专题15 物理学史及近代物理-2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍

2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍 专题15 物理学史及近代物理 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】 光电效应　波粒二象性 1 【题型二】原子结构和能级跃迁 5 【题型三】 原子核的衰变、核反应与核能 8 【题型四】 物理学史及物理学思想方法 12 二、高考题型标准练 17 一、热点题型归纳 【题型一】 光电效应　波粒二象性 (1)理解“谁”阻碍“谁”，及如何阻碍． (2)理解楞次定律的广义形式，“结果”阻碍“原因”． 【典例分析1】(2020·江苏南京市、盐城市一模)下列说法正确的是(　　) A．质子的德布罗意波长与其动能成正比 B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α射线 C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性 【答案】　D 【解析】　德布罗意波长λ＝，而动能与动量关系p＝，所以λ＝，可知波长与动能不成正比关系，故A错误；天然放射的α、β、γ射线中，α射线电离作用最强，γ射线的穿透能力最强，故B错误；在光电效应实验中，当入射光频率低于截止频率时不能发生光电效应，截止频率与金属的逸出功有关，而与入射光的频率无关，故C错误；电子束的衍射现象证明电子(实物粒子)具有波动性，故D正确． 【典例分析2】.(2020·浙江嘉兴市测试)如图所示，在光电效应实验中用a光照射光电管时，灵敏电流计指针发生偏转，而用b光照射光电管时，灵敏电流计指针不发生偏转，则(　　) A．a光的强度一定大于b光 B．b光的频率一定小于截止频率 C．a光照射光电管时，电流计中的光电流沿d到c方向 D．将K极换成逸出功较小的金属板，仍用a光照射，其遏止电压将减小 【答案】　C 【解析】　由题图可知，该电源的接法为反向电压，即电源的正极与阴极K连接，电场对光电子做负功，单色光a照射光电管能够使灵敏电流计偏转，说明光电子的动能大，a光的频率大；b光照射光电管不能使灵敏电流计偏转，可能发生了光电效应，b光的频率可能大于截止频率，只不过是产生的光电子动能小，无法到达阳极，即b光的频率小，故A、B错误；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由d→c方向，故C正确；将K极换成逸出功较小的金属板，仍用a光照射，根据动能定理eUc＝mvm2与光电效应方程mvm2＝hν－W0，可知其遏止电压将增大，故D错误． 【典例分析3】(多选)(2020·浙江杭州二中3月模拟)分别用波长为λ和2λ的光照射同一种金属，产生的光电子最大速度之比为2∶1，普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示，那么下列说法正确的有(　　) A．该种金属的逸出功为 B．该种金属的逸出功为 C．波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应 D．波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应 【答案】　AD 【解析】　由题意可知，根据爱因斯坦光电效应方程mvm2＝hν－W0与ν＝，可列出两个方程，即为mvm2＝h－W0，mvm′2＝h－W0，由于vm＝2vm′，解得：W0＝，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，≥W0＝ ，即λ0≤3λ，可使该金属发生光电效应现象，故C错误，D正确． 【提分秘籍】 1．光电效应规律 (1)每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截止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，只随入射光频率的增大而增大． (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s. (4)当入射光的频率大于截止频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比． 2．两条对应关系 (1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大． 3．定量分析时应抓住三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. (3)逸出功与截止频率的关系：W0＝hνc. 4．光电效应的四类图象分析 图象名称 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的关系图线 Ek＝hν－hνc (1)截止频率：图线与ν轴交点的横坐标νc (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 颜色不同、强度不同的光，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)饱和光电流Im：光电流的最大值 (3)最大初动能：Ek＝eUc 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)饱和光电流 (3)最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 (1)截止频率νc：图线与横轴