5模块6 专题17 近代物理-【备考最优解】2025版高考物理二轮专题复习教用课件

专题十七　近代物理 二 轮 专 题 复 习 命题点1 1 命题点2 2 命题点3 3 内容 索引 命题点4 4 命题点1 PART 01 第一部分 命题点1　光电效应现象 近3年3卷3考 　　考向1　光电效应的规律 1．两条线索 返回导航 二 轮 专 题 复 习 2．两个关系 (1)光照强度大→光子数目多→饱和光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　　(多选)(2024·辽宁、吉林、黑龙江卷，T8)X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则(　　) A．该金属逸出功增大 B．X光的光子能量不变 C．逸出的光电子最大初动能增大 D．单位时间逸出的光电子数增多 √ √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 [解析]　金属的逸出功是金属的固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误； 根据ε＝hν可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确； 根据Ekm＝hν－W0可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误； 增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 命题视角：题目以“X射线光电子能谱仪的工作原理”为命题情境，主要考查了光电效应的规律、光电效应方程等知识，属于新情境下的基本知识的考查。 方法技巧：要熟记光电效应的基本规律。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　　(2024·山东菏泽市质检)爱因斯坦为了解释光电效应现象，提出“光子”概念并给出光电效应方程，密立根通过实验验证其理论的正确性。如图所示，当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过，则(　　) A．用频率小于ν的可见光照射阴极K，电流表上一定没有 电流通过 B．当滑动变阻器的滑片位于左端时，电流表的示数一定 为0 C．在光照条件不变的情况下，在滑动变阻器的滑片由 左向右移动的过程中，通过电流表的电流可能先增大后不变 D．对调电源的正负极，由左向右移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数刚减小到零时，电压表的示数为5.6 V，则阴极K金属的逸出功是5.6 eV √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 [解析]　因不知阴极K的极限频率，故用频率小于ν的可见光照射阴极K，可能发生光电效应，电流表可能有电流通过，故A错误； 当滑动变阻器的滑片位于左端时，由于发生了光电效应，即使A、K间的电压为零，电流表中也有电流通过，故B错误； 当滑动变阻器的滑片由左向右移动时，阳极吸收光电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到达阳极时，电流达到最大，即饱和电流，故通过电流表的电流可能先增大后不变，故C正确； 对调电源的正负极，加的是反向电压，电流表的示数刚减小到零时，阴极K逸出的光电子的最大初动能Ekm＝eU＝5.6 eV, 故D错误。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　考向2　光电效应图像的理解 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       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 返回导航 二 轮 专 题 复 习 图像名称 图线形状 由图线直接(或间接)得到的物理量 得到的物理量颜色相同、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 返回导航 二 轮 专 题 复 习 图像名称 图线形状 由图线直接(或间接)得到的物理量 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 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　　(2024·河北唐山市模拟)在光电效应实验中，用甲、乙、丙三种单色光照射同一光电管，得到三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．甲光频率大于乙光频率 B．甲光光强大于丙光光强 C．丙光波长大于甲光波长 D．在真空中甲光速度大于乙光速度 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 甲光的饱和电流大于丙光，则甲光光强大于丙光光强，故B正确； 因甲光和丙光的截止电压相同，则二者的频率相同，则丙光波长等于甲光波长，故C错误； 所有光在真空中的速度均相同，故D错误。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　　(2024·山东青岛市一模)太阳能电池板是利用光电效应将光能转化为电能的设备，图甲是研究制作电池板的材料发生光电效应的电路图。用不同频率的光照射K极板发生光电效应，得到图乙中遏止电压Uc与入射光的频率ν间的关系图像。下列说法正确的是(　　) A．增大入射光频率，K极板的逸出功增大 B．增大入射光频率，产生光电子的最大初动 能增大 C．增大入射光强度，产生光电子的最大初动能增大 D．遏止电压Uc与入射光频率ν关系图线的斜率表示普朗克常量 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 [解析]　逸出功只与金属本身有关，与入射光频率无关，A错误； 根据Ek＝hν－W可知，光电子的最大初动能只与逸出功、入射光频率有关，与光照强度无关，相同情况下，增大入射光频率，产生光电子的最大初动能增大，B正确，C错误； 返回导航 二 轮 专 题 复 习 命题点2 PART 02 第二部分 命题点2　玻尔理论和能级跃迁　光的波粒二象性 近3年17卷17考 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。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　考向1　光的波粒二象性 　　　(2024·湖南卷，T1)量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是(　　) A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出 C．康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分 D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 [解析]　普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误； 产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光，若红光能使某金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故B正确；       德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 　　考向2　玻尔理论和能级跃迁 　　　(2024·安徽卷，T1)大连相干光源是我国第一台高 增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔 原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子 的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11 eV，当 大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同 频率的紫外光有(　　) A．1种　 B．2种 C．3种 D．4种 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 命题点3 PART 03 第三部分 命题点3　原子核的衰变与半衰期 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，可知X的电荷数为92，质量数为234，电荷数等于质子数，质量数等于质子数加中子数，所以中子数为142，即Z＝92，N＝142。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 命题点4 PART 04 第四部分 命题点4　核反应与核能的计算   近3年2卷2考 1．根据爱因斯坦质能方程，用核子结合成原子核时质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中光速的平方，即ΔE＝Δmc2。 2．根据1 u相当于931.5 MeV，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 √ [解析]　由质量数守恒和电荷数守恒可得10＋1＝a＋4，5＋0＝3＋b，解得a＝7，b＝2。 返回导航 二 轮 专 题 复 习 √ 返回导航 二 轮 专 题 复 习 衰变快慢不受外界环境影响，故B错误； 此核反应过程中的质量亏损等于反应前后的质量差Δm＝mPu－mX－mY，核反应过程中释放的能量ΔE＝(mPu－mX－mY)c2，故C正确； 返回导航 二 轮 专 题 复 习 √ 【变式训练2】(2024·山西阳泉市期末)我国高海拔宇宙射线观测站“拉索”首次完整记录迄今最亮“宇宙烟花”——伽马射线暴GRB 221009A爆发全过程，并精确测量了迄今最亮伽马暴的高能辐射能谱，据此为检验相对论的适用范围提供了重要信息。该伽马暴在1 s内释放的能量数量级为1046 J。假设释放的能量来自物质质量的减少，则每分钟平均减少的质量数量级为(光速为3×108 m/s)(　　) A．1019 kg B．1024 kg C．1029 kg D．1030 kg 返回导航 二 轮 专 题 复 习 返回导航 二 轮 专 题 复 习 图像名称 图线形状 由图线直接(或间接)得到的物理量 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系 Uc＝－ (1)截止频率νc：图线与横轴交点的横坐标 (2)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) 近3年19卷19考 1．衰变规律及实质 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Y＋e 衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体 中子转化为质子和电子 2H＋2n→He n→H＋e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 $