1、建体系记要点研考向提能力做真题明考向目 录ONTENTS限训练通高考专题五 近代物理初步解析:解析:氘核聚变反应的质量亏损为氘核聚变反应的质量亏损为m22.013 6 u(3.015 0 u1.008 7 u)0.003 5 u,释放的核能为,释放的核能为Emc20.003 5931 MeV/c2c23.3 MeV,选项,选项B正确正确答案:答案:B3(2018高考全国卷高考全国卷,T17)用波长为用波长为300 nm的光照射锌板,的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为电子逸出锌板表面的最大初动能为1.281019 J已知普朗克常已知普朗克常量为量为6.631034 Js,真空中的光速为
2、,真空中的光速为3.00108 ms1.能使锌能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为产生光电效应的单色光的最低频率约为()A11014 Hz B81014 HzC21015 Hz D81015 Hz答案:答案:B 命题特点与趋势命题特点与趋势怎么考怎么考1本专题本专题2017年新调为高考必考内容,从近几年高考试题年新调为高考必考内容,从近几年高考试题可以看出无论可以看出无论2017年前的选考,还是年前的选考,还是2017年的必考,题型都年的必考,题型都以选择题为主,命题点多集中在光电效应、核反应方程、核以选择题为主,命题点多集中在光电效应、核反应方程、核能的计算,难度不大,多以识记型为主能的
3、计算,难度不大,多以识记型为主2从从2017年高考题可以看出,选择题由选考时的五个选项,年高考题可以看出,选择题由选考时的五个选项,变成四个选项,由选考时的涉及面广、全的命题思想向选项变成四个选项,由选考时的涉及面广、全的命题思想向选项集中考查某一知识点转变如集中考查某一知识点转变如2017全国卷全国卷的的17题只集中考题只集中考查核能的计算,全国卷查核能的计算,全国卷的的19题集中考查光电效应方程;题集中考查光电效应方程;2018全国卷全国卷的的17题只集中考查光电效应方程,全国卷题只集中考查光电效应方程,全国卷的的14题集中考查核反应方程题集中考查核反应方程 解题要领解题要领怎么做怎么做1
4、熟悉教材中常见实验现象及理论解释熟悉教材中常见实验现象及理论解释2加强基本概念、规律的理解和记忆加强基本概念、规律的理解和记忆3注重核反应方程、核能中的简单计算题的训练注重核反应方程、核能中的简单计算题的训练3氢原子电离氢原子电离电电离态:离态:n,E0.基态基态电离态:电离态:E吸吸0(13.6 eV)13.6 eV.n2电离态:电离态:E吸吸0E23.4 eV.如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还具有如吸收能量足够大,克服电离能后,获得自由的电子还具有动能动能1.如图所示为氢原子的能级图,现有如图所示为氢原子的能级图,现有一群处于一群处于n3能级的激发态的氢原能级的激发态的氢原
5、子,则下列说法正确的是子,则下列说法正确的是()A能发出能发出6种不同频率的光子种不同频率的光子B波长最长的光是氢原子从波长最长的光是氢原子从n3能级跃迁到能级跃迁到n1能级产生能级产生的的C发出的光子的最小能量为发出的光子的最小能量为12.09 eVD处于该能级的氢原子至少需吸收处于该能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能能量的光子才能电离电离答案:答案:D2.(2018江西赣州高三四月模拟江西赣州高三四月模拟)氢原子能级图如图所示,当氢原氢原子能级图如图所示,当氢原子从子从n3的能级跃迁到的能级跃迁到n2的的能级时,辐射光的波长为能级时,辐射光的波长为656 nm.下列判断正确
6、的是下列判断正确的是()A当氢原子从当氢原子从n2跃迁到跃迁到n1的能级时,辐射光的波长大的能级时,辐射光的波长大于于656 nmB当氢原子从当氢原子从n4跃迁到跃迁到n2的能级时,辐射出的光子不的能级时,辐射出的光子不能使逸出功为能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应的钾发生光电效应C一个处于一个处于n4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线种谱线D用能量为用能量为1.0 eV的光子照射处于的光子照射处于n4能级上的氢原子,能级上的氢原子,可以使氢原子电离可以使氢原子电离3.氢原子的能级图如图所示,现让氢原子的能级图如图所示,现让一束单色光照射到
7、大量处于基态一束单色光照射到大量处于基态(量子数量子数n1)的氢原子上,受激的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出的氢原子能自发地发出6种不同种不同频率的光则照射氢原子的单色频率的光则照射氢原子的单色光的光子能量为光的光子能量为()A12.75 eVB.13.06 eVC13.6 eVD0.85 eV解析:解析:受激的氢原子能自发地发出受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光子,则基态种不同频率的光子,则基态氢原子能跃迁到第氢原子能跃迁到第4能级,吸收的光子能量能级,吸收的光子能量E0.85 eV13.6 eV12.75 eV,故,故A正确正确答案:答案:A(3)如果氢原子的跃迁是吸收实物粒子的
8、动能发生的,只要其如果氢原子的跃迁是吸收实物粒子的动能发生的,只要其动能大于动能大于(可能等于可能等于)两能级间的能量差即可两能级间的能量差即可(4)氢原子在两定态间跃迁时,入射光子的能量必须等于两定氢原子在两定态间跃迁时,入射光子的能量必须等于两定态的能量差才会被吸收态的能量差才会被吸收1两条对应关系两条对应关系(1)光光强大强大光子数目多光子数目多发射光电子多发射光电子多光电流大;光电流大;(2)光子频率高光子频率高光子能量大光子能量大光电子的最大初动能大光电子的最大初动能大2定量分析时应抓住三个关系式定量分析时应抓住三个关系式(1)爱爱因斯坦光电效应方程:因斯坦光电效应方程:EkhW0.
9、(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.4.如图所示是实验室用来研究光电效应原理的装置图,电表如图所示是实验室用来研究光电效应原理的装置图,电表均为理想电表,当入射光的能量等于均为理想电表,当入射光的能量等于9 eV时,灵敏电流表检时,灵敏电流表检测到有电流流过,当电压表示数等于测到有电流流过,当电压表示数等于5.5 V时,灵敏电流表示时,灵敏电流表示数刚好等于数刚好等于0.则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A若增大入射光的强度,光电子的最大初动能将增大若增大入射光的强度,光电子的最大初动能
10、将增大B若入射光的能量小于若入射光的能量小于3.5 eV,改变电源的正负极方向,改变电源的正负极方向,则电流表示数可能会不等于则电流表示数可能会不等于0C光电管材料的逸出功等于光电管材料的逸出功等于3.5 eVD增大入射光的波长,在电压表示数不变的情况下,电流增大入射光的波长,在电压表示数不变的情况下,电流表示数会变大表示数会变大解析:解析:根据光电效应方程根据光电效应方程EkhW0可知,光电子的最大初动可知,光电子的最大初动能与光的强度无关,故能与光的强度无关,故A错误;该装置所加的电压为反向电压,错误;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发现当电压表的示数大于或等于5.
11、5 V时,电流表示数为时,电流表示数为0,知道,知道光电子的最大初动能为光电子的最大初动能为5.5 eV,根据光电效应方程,根据光电效应方程EkhW0,可得可得W03.5 eV.若入射光的能量小于若入射光的能量小于3.5 eV,则不能发生光电效,则不能发生光电效应,电流表示数一定会等于应,电流表示数一定会等于0,故,故B错误,错误,C正确;增大入射光正确;增大入射光的波长,则光的频率减小,根据光电效应方程的波长,则光的频率减小,根据光电效应方程EkhW0,可,可知光电子的最大初动能减小,在电压表示数不变的情况下,到知光电子的最大初动能减小,在电压表示数不变的情况下,到达达A板的光电子数目会减少
12、,从而使电流表示数变小,故板的光电子数目会减少,从而使电流表示数变小,故D错错误误答案:答案:C5在光电效应实验中,用波长为在光电效应实验中,用波长为的光照射光电管阴极,发的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是生了光电效应,下列说法正确的是()A仅增大入射光的强度,光电流大小不变仅增大入射光的强度,光电流大小不变B仅减小入射光的强度,光电效应现象可能消失仅减小入射光的强度,光电效应现象可能消失C改用波长大于改用波长大于的光照射,光电子的最大初动能变大的光照射,光电子的最大初动能变大D改用波长大于改用波长大于的光照射,可能不发生光电效应的光照射,可能不发生光电效应答案:答案:D6.
13、(多选多选)(2018安徽皖南八校第三次联安徽皖南八校第三次联考考)某同学研究光电效应的实验电路如某同学研究光电效应的实验电路如图所示,用不同的光分别照射密封真图所示,用不同的光分别照射密封真空管的钠阴极空管的钠阴极(阴极阴极K),钠阴极发射出,钠阴极发射出的光电子被阳极的光电子被阳极A吸收,在电路中形吸收,在电路中形成光电流,实验得到了三条光电流与成光电流,实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线电压之间的关系曲线(为甲光、乙光、为甲光、乙光、丙光丙光),如图所示,则以下说法正确的是,如图所示,则以下说法正确的是()A甲光的强度大于乙光的强度甲光的强度大于乙光的强度B乙光的频率小于丙光的频率
14、乙光的频率小于丙光的频率C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于乙光的光电子的最大甲光对应的光电子最大初动能大于乙光的光电子的最大初动能初动能解析:解析:由图可知甲光和乙光对应的反向截止电压相等,且小由图可知甲光和乙光对应的反向截止电压相等,且小于丙光的反向截止电压,因此甲、乙光频率相等,且小于丙于丙光的反向截止电压,因此甲、乙光频率相等,且小于丙光的频率,光的频率,B正确;在频率相等时,光的强度越大,则饱和正确;在频率相等时,光的强度越大,则饱和光电流越大,光电流越大,A正确;截止频率由金属决定,与照射光无关,正确;截止频率由
15、金属决定,与照射光无关,C错误;由光电效应方程错误;由光电效应方程EkhW0可知,甲光对应的光电可知,甲光对应的光电子的最大初动能与乙光的光电子最大初动能相等,子的最大初动能与乙光的光电子最大初动能相等,D错误错误答案:答案:AB图象名称图象名称图线形状图线形状由图线直接由图线直接(或间接或间接)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系遏止电压遏止电压Uc:图线与:图线与横轴交点的横坐标横轴交点的横坐标饱和光电流饱和光电流Im:电流:电流的最大值的最大值最大初动能:最大初动能:EkeUc图象名称图象名称图线形状图线形状由图线直
16、接由图线直接(或间接或间接)得到的物理量得到的物理量颜色不同时,颜色不同时,光电流与电光电流与电压的关系压的关系遏止电压遏止电压Uc1、Uc2饱和光电流饱和光电流最大初动能最大初动能Ek1eUc1,Ek2eUc2图象名称图象名称图线形状图线形状由图线直接由图线直接(或间接或间接)得到的物理量得到的物理量遏止电压遏止电压Uc与入射光频与入射光频率率的关系的关系图线图线极限频率极限频率c:图线与:图线与横轴的交点的横坐标值横轴的交点的横坐标值遏止电压遏止电压Uc:随入射:随入射光频率的增大而增大光频率的增大而增大普朗克常量普朗克常量h:等于图:等于图线的斜率与电子电荷量线的斜率与电子电荷量的乘积,
17、即的乘积,即hke1核反应方程的书写核反应方程的书写(1)核核反应过程一般不可逆,所以核反应方程中用反应过程一般不可逆,所以核反应方程中用“ “” ”表示方表示方向而不能用等号代替向而不能用等号代替(2)核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒,但核反应前后核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒,但核反应前后的总质量一般会发生变化的总质量一般会发生变化(质量亏损质量亏损)且释放出核能且释放出核能(3)核反应的生成物一定要以实验为基础,不能只依据两个守核反应的生成物一定要以实验为基础,不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程3核能的计算方法核能的计算方法
18、(1)根根据爱因斯坦质能方程,用核反应亏损的质量乘以真空中据爱因斯坦质能方程,用核反应亏损的质量乘以真空中光速光速c的平方,即的平方,即Emc2(J)(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,用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即,即Em931.5(MeV)(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现的,则核反应如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现的,则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能过程中系统动能的增量即为释放的核能解析:解析:根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可判断根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可判断A正确,正确,B错误;反应过程中的质量亏损错误;反应过程中的质量亏损m4mpm2me0.026 6 u,故该反应过程中释放的能量故该反应过程中释放的能量Em931.5 MeV24.8 MeV,故选项故选项C、D正确正确答案:答案:ACD