专题七 近代物理初步(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

专题七　近代物理初步 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 光电效应 (2021) 原子结构与能级跃迁(2019、2021) 核反应方程及核能的计算 (2019、2020、2021) 1．弄清“三个易错易混点” (1)能级跃迁时吸收光子和实物的能量是不同的 (2)半衰期是统计规律，对单个原子核无意义 (3)γ射线是伴随着α衰变和β衰变而产生的能量形式 2．原子物理中的“四看”与“四想” 热点题型一　光电效应 1．光电效应的研究思路 (1)两条线索 (2)两条对应关系 ①光强大→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． 2．解决光电效应问题的“三点提醒” (1)决定光电子最大初动能大小的是入射光的频率，决定光电流大小的是入射光光强的大小． (2)由光电效应发射出的光电子由一极到达另一极，是电路中产生光电流的条件． (3)明确加在光电管两极间的电压对光电子起到了加速作用还是减速作用． 命题视角一　光电效应方程 【典例1】(2019·北京)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果. 组 次 入射光子的能量/eV 相对 光强 光电流大小/mA 逸出光电子的最大动能/eV 第一组 1 4.0 弱 29 0.9 2 4.0 中 43 0.9 3 4.0 强 60 0.9 第二组 4 6.0 弱 27 2.9 5 6.0 中 40 2.9 6 6.0 强 55 2.9 由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 B．两组实验所用的金属板材质不同 C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV D．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大 答案　B 解析　光子的能量E＝hν，入射光子的能量不同，故入射光子的频率不同，选项A正确；由爱因斯坦的光电效应方程hν＝W0＋Ek，可求出两组实验的逸出功W0均为3.1 eV，故两组实验所用的金属板材质相同，选项B错误；由hν＝W0＋Ek，W0＝3.1 eV，当hν＝5.0 eV时，Ek＝1.9 eV，选项C正确；光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，选项D正确． 命题视角二　光电效应的图像 【典例2】(2021·江苏南京调研)(多选)研究光电效应的电路如图1所示，图2是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的I­U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压，下列说法正确的有(　　) A．图1中光电管两端的电压为反向电压 B．甲光束照射时光电子的最大初动能比丙光束照射时光电子的最大初动能大 C．甲、乙是相同频率的光，甲光比乙光强 D．若氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时，辐射出的光能使此光电管发生光电效应，则氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时，辐射出的光也一定能使此光电管发生光电效应 答案　CD 解析　由题图1可知，逸出的光电子在电场力作用下做加速运动，则光电管两端电压为正向电压，选项A错误；根据eUc＝hν－W0，可知入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大，结合题图2可知丙光束对应的遏止电压比甲光束对应的遏止电压大，则丙光束的频率比甲光束的频率高，甲光束照射时光电子的最大初动能比丙光束照射时光电子的最大初动能小，选项B错误；同理可知，甲、乙光束的频率相同，甲的饱和电流较大，因此甲光的强度比乙光强，选项C正确；光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的截止频率，由于从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光的频率小于从n＝4能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光的频率，因此，若氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时，辐射出的光能使此光电管发生光电效应，则氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时，辐射出的光也一定能使此光电管发生光电效应，选项D正确． 1．(2021·湖北武汉质检)如图所示，分别用波长为λ、2λ的光照射光电管的阴极K，对应的遏止电压之比为3∶1，则光电管的极限波长是(　　) A．2λ B．3λ C．4λ D．6λ 答案　C 解析　根据eUc＝mv＝－，则有eUc1＝－，eUc2＝－，其中＝，解得λ0＝4λ，选项C正确，A、B、D错误． 2．(2021·湖北黄冈调研)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.0×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(　　) A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8