19 专题五 第四讲 近代物理（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

第四讲　近代物理 ◎高考命题分析 高考命题研究 四年考向分析 命题主线之 价值引领 1.科学本质、科学态度：以秦山核电站、核电池、冷原子钟为试题情境，培养学生的学以致用的科学态度 2．社会责任：以我国的中科院环流器装置、夸父一号、极目空间望远镜的观察成果为试题情境，培养学生的民族自豪感 1.光电效应： 浙江卷(2023)，河北卷(2022)，江苏卷(2021) 2．波粒二象性： 海南卷(2023)，江苏卷(2023)，浙江卷(2023)，重庆卷(2022)，湖南卷(2022) 3．原子结构： 上海卷(2023)，湖北卷(2023)，辽宁卷(2023)，山东卷(2023)，北京卷(2022)，广东卷(2022) 4．原子核： 湖南卷(2023、2022)，浙江卷(2023、2022)，北京卷(2023)，山东卷(2023)，全国乙卷(2023) 命题主线之 能力引领 1.物理观念：在波粒二象性、玻尔原子模型的理解中，在核反应方程的书写、核能的计算中提升运动的观念、能量的观念 2．科学思维：掌握图像法、守恒思想的应用，能解决光电效应、玻尔原子模型、原子物理中的综合性问题，提升推理论证、综合分析的能力 [对应学生用书P94]   1．三个关系式 (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)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc。 2．易混规律 (1)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。 (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。 [诠释题1]　(多选)(2023·海南卷)已知一个激光发射器功率为P，发射波长为λ的光，光速为c，普朗克常量为h，则(　　) A．光的频率为 B．光子的能量为 C．光子的动量为 D．在时间t内激光器发射的光子数为 AC　解析：光的频率ν＝，A正确；光子的能量E＝hν＝，B错误；光子的动量p＝，C正确；在时间t内激光器发射的光子数n＝＝，D错误。   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＝En－Em(n>m) [诠释题2]　(2022·北京卷)氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子(　　) A．放出光子，能量增加　　 B．放出光子，能量减少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少 B　解析：氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子放出光子，且放出光子的能量等于两能级之差，该氢原子能量减少，B正确。   1．α衰变的实质 核内两个质子、两个中子结为一体(He)抛射出来，即2n＋2H―→He，衰变规律为：X―→Y＋He。 2．β衰变的实质 核内中子转化为质子，同时释放出一个电子，即n―→H＋e，衰变规律为X―→Y＋e。 [对应学生用书P95] 光电效应中的图像问题 图像名称 图线形状 图像信息 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 Ek＝hν－hνc (1)极限频率为νc (2)逸出功 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)遏止电压为Uc (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 Uc＝－ (1)极限频率为νc (2)遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 (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) [例1]　(多选)(2023·浙江1月选考)氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是(　　) A．图甲中的Hα对应的是Ⅰ B．图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量 D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 CD　解析：氢原子发生能级跃迁时，由Em－En＝hν＝可知，光Ⅰ的频率大，波长小，光Ⅱ的频率小，波长大，所以题图甲中的Hα对应的是可见光Ⅱ，A错误；干涉条纹间距为Δx＝λ，题图乙中间距