为的最大值为 ( ) A2 B3 C2 2 D4 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 氢原子从氢原子从 n 能级向能级向 n1 能级跃迁时释放出的能量能级跃迁时释放出的能量 E EnEn 1E 1 n2 E1 n1 2，由题意可
31、知 ，由题意可知E1 n2 E1 n1 2 0 E1 n2 ，由，由 数学知识可得数学知识可得 n2 2或或 n2 2， 故， 故 n 的最大值应取的最大值应取 3， 故， 故 B 正确，正确， A、C、D 错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 2(2020 天津一中模拟天津一中模拟)如图所示为氢原子的能如图所示为氢原子的能 级图级图，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A处于基态的氢原子可以通过与能量为处于基态的氢原子可以通过与能量为12.5 eV 的电子碰撞的方式跃迁的电子碰撞的方式跃迁 B氢原子由基态跃迁到激发态后氢原子由基态跃迁到激发态后，核外
32、电子动核外电子动 能增大能增大，原子的电势能原子的电势能减小减小 A C大量处于大量处于n3激发态的氢原子激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出向低能级跃迁时可辐射出2 种不同频率的光种不同频率的光 D用氢原子从用氢原子从n2能级跃迁到能级跃迁到n1能级辐射出的光照射金属铂能级辐射出的光照射金属铂 (逸出功为逸出功为6.34 eV)时不能发生光电效应时不能发生光电效应 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 用能量为用能量为 12.5 eV 的电子轰击处于基态的氢原子，氢原的电子轰击处于基态的氢原子，氢原 子可以吸收其中的子可以吸收其中的 10.2 e
33、V 的能量跃迁到的能量跃迁到 n2 的能级，故的能级，故 A 正确；氢正确；氢 原子由基态跃迁到激发态后， 核外电子轨道半径变大， 根据原子由基态跃迁到激发态后， 核外电子轨道半径变大， 根据 kq 2 r2 mv 2 r 可可 知，电子的动能减小，原子的总能量变大，电势能变大，选项知，电子的动能减小，原子的总能量变大，电势能变大，选项 B 错误；错误； 大量处于大量处于 n3 激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出 C2 3 3 种不种不 同频率的光，选项同频率的光，选项 C 错误；用氢原子从错误；用氢原子从 n2 能级跃迁到能级跃迁到 n1 能级辐能级
34、辐 射出的光子能量为射出的光子能量为3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，则照射金属铂，则照射金属铂(逸出逸出 功为功为 6.34 eV)时能发生光电效应，选项时能发生光电效应，选项 D 错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 考点三考点三 原子核的衰变、核反应与核能原子核的衰变、核反应与核能 考向考向1 原子核的衰变原子核的衰变 AC 1(多选多选)(2020 新课标卷新课标卷)1934 年，约里奥年，约里奥居里夫妇用居里夫妇用 粒子粒子 轰击铝箔， 首次产生了人工放轰击铝箔， 首次产生了人工放射性同位素射性同位素 X， 反应方程为：， 反应方程为：
35、 4 2He 27 13Al X 1 0n.X 会衰变成原子核 会衰变成原子核 Y，衰变方程为，衰变方程为 XY0 1e，则 ，则 ( ) AX 的质量数与的质量数与 Y 的质量数相等的质量数相等 BX 的电荷数比的电荷数比 Y 的电荷数少的电荷数少 1 CX 的电荷数比的电荷数比27 13Al 的电荷数多 的电荷数多 2 DX 的质量数与的质量数与27 13Al 的质量数相等 的质量数相等 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 设设 X 和和 Y 的质子数分别为的质子数分别为 n1和和 n2，质量数分别为，质量数分别为 m1 和和 m2，则反应方程
36、为，则反应方程为4 2He 27 13Al m1n1X1 0n， ，m1n1Xm2n2Y0 1e，根据 ，根据 反应方程质子数和质量数守恒，解得反应方程质子数和质量数守恒，解得 213n1，n1n21,427m1 1，m1m20，解得，解得 n115，n214，m130，m230，X 的质量的质量 数数(m130)与与 Y 的质量数的质量数(m230)相等，比相等，比27 13Al 的质量数多 的质量数多 3，故，故 A 正正 确，确，D 错误；错误；X 的电荷数的电荷数(n115)比比 Y 的电荷数的电荷数(n214)多多 1，比，比27 13Al 的 的 电荷数多电荷数多 2，故，故 B
37、错误，错误，C 正确；故选正确；故选 AC 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 2(2020 陕西渭南质检陕西渭南质检)天然放射现象通常会放出三种射线天然放射现象通常会放出三种射线，即即、 、射线射线，关于这三种射线以下说法正确的是关于这三种射线以下说法正确的是 ( ) A云室中云室中射线径迹长而粗射线径迹长而粗，这是因为这是因为射线具有较强的穿透能射线具有较强的穿透能 力力 B射线是来源于原子内层电子射线是来源于原子内层电子，很容易穿透黑纸很容易穿透黑纸，也能穿透几也能穿透几 毫米厚的铝板毫米厚的铝板 C射线是能量很高的电磁波射线是能量很高的电磁波，在电场和磁场中
38、都不偏转在电场和磁场中都不偏转 D用用射线照射带正电的验电器射线照射带正电的验电器，则验电器的张角会变大则验电器的张角会变大 C 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析解析】 由于由于粒子的电离本领大粒子的电离本领大，贯穿本领小贯穿本领小，所以所以射线在射线在 云室中的径迹粗而短云室中的径迹粗而短，故故A错误；错误；射线是高速电子流射线是高速电子流，是原子核衰是原子核衰 变时产生的一种射线变时产生的一种射线，这种射线来源于原子核内部这种射线来源于原子核内部，很容易穿透黑纸很容易穿透黑纸， 也能穿透几毫米厚的铝板也能穿透几毫米厚的铝板，故故B错误；错误；射线是能量
39、很高的电磁波射线是能量很高的电磁波，因因 其不带电其不带电，所以在电场和磁场中都不偏转所以在电场和磁场中都不偏转，故故C正确；正确；射线是高速射线是高速 电子流电子流，照射带正电的验电器照射带正电的验电器，与验电器中的正电荷中和与验电器中的正电荷中和，则验电器则验电器 的张角会变小的张角会变小，故故D错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 考向考向2 核反应与核能核反应与核能 BD 3(多选多选)(2020 新课标卷新课标卷)下列核反应方程中，下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4 代表代表 粒子的有粒子的有 ( ) A2 1H 2 1H 1 0n X1 B
40、2 1H 3 1H 1 0n X2 C235 92U 1 0n 144 56Ba 89 36Kr 3X3 D1 0n 6 3Li 3 1H X4 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 粒子为氦原子核粒子为氦原子核4 2He，根据核反应方程遵守电荷数守 ，根据核反应方程遵守电荷数守 恒和质量数守恒，恒和质量数守恒，A 选项中的选项中的 X1为为3 2He， ，B 选项中的选项中的 X2为为4 2He， ，C 选项选项 中的中的 X3为中子为中子1 0n， ，D 选项中的选项中的 X4为为4 2He.故选 故选 BD 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一
41、部分 专题五 近代物理初步 C 4(2020 新课标卷新课标卷)氘核氘核2 1H 可通过一系列聚变反应释放能量，其 可通过一系列聚变反应释放能量，其 总效果可用反应式总效果可用反应式 62 1H 24 2He 21 1H 21 0n 43.15 MeV 表示海水中富表示海水中富 含氘，已知含氘，已知 1 kg 海水中含有的氘核约为海水中含有的氘核约为 1.01022个，若全都发生聚变个，若全都发生聚变 反应，其释放的能量与质量为反应，其释放的能量与质量为 M 的标准煤燃烧时释放的热量相等；已的标准煤燃烧时释放的热量相等；已 知知 1 kg 标准煤燃烧释放的热量约为标准煤燃烧释放的热量约为 2.
42、9107J,1 MeV1.610 13J，则 ，则 M 约为约为 ( ) A40 kg B100 kg C400 kg D1 000 kg 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 氘核氘核2 1H 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可 用反应用反应式式 62 1H 24 2He 21 1H 21 0n 43.15 MeV，则平均每个氘核聚变释，则平均每个氘核聚变释 放的能量为放的能量为E 6 43.15 6 MeV,1 kg海水中含有的氘核约为海水中含有的氘核约为1.01022个，个， 可以放出的总能量为可
43、以放出的总能量为 E0N，由，由 Qmq 可得，要释放相同的热量，需可得，要释放相同的热量，需 要燃烧标准煤燃烧的质量要燃烧标准煤燃烧的质量 mQ q E0 q 400 kg. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 5(多选多选)(2020 浙江高考真题浙江高考真题)太阳辐射的总功率约为太阳辐射的总功率约为41026W， 其辐射的能量来自于聚变反应其辐射的能量来自于聚变反应在聚变反应中在聚变反应中，一个质量为一个质量为1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速为真空中的光速)的氘核的氘核(H)和一个质量为和一个质量为2 809.5 MeV/c2的氚的氚 核核(H)
44、结合为一个质量为结合为一个质量为3 728.4 MeV/c2的氦核的氦核(He)，并放出一个并放出一个X粒粒 子子，同时释放大约同时释放大约17.6 MeV的能量的能量下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) AX粒子是质子粒子是质子 BX粒子的质量为粒子的质量为939.6 MeV/c2 C太阳每秒因为辐射损失的质量约为太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4109 kg D太阳每秒因为辐射损失的质量约为太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c2 BC 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题五 近代物理初步 【解析】【解析】 由质量数和电荷数守恒可知，由质量数和电荷数守恒可知，X
45、 的质量数为的质量数为 1，电荷数，电荷数 为为 0，则，则 X 为中子，选项为中子，选项 A 错误；根据能量关系可知错误；根据能量关系可知 mnc2(1 876.12 809.53 728.417.6) MeV，解得，解得 mn939.6 MeV/c2，选项，选项 B 正确；太正确；太 阳每秒放出的能量阳每秒放出的能量 EPt41026J，损失的质量，损失的质量 m E c2 41026 91016 kg4.4109 kg，选项，选项 C 正确；正确；因为因为 E41026 J 41026 1.610 19 eV 2.51045 eV2.51039 MeV，则太阳每秒因为辐射损失的质量为，则太阳每秒因为辐射损失的质量为 m E c2 2.51039 MeV/c2，选项，选项 D 错误故选错误故选 B、C 谢谢观看
