16 第1阶段 专题5 近代物理初步-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习讲义（老教材）

真题情境 　　 2023·湖北卷T1　2023·辽宁卷T6　　2021·全国甲卷T17 2021·全国乙卷T17 2022·广东卷T5 考情分析 高考定位 素养目标 分析近3年的高考试题，光电效应、氢原子能级跃迁、核反应方程与核能的计算是命题重点，一般以选择题为主，难度不大，考查学生必备知识和关键能力。 1．知道光电效应现象的两个重要关系。 2．掌握氢原子的能级跃迁规律。 3．记住核反应方程的书写及分类。 4．掌握α衰变、β衰变次数的确定方法。 5．会进行核能的计算。 突破点一　光电效应 1．光电效应的图像分析 图像名称 图线形状 图线的物理意义 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率： νc＝ν0。 ②逸出功：W0＝hν0。 ③普朗克常量(h)：图线的斜率(k) 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率：ν0。 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＝ke(k为斜率，e为电子电荷量) 频率相同、光强不同，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压：Uc。 ②饱和电流：Im1、Im2。 ③最大初动能：Ek＝eUc。 频率不同、光强相同，光电流与电压的关系图线 ①遏止电压：Uc1、Uc2。 ②饱和电流：电流最大值。 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 2.应用规律 解决光电效应问题牢牢抓住——“两对应”、“三关系”、“四提醒” (1)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)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＝hν0。 (3)四点提醒： ①能否发生光电效应不取决于光的强度而取决于光的频率。 ②光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。 ③逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。 ④光电子不是光子，而是电子。 [典例1]　(2023·沈阳市高三教学质量检测)在探究光电效应实验规律的过程中，用三束光分别照射同一光电管得到三条光电流与电压之间的关系图线如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．光电子的最大初动能Ek甲＝Ek丙<Ek乙 B．光电子的最大初动能Ek甲＝Ek丙>Ek乙 C．三种光的频率关系是ν甲>ν乙>ν丙 D．三种光的频率关系是ν甲＝ν丙>ν乙 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2023·福建莆田市模拟)智能手机带有光线传感功能，可以自动调整亮度，光线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电效应的说法正确的是(　　) A．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．在研究光电效应饱和电流时，由I＝neSv可知，光电管所加电压越大，电子获得的速度v越大，饱和电流越大 C．入射光频率为ν时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为3ν时，此时光电流的遏止电压为 D．用一束单色光分别照射A、B两种金属，若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大，则金属A的截止频率比金属B的截止频率高 2．(2023·江苏南通高三期末)小理利用如图(a)所示的装置研究光电效应实验，用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管，得到如图(b)所示的三条光电流与电压的关系曲线。下列说法中正确的是(　　) A．同一光电管对不同单色光的极限频率不同 B．电流表A的电流方向一定是a流向b C．甲光对应的光电子最大初动能最大 D．如果丙光是绿光，则乙光可能是黄光 突破点二　玻尔理论　能级跃迁 1．氢原子能级和半径公式 (1)能级公式：En＝E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV。 (2)半径公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态轨道半径，其数值为r1＝0.53×10-10 m。 2．氢原子能级的两类问题 分类 图例 分析 跃迁条件的 应用 hν＝Em－En 大量氢原子跃 迁时释放光子 种数的计算 N＝＝ 提醒：氢原子跃迁电离时吸收、释放的光子能量 (1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差。 (2)原子电离时，所吸收的光子能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量转化为自由电子的动能