专题17　近代物理-2023年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(广东专用)

2023年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题） （广东通用） 专题17　近代物理 【命题规律】 1、命题角度： （1）光电效应、能级跃迁； （2）原子核. 2、常考题型：选择题 【知识荟萃】 ★考向一、光电效应　能级跃迁 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）光照强度大（同种频率的光）→光子数目多→发射光电子多→光电流大． 2．定量分析时应抓住三个关系式 爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 最大初动能与遏止电压的关系 Ek＝eUc 逸出功与截止频率的关系 W0＝hνc 3.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 颜色相同、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Im1、Im2：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）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：图线与横轴的交点的横坐标 （2）遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大，Uc＝－ （3）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） 4..玻尔理论的三条假设 轨道量子化 核外电子只能在一些分立的轨道上运动 能量量子化 原子只能处于一系列不连续的能量状态，En＝E1（n＝1，2，3，…） 吸收或辐射能量量子化 原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或辐射一定频率的光子，hν＝Em－En（m>n） 5.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）原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动能． （3）一个氢原子跃迁发出的可能光谱线条数最多为（n－1），而一群氢原子跃迁发出的可能光谱线条数可用N＝C＝求解． ★考向二、原子核 1．核衰变问题 （1）核衰变规律：m＝m0，N＝N0. （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，根据质量数和电荷数守恒列方程组求解． 2．核能的计算方法 （1）根据爱因斯坦质能方程，用核反应亏损的质量乘真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2（J）． （2）根据1 u（原子质量单位）相当于931.5 MeV的能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 （MeV）． 3．核反应方程中电荷数守恒，质量数守恒，有质量亏损． 4．常见的核反应方程 （1）α衰变：X→Y＋He（2个质子和2个中子结合成一整体射出） （2）β衰变：X→Y＋e（1个中子转化为1个质子和1个电子） （3）重核裂变：例如U＋n→Ba＋Kr＋3n （4）轻核聚变：例如H＋H→He＋n 【经典例题】 【例题1】（2023春·广东广州·高三校联考开学考试）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图甲：光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以氢原子发射光子的频率是不连续的 C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D．图丁：光照到不透明的小圆盘上出现了泊松亮斑，这是光的偏振现象 【例题2】（2023·广东·统考一模）图甲为氢原子能级图，图乙为氢原子的光谱，、、、是可见光区的四条谱线，其中谱线是氢原子从能级跃迁到能级辐射产生的，下列说法正确的是（　　） A．这四条谱线中，谱线光子频率最大 B．氢原子的发射光谱属于连续光谱 C．用能量为3.5eV的光子照射处于激发态的氢原子，氢原子不发生电离 D．若、、、中只有一种光能使某金属产生光电效应，那一定是 【例题3】（2023·广东东莞·东莞市东华高级中学校联考一模）在《物理评论快报》论文中，中国锦屏深地实验室核天体物理实验（JUNA）研究团队通过直接测量，为核反应。提供日前最精确的反应率数据，澄清此前国际实验数据间数倍的分歧，解决“点石成金”中铁元素俘获慢中子变成超铁元素的中子源的问题。已知该反应中、X、、的质量分别为、、、，真空中的光速为c，该反应中释放