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）(全国通用)

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） （全国通用） 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·安徽·统考二模）关于近代物理，下列说法正确的是（　　） A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射3种频率的光 B．α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹发生较大偏转 C．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大 D．轻核聚变反应方程中，X表示电子 【例题2】（2023·河南郑州·高三郑州外国语学校校联考期中）静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时该粒子物质波的波长λ与速度v的关系为（　　） A． B． C． D． 【例题3】（2023·上海浦东新·统考二模）关于卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是（　　） A．在原子中心有一很小的带负电的核 B．原子的全部质量都集中在原子核里 C．电子在核外不停地绕核运动 D．电子绕核运动的向心力由核力提供 【例题4】（多选）（2023·云南·统考一模）如图甲所示，用高压激发氢光谱管，使光谱管中的氢原子大量处于第3能级并辐射发光，其中某些光子打在连着验电器的钨板上，事先使钨板带负电，验电器张开一定的角度。已知钨板表面电子的逸出功是，氢原子的能级示意图如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．光谱管会放出3种不同能量的光子 B．光谱管发出的光不能够使钨板发生光