专题07 近代物理初步（3大考点+14大考题）【考点清单】-2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲（人教版2019）

专题07 近代物理初步 目录 2 2 考点01 光电效应 2 考点02 氢原子光谱 原子结构 3 考点03 原子核的衰变、核反应与核能 3 4 考点01 光电效应 4 考题1：光电效应的规律 4 考题2：光子说 5 考题3：用光电管研究光电效应 6 考题4：康普顿效应 7 考题5：物质的波粒二象性 8 考点02 氢原子光谱 原子结构 8 考题1：电子的发现 8 考题2：核式结构模型 9 考题3：玻尔原子理论 9 考点03 原子核的衰变 核反应与核能 10 考题1：原子核的组成 10 考题2：原子核的衰变 10 考题3：半衰期及其相关计算 10 考题4：原子核的人工转变 11 考题5：核力与结合能 12 考题6：核能 12 考点01 光电效应 1．光电效应的两条对应关系 （1）光越强（一定频率）→光子数目越多→发射光电子越多→饱和光电流越大。 （2）光子频率越高→光子能量越大→光电子的最大初动能越大。 注：单色光的强度I＝nhν，其中n是单位时间射到单位面积上的单色光光子数。 2．光电效应定量分析时应抓住三个关系式 （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。 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 （1）极限频率：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图线 （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图线 （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 （注：此时两极之间接反向电压） （1）极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标值； （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 考点02 氢原子光谱 原子结构 1．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，…） 频率条件 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（m＜n） 2.能级跃迁问题的四点注意 （1）氢原子在两定态间跃迁时，所吸收或辐射的光子的能量只能等于两定态的能量差。 （2）一群氢原子处于量子数为n的激发态时，最多可辐射出N＝C＝种不同频率的光。一个氢原子处于量子数为n的激发态时，最多可辐射出（n－1）种不同频率的光。 （3）如果氢原子的跃迁是吸收实物粒子的动能发生的，则其动能大于或等于两能级间的能量差。 （4）氢原子能量为电势能与动能的总和，能量越大，轨道半径越大，势能越大，动能越小。 考点03 原子核的衰变、核反应与核能 1．三种射线 （1）α射线：穿透能力最弱，电离作用最强。 （2）β射线：穿透能力较强，电离作用较弱。 （3）γ射线：穿透能力更强，电离作用更弱。 2．关于原子核衰变需要明确的三个易错点 （1）衰变的快慢由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关；半衰期是统计规律，对个别、少数原子核无意义。 （2）γ射线是伴随着α衰变和β衰变由新核跃迁而产生的能量形式。 （3）β射线不是核外电子组成的，而是核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，电子射出形成β射线。 3．衰变及核反应类型对比 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 α衰变 自发 U→Th＋He β衰变 自发 Th→Pa＋e 人工转变 人工控制（一般以、、为炮弹） N＋He→O＋H（卢瑟福发现质子） He＋Be→C＋n（查德威克发现中子） Al＋He→P＋n 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子 P→Si＋e 重核裂变 比较容易进行人工控制 U＋n→Ba＋Kr＋3n U＋n→Xe＋Sr＋10n 轻核聚变 很难控制 H＋H→He＋n＋17.6 MeV 注：原子核衰变时，质量数守恒、电荷数守恒；与衰变过程一样，在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。但核衰变或核反应后总质量一般会发生变化，即有质量亏损。 4．核衰变问题 （1）核衰变规律：， （2）α衰变和β衰变次数的确定方法 ①方法一：由于β衰