专题五近代物理初步.ppt
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- 专题 近代 物理 初步
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1、专题五近代物理初步高考定位高考定位1考查内容考查内容(1)光电效应、方程、最大初动能、逸出功。光电效应、方程、最大初动能、逸出功。(2)原子结构、氢原子光谱、氢原子能级跃迁。原子结构、氢原子光谱、氢原子能级跃迁。(3)天然放射现象、原子核的组成、衰变、半衰天然放射现象、原子核的组成、衰变、半衰期、核反应方程、质能方程。期、核反应方程、质能方程。2题型、难度题型、难度高考对本专题的考查形式为选择题或填空题,且每高考对本专题的考查形式为选择题或填空题,且每年必考难度中档。年必考难度中档。锁定命题方向锁定命题方向1(多选多选)在光电效应试验中,分别用频率为在光电效应试验中,分别用频率为a、b的的单色
2、光单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为别为Ua和和Ub光电子的最大初动能分别为光电子的最大初动能分别为Eka和和Ekb。h为为普朗克常量。下列说法正确是普朗克常量。下列说法正确是A若若ab,则一定有,则一定有UaUbB若若ab,则一定有,则一定有EkaKkbC若若UaUb,则一定有,则一定有EkaEkbD若若ab,则一定有,则一定有haEkahbEkb解析解析由爱因斯坦光电效应方程由爱因斯坦光电效应方程EkmhW,由动,由动能定理可得:能定理可得:EkmeU,所以当,所以当ab时,时,UaUb,EkaEkb。故。故A错误,错误,B正确;若
3、正确;若UaUb,则一定有,则一定有EkaEkb,故,故C正确;由光电效应方程可得:金属的逸出功正确;由光电效应方程可得:金属的逸出功WhaEkb,故,故D错误。错误。答案答案BC2如图如图51所示,我国自主研发制造的国际热核聚所示,我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是于聚变反应的是图图51 答案答案A答案答案B答案答案B【必记要点必记要点】1光电效应的实验规律光电效应的实验规律(1)每种金属都有一
4、个极限频率,入射光的频率必须每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应。大于这个极限频率才能产生光电效应。(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随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。入射光频率的增大而增大。突破高频考点突破高频考点考点一光电效应考点一光电效应3由由Ek图象图象(如图如图52)可以得到的信息可以得到的信息图图52(1)极限频率:图线与极限频率:图线与轴交点的横坐标轴交点的横坐标c。(2)逸出功:图线与逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值轴交点的纵坐标的绝对值EW0。(3)普朗克常量:图线的斜率普朗克常量:图
5、线的斜率kh。4由由IU图象图象(如图如图53)可以得到的信息可以得到的信息图图53(1)遏止电压遏止电压Uc:图线与横轴的交点的绝对值。:图线与横轴的交点的绝对值。(2)饱和光电流饱和光电流Im 电流的最大值。电流的最大值。(3)最大初动能:最大初动能:EkeUc。例例1(多选多选)(2018安徽江淮十校联考安徽江淮十校联考)如图如图54所所示,将锌板与一验电器相连,用频率为示,将锌板与一验电器相连,用频率为的紫外线照射的紫外线照射锌板,去掉光源后,验电器指针保持一定偏角,下列判锌板,去掉光源后,验电器指针保持一定偏角,下列判断中正确的是断中正确的是图图54A用一带负电用一带负电(带电荷量较
6、少带电荷量较少)的金属小球与锌板接的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小触,则验电器指针偏角将减小B使验电器指针回到零后,改用强度更大的紫外线使验电器指针回到零后,改用强度更大的紫外线照射锌板,验电器指针偏角将比原来大照射锌板,验电器指针偏角将比原来大C使验电器指针回到零后,改用红外线照射锌板,使验电器指针回到零后,改用红外线照射锌板,只要强度足够大,验电器指针也会偏转只要强度足够大,验电器指针也会偏转D若用频率为若用频率为的紫外线照射锌板,产生的光电子的紫外线照射锌板,产生的光电子最大初动能为最大初动能为Ek,则改以频率为,则改以频率为2的紫外线照射,光电的紫外线照射,光电子的最大初动
7、能为子的最大初动能为2Ek审题探究审题探究(1)验电器与锌板所带电荷的电性相同。验电器与锌板所带电荷的电性相同。(2)光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,但并非成正比。大,但并非成正比。解析解析用紫外线照射锌板,锌板产生光电效应,光用紫外线照射锌板,锌板产生光电效应,光电子射出后,锌板带正电,用一带负电的金属小球与锌电子射出后,锌板带正电,用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小,故选项板接触,则验电器指针偏角将减小,故选项A正确;紫正确;紫外线的光强度越大,单位时间从锌板发射的光电子数越外线的光强度越大,单位时间从锌板发射的光电子
8、数越多,锌板和验电器所带正电荷越多,验电器指针偏角越多,锌板和验电器所带正电荷越多,验电器指针偏角越大,故选项大,故选项B正确;红外线的频率小于锌板极限频率,正确;红外线的频率小于锌板极限频率,无论红外线光强多大,锌板都不会发生光电效应,故选无论红外线光强多大,锌板都不会发生光电效应,故选项项C错误;由爱因斯坦光电效应方程错误;由爱因斯坦光电效应方程EkhW0,Ek22hW0,则,则Ek22Ek,Ek2Ekh,故选项,故选项D错错误。误。答案答案AB【题组训练题组训练】1(光电效应产生的条件光电效应产生的条件)用一束紫外线照射某金属用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属发生光电
9、效应的措时不能产生光电效应,可能使该金属发生光电效应的措施是施是A改用频率更小的紫外线照射改用频率更小的紫外线照射B改用改用X射线照射射线照射C改用强度更大的原紫外线照射改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间延长原紫外线的照射时间解析解析某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率,与入射光的强度和照射时间无关,不能发生光电效率,与入射光的强度和照射时间无关,不能发生光电效应,说明入射光的频率小于金属的极限频率,所以要使应,说明入射光的频率小于金属的极限频率,所以要使金属发生光电效应,应增大入射光的频率,金属发生光电效应,应增大入射光的频率,X
10、射线的频射线的频率比紫外线频率高,所以本题答案为率比紫外线频率高,所以本题答案为B。答案答案B2(多选多选)(光电效应的规律光电效应的规律)现用某一光电管进行光电现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是下列说法正确的是A保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大和光电流变大B入射光的频率变高,饱和光电流变大入射光的频率变高,饱和光电流变大C入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D保持入射光的光强不变,不断减
11、小入射光的频保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生率,始终有光电流产生E遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关的光强无关解析解析根据光电效应实验得出的结论:保持入射光的根据光电效应实验得出的结论:保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大;故频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大;故A正确、正确、B错误;根据爱因斯坦光电效应方程得:入射光错误;根据爱因斯坦光电效应方程得:入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故的频率变高,光电子的最大初动能变大,故C正确;遏正确;遏止电压的大小与入射光的频率有关,
12、与入射光的光强无止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关,保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,关,保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,若低于截止频率,则没有光电流产生,故若低于截止频率,则没有光电流产生,故D错误、错误、E正正确。确。答案答案ACE3(多选多选)(光电效应方程的应用光电效应方程的应用)用如图用如图55所示的装所示的装置研究光电效应现象,所用光子能量为置研究光电效应现象,所用光子能量为2.75 eV的光照的光照射到光电管上时发生了光电效应,电流表射到光电管上时发生了光电效应,电流表G的示数不为的示数不为零;移动变阻器的触头零;移动变阻器的触头c,发现当电
13、压表的示数大于或,发现当电压表的示数大于或等于等于1.7 V时,电流表示数为时,电流表示数为0,则下列说法正确的是,则下列说法正确的是图图55 A光电子的最大初动能始终为光电子的最大初动能始终为1.05 eVB开关开关S断开后,电流表断开后,电流表G中有电流流过中有电流流过C当滑动触头向当滑动触头向a端滑动时,反向电压增大,电流端滑动时,反向电压增大,电流增大增大D改用能量为改用能量为2.5 eV的光子照射,移动变阻器的触的光子照射,移动变阻器的触头头c,电流表,电流表G中也可能有电流中也可能有电流解析解析该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大
14、于或等于的示数大于或等于1.7 V时,电流表示数为时,电流表示数为0,可知光电,可知光电子的最大初动能为子的最大初动能为1.7 eV,根据光电效应方程,根据光电效应方程EkmhW0,得,得W01.05 eV,故选项,故选项A错误;开关错误;开关S断开后,断开后,用光子能量为用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光的光照射到光电管上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故选项电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故选项B正确;当滑动触头向正确;当滑动触头向a端滑动时,反向电压增大,则端滑动时,反向电压增大,则到达中心电极的电子的数目减少,电流减小,故选项到达中心电
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