2018高考物理大一轮复习领航课件：第十二章 近代物理初步-第1节
新课标2018年高考物理总复习第十二章近代物理初步教案201709042196
第十二章近代物理初步考纲要求考情分析光电效应Ⅰ放射性同位素Ⅰ 1.命题规律爱因斯坦光电效应高考对本章内容多为单独考查，有时与电磁学Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ方程或动量知识进行简单交汇命题。
题型一般为选氢原子光谱Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ择题，难度中等。
氢原子的能级结构、裂变反应和聚变反ⅠⅠ2.考查热点能级公式应、裂变反应堆本章知识点较多，考查热点有光电效应、原子的跃迁、原子核的衰变、核反应及核能的计算等。
3.特别提醒原子核的组成、放《考试大纲》将选修3-5调整为必考内容后，射性、原子核的衰Ⅰ射线的危害和防护Ⅰ对本章知识的考查难度应该不会有太大变化，变、半衰期但考查范围很有可能会扩大。
此外，原子物理属于前沿科学知识，复习时应侧重对基本概念和规律的理解和识记。
第67课时波粒二象性(双基落实课)[命题者说]本课时包括光电效应规律、爱因斯坦光电效应方程、波粒二象性等内容，高考对本课时的考查多为单独命题，题型一般为选择题，难度不大。
对本课时的学习，重在识记和理解，不必做过深的挖掘。
一、对光电效应的理解1.光电效应现象在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象。
发射出来的电子叫光电子。
2．光电效应的产生条件入射光的频率大于金属的极限频率。
3．光电效应规律(1)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。
(2)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s。
(3)当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大。
4．对光电效应规律的解释对应规律对规律的解释而增大，与入射光强度无关做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，逸出功W0是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，光电效应具有瞬时性动能立即增大，不需要能量积累的过程光较强时，包含的光子数较多，照射金属时光较强时饱和电流大产生的光电子较多，因而饱和电流较大[小题练通]1．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效应的措施是()A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射C．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解析：选B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。
2018届高考物理第一轮复习 精品 PPT 课件
磁场专题的主要考点包括磁场的性质(磁感应强度、用磁 感线描述磁场、洛伦兹力和安培力的特点)、带电粒子在磁场 中的运动及应用等．带电粒子在匀强磁场中的圆周运动是本 专题的重点之一，涉及的知识点主要是由洛伦兹力提供向心 力及匀速圆周运动的有关知识，该内容与平面几何联系紧密， 确定粒子运动的径迹，应先画出粒子的运动轨迹图，然后确 定圆心及半径．
心．
带电粒子在磁场中运动侧重于运用数学知识(圆与三角形知识)
求解，带电粒子在磁场中偏转的角度、初速度与磁场边界的夹角
往往是解题的关键，角度是确定圆心、运动方向的依据，更是计
算带电粒子在磁场中运动时间的桥梁，如带电粒子在磁场中运动
的时间为t＝
(α是圆弧对应的圆心角)．
│ 要点热点探究
带电粒子在磁场中的运动半径不仅关联速度的求解，而且 在首先确定了运动半径的情况下，可利用半径发现题中隐含的 几何关系．
求解，其中U为带电粒子初末位置之间的 电势差．
(2)带电粒子在非匀强电场中的加速：只能应用动能定理 求解．
│ 要点热点探究
2．带电粒子在电场中的偏转 (1)带电粒子在一般电场中的偏转：带电粒子做变速曲线 运动，其轨迹总位于电场力方向和速度方向的夹角之间，且向 电场力的方向偏转． (2)带电粒子在匀强电场中的偏转：带电粒子(不计重力) 以某一初速度垂直于匀强电场方向进入匀强电场区域，粒子做 匀变速曲线运动，属于类平抛运动，要应用运动的合成与分解 的方法求解，同时要注意：①明确电场力方向，确定带电粒子 到底向哪个方向偏转；②借助画出的运动示意图寻找几何关系 或题目中的隐含关系．带电粒子在电场中的运动可从动力学、 能量等多个角度来分场中的电荷的电势能由电势和电荷共 同决定．电势能是标量，其大小与电势的高低及带电体所带 的电荷量、电性有关，大小为Ep＝qφ，注意电势的正负及电 荷的正负．
2017年《高考领航》新课标物理大一轮复习配套课件：第12章-第1节
刻x＝0.1 m，C正确；当振子由x＝－0.1 m经平衡位置运动到x＝
1 4 4 0.1 m处，再经n个周期时所用时间为 s，则 6＋n T＝ s，所以此 3 3
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高三大一轮复习学案
第1节
机械振动
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一、简谐运动 1．概念：质点的位移与时间的关系遵从 正弦函数 的规律， 即它的振动图象(x－t图象)是一条 正弦曲线 ．
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2．简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝ －kx ，其中“－”表示回复力与
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“图象—运动结合法”分析图象问题 (1)解此类题时，首先要理解x－t图象的意义，其次要把x－t 图象与质点的实际振动过程联系起来． (2)图象上的一个点表示振动中的一个状态(位置、振动方向 等)，图象上的一段曲线对应振动的一个过程，关键是判断好平 衡位置、最大位移及振动方向．
位移 的方向相反．
(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝
2πf 表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的 相位 ，φ叫
做初相．
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3．回复力 (1)定义：使物体返回到 平衡位置 的力． (2)方向：时刻指向 平衡位置 ．
(3)来源：振动物体所受的沿 振动方向 的合力．
越小
．
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[易错警示· 微点拨] 1．简谐运动的回复力是效果力，由一个力或多个力来提 供，可类比向心力理解． 2．分析简谐运动的位移时，都要以平衡位置为参考点． 3．简谐运动的振幅是离开平衡位置的最大距离，与振子运 动过程中的位置无关． 4．物体做受迫振动时，其振动的频率与固有频率无关，由 驱动力频率决定． 5．简谐运动的图象不是振动质点的运动轨迹．
《高考领航》2019年高考物理大一轮复习课时规范训练：第12章-第1节光电效应 波粒二象性 Word版含解析
课时规范训练[基础巩固题组]1．在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是( ) A ．光电效应是瞬时发生的 B ．所有金属都存在极限频率 C ．光电流随着入射光增强而变大D ．入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：选C.光具有波粒二象性，即光既具有波动性又具有粒子性．光电效应证实了光的粒子性．因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A 项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B 项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C 项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D 项错误．2．(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析：选AB.光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确、选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝h p 和p 2＝2m·E k知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D 错误．3．(多选)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E k ，下列说法正确的是( ) A ．对于同种金属，E k 与照射光的强度无关 B ．对于同种金属，E k 与照射光的波长成反比 C ．对于同种金属，E k 与光照射的时间成正比 D ．对于同种金属，E k 与照射光的频率成线性关系解析：选AD.根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝h ν－W 0.可得：E k 与照射光的强度和照射时间无关，与照射光的频率成线性关系，与波长不成反比，所以A 、D 正确，B 、C 错误．4．在利用光电管研究光电效应的实验中，入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么( )A ．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B ．饱和光电流将会减弱C ．遏止电压将会减小D ．有可能不再发生光电效应解析：选B.发生光电效应时，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将保持不变，选项A 错误；入射光的强度减弱，则单位时间内逸出的光电子的数目将减小，则饱和光电流将会减弱，选项B 正确；根据eU c ＝12mv 2m ，入射光的频率不变，则最大初动能不变，则遏止电压不变，选项C 错误；因为光电效应能否发生取决于光的频率，故仍能发生光电效应，选项D 错误．5．(多选)下列说法正确的是( )A ．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B ．X 射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的C ．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D ．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长解析：选AD.根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项A 正确；电子的衍射说明粒子具有波动性，证实了物质波的存在，选项B 错误；根据光电效应方程E k ＝h ν－W 0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，是线性关系，不是成正比，选项C 错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据λ＝hp 知波长变长，选项D 正确．6．如图所示电路可研究光电效应的规律．图中标有A 和K 的为光电管，其中K 为阴极，A 为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5 eV 的光照射阴极K ，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P 缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V ；现保持滑片P 位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(填“为零”或“不为零”)．解析：根据爱因斯坦光电效应方程得：E k ＝h ν－W ，E k ＝Ue ＝6 eV ，解得逸出功W ＝10.5 eV －6 eV ＝4.5 eV ，若增大入射光的强度，电流计的读数仍为零．答案：4.5 eV 为零7．(1)已知光速为c ，普朗克常量为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．(2)几种金属的逸出功W 0见下表：围为4.0×10－7～7.6×10－7m ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s.解析：(1)光子的动量为p ＝h λ，光速c ＝λν，所以动量p ＝h νc ，动量的变化量Δp ＝p 2－p 1＝h νc －⎝ ⎛⎭⎪⎫－h νc ＝2h νc.(2)光束中光子的最大能量E ＝hc λ＝6.63×10－34×3×1084×10－7J ＝4.97×10－19 J ，大于钠、钾、铷的逸出功，即钠、钾、铷可以发生光电效应．答案：(1)h νc 2h νc(2)钠、钾、铷[综合应用题组]8．研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．则在如图所示的光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是( )解析：选C.光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此在入射光频率相同的情况下，遏止电压相同，在能发生光电效应的前提下，光电流随着光照强度增大而增大，C 正确．A 、B 表示入射光频率相同的情况下，遏止电压不相同，均错误．D 表示在发生光电效应时，光电流随着光照强度增大而减小，D 错误．9．如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别用锌板和铜板制成(锌板和铜板的截止频率分别为ν1和ν2，且ν1＜ν2)，极板的面积为S ，间距为d.锌板与灵敏静电计相连，锌板和铜板原来都不带电．现用频率为ν(ν1＜ν＜ν2)的单色光持续照射两板内表面，假设光电子全部到达另一极板，则电容器的最终带电荷量Q 正比于( )A.dS(ν1－ν) B.dS(ν1－ν2) C.S d ⎝ ⎛⎭⎪⎫ν－ν1νν1 D.Sd(ν－ν1) 解析：选D.现用频率为ν(ν1＜ν＜ν2)的单色光持续照射两板内表面，根据光电效应的条件，知该单色光照射锌板能发生光电效应，照射铜板不能发生光电效应．通过光电效应方程知，光电子的最大初动能E km ＝h ν－hν1.临界状态是电子减速到负极板时速度刚好为零．根据动能定理有eU＝E km＝hν－hν1.平行板电容器的电容C∝Sd，而Q＝CU，所以Q∝Sd(ν－ν1)，故D正确．10．美国物理学家密立根以精湛的技术测出了光电效应中几个重要的物理量．若某次实验中，他用光照射某种金属时发现其发生了光电效应，且得到该金属逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图象如图所示，经准确测量发现图象与横轴的交点坐标为4.77，与纵轴交点坐标为0.5.已知电子的电荷量为1.6×10－19C，由图中数据可知普朗克常量为________ J·s，金属的极限频率为________ Hz.(均保留两位有效数字)解析：根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W，E k－ν图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为ν0＝4.77×1014Hz≈4.8×1014Hz.根据光电效应方程得E km＝hν－W0，当入射光的频率为ν＝6.0×1014 Hz时，最大初动能为E km＝0.5 eV.当入射光的频率为ν0＝4.77×1014 Hz时，光电子的最大初动能为0.即h×6.0×1014Hz－W0＝0.5×1.6×10－19J，即h×4.77×1014Hz－W0＝0联立两式解得h＝6.5×10－34J·s.答案：6.5×10－34 4.8×101411．图示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0.现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上，则：(1)________是阴极，阴极材料的逸出功等于________．(2)加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为__________________，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是________________．(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上U反＝________的反向电压．(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是( )A．照射光频率不变，增加光强B．照射光强度不变，增加光的频率C．增加A、K电极间的电压D．减小A、K电极间的电压解析：(1)被光照射的金属将有光电子逸出，故K是阴极，逸出功与极限频率的关系为W0＝hν0.(2)根据光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能为hν－hν0，经过电场加速获得的能量为eU，所以到达阳极的光电子的最大动能为hν－hν0＋eU，随着电压增加，单位时间内到达阳极的光电子数量将逐渐增多，但当从阴极逸出的所有光电子都到达阳极时，再增大电压，也不可能使单位时间内到达阳极的光电子数量增多．所以，电流表的示数先是逐渐增大，直至保持不变．(3)从阴极逸出的光电子在到达阳极的过程中将被减速，被电场消耗的动能为eU c ，如果h ν－h ν0＝eU c ，就将没有光电子能够到达阳极，所以U c ＝h ν－h ν0e.(4)要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量，就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数，所以只有A 正确．答案：(1)K h ν0 (2)h ν－h ν0＋eU 逐渐增大，直至保持不变 (3)h ν－h ν0e(4)A12．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K ，实验测得流过○G 表的电流I 与AK 之间的电势差U AK 满足如图乙所示规律，取h ＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K 时的最大动能； (2)该阴极材料的极限波长．解析：(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A ，阴极每秒钟发射的光电子的个数 n ＝I m e ＝0.64×10－61.6×10－19(个)＝4.0×1012(个)光电子的最大初动能为： E km ＝eU 0＝1.6×10－19C×0.6 V＝9.6×10－20J(2)设阴极材料的极限波长为λ0，根据爱因斯坦光电效应方程：E km ＝h c λ－h c λ0，代入数据得λ0＝0.66 μm. 答案：(1)4.0×1012个 9.6×10－20J(2)0.66 μm。
2018版高考物理二轮教师用书：第1部分 专题12 近代物
专题十二 近代物理初步——————[知识结构互联]——————[核心要点回扣]——————1．能级和能级跃迁(1)轨道量子化：核外电子只能在一些分立的轨道上运动r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…)(2)能量量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态E n ＝E 1n 2(n ＝1,2,3，…)(3)辐射条件：hν＝E m －E n .(4)辐射光谱线条数：一群处于量子数为n 的激发态的氢原子，可辐射出的光谱线条数N ＝C 2n .2．光电效应(1)光电效应规律．(2)光电效应方程：hν＝E k ＋W 0.3．核反应、核能的计算(1)两个守恒：质量数守恒、电荷数守恒．(2)核反应过程中释放(或吸收)的核能：①ΔE ＝Δmc 2.②ΔE ＝Δm ×931.5 MeV ，Δm 以原子质量单位u 为单位．考点1 光电效应与原子结构(对应学生用书第63页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计]五年4考：2018年Ⅲ卷T192018年Ⅰ卷T35(1)2018年Ⅰ卷T35(1)、Ⅱ卷T35(1)[考情分析]1．该考点考查的重点是光电效应规律及爱因斯坦光电效应方程的应用．2．复习中要注意掌握有关光电效应现象的四类图象的特点及图线的斜率、截距的意义．3．不清楚光电效应的发生是光的频率决定还是光的强度决定易出错．4．光电流、饱和光电流与光的强度、光电管两端的正向电压大小的关系不清易出错．5．不明白能级之间跃迁与处于某能级的原子发生电离的区别易出错．1．(光电效应及方程)(多选)(2018·Ⅲ卷T19)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa>νb，则一定有U a＜U bB．若νa>νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa>νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b[题眼点拨]①“同种金属”说明逸出功相同；②“遏止电压为U a和U b、最大初动能分别为E k a和E k b”说明U a e＝E k a，U b e＝E k b.BC[光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eU＝E k，根据光电效应方程可知E k＝hν－W0，若νa＞νb，则E k a＞E k b，U a＞U b，选项A错误，选项B正确；若U a＜U b，则E k a＜E k b，选项C正确；由光电效应方程可得W0＝hν－E k，则hνa－E k a＝hνb－E k b，选项D错误．](2018·Ⅰ卷T35(1)改编)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．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，饱和光电流变大B．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D．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AC[产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确．饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法C正确．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法D错误．]2．(光的波粒二象性)(多选)(2018·Ⅱ卷T35(1)改编)实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是________．A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构ACD[电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项A正确．β射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项B错误．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动性，选项C正确．电子显微镜是利用电子束工作的，体现了波动性，选项D正确．] ■释疑难·类题通法…………………………………………………………………·1．光电效应的“两条线索”和“两个对应关系”(1)两条线索：(2)两条对应关系：2．用图象表示光电效应方程(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0.(2)逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的值W0＝E.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.3．原子能级跃迁的三个关键问题(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，即ΔE＝hν＝|E初－E末|.(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一级能量的绝对值．(3)一群氢原子和一个氢原子不同．只有大量的处于n能级上的氢原子，发射光子的种类才有：N＝C2n＝n(n－1)2.■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·考向1光电效应1．(2018·泰安市高三第一轮复习质量检测)如图12-1所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则()图12-1A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流D．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流D[光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，初始时电压增加光电流可能会增加，当达到饱和光电流后，再增大电压，则光电流也不会增大了，故A错误；将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达A极的数目会减小，则电路中电流会减小，甚至没有电流，故B错误；若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故C错误；若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，故D正确．所以D正确，A、B、C错误．](多选)(2018·衡水中学七调)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为U C，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是()A．甲光的强度大于乙光的强度B．甲光的频率大于乙光的频率C．甲光照射时产生的光电子初动能均为eU cD．乙光的频率为W0＋eU chAD[根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大，选项A正确；由光电效应方程12m v2＝hν－W，12m v2＝U c e，由图可知，甲、乙的截止电压相同，故甲、乙的频率相同，选项B 错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eU c，选项C错误；根据12m v2＝hν－W＝U c e，可得ν＝U c e＋W0h，选项D正确．故选A、D.]考向2光的波粒二象性2．(多选)(2018·天津市红桥区期末)下列说法正确的是()【导学号：19624147】A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B．光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量C．康普顿效应说明光具有粒子性，光子具有动量D．黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是连续的ABC[光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，故A正确．光电效应现象、康普顿效应说明光具有粒子性；光电效应表明光子具有能量，康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量，故B、C正确．黑体辐射的实验规律说明宏观世界里能量是量子化的，不连续的，故D错误．故选A、B、C.]考向3氢原子能级结构及跃迁3．(2018·甘肃省高三第二次诊断考试)如图12-2为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是()图12-2A．最容易发生衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应D[由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光，能量最小，波长最长，因此最容易表现出衍射现象，故A错误；由能级差可知能量最小的光频率最小，是由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的，故B错误；处于n＝4能级的氢原子能发射n(n－1)2＝6种频率的光，故C错误；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光的能量为ΔE＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV，大于6.34 eV，能使金属发生光电效应，故D正确．]1.(2018·北京市丰台区二模)关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是()A．氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B．氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小C[氢原子处于基态时，电子的轨道半径最小，故A错误；由hν＝E m－E n知氢原子在不同能量态之间跃迁时只可以吸收特定频率的光子，故B错误；氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子距离氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能减小，C正确；氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子距离氢原子核的距离增大，电场力做负功，电势能增大，D错误．]2.(多选)(2018·黑龙江省实验中学二模)如图1为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有()A．电子轨道半径减小，动能增大B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C．由n＝4跃迁到n＝1时发出光子的频率最小D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条AD[氢原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，电子的轨道半径减小，动能增大，电势能减小，故A正确；能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，则氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线，故B错误；由n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；一群处于第4能级的氢原子跃迁到较低能级时可以放出6条光谱线，能量大于2.21 eV的光谱线有4条，故D正确．]考点2核反应方程及核能的计算(对应学生用书第64页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计]五年8考：2018年Ⅰ卷T17、Ⅱ卷T152018年Ⅱ卷T35(1)、Ⅲ卷T35(1)2018年Ⅰ卷T35(1)、Ⅱ卷T35(1)2018年ⅠT35(1)、Ⅱ卷T35(1)[考情分析]1．该考点是高考中的热考点，主要考查核衰变规律、三种射线特性、核反应方程及核能的计算．2．掌握核反应过程中必须遵守的两大守恒规律及核能计算的两种途径是关键．3．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适用．4．核反应过程中满足质量数守恒而不是质量守恒．5．并不是生成物中有42He的就是α衰变，有0－1e的就是β衰变．3．(原子核的衰变和半衰期)(2018·Ⅱ卷T15)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U→23490Th＋42He.下列说法正确的是()A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量[题眼点拨]“静止的铀核”说明铀核衰变前初动量为零，衰变后钍核与α粒子合动量也为零．B[衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对．根据半衰期的定义，可知选项C错．α衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错．](2018·Ⅰ卷T35(1)改编)关于天然放射性，下列说法正确的是________．A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强BCD[自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确．] 4．(核反应方程与核能计算)(2018·Ⅰ卷T17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电．氘核聚变反应方程是：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.013 6 u，32He的质量为3.015 0 u，10n的质量为1.018 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7 MeV B．3.3 MeVC．2.7 MeV D．0.93 MeVB[在核反应方程21H＋21H→32He＋10n中，反应前物质的质量m1＝2×2.013 6 u＝4.027 2 u，反应后物质的质量m2＝3.015 0 u＋1.018 7 u＝4.023 7 u，质量亏损Δm＝m1－m2＝0.018 5 u．则氘核聚变释放的核能为E＝931×0.0185 MeV≈3.3 MeV，选项B正确．](2018·Ⅲ卷T35(1)改编)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×118 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2814Si*.下列说法正确的是________．A．核反应方程为p＋2713Al→2814Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和D．硅原子核速度的数量级为118 m/s，方向与质子初速度的方向一致ABD[核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p＋2713Al→2814Si*，说法A正确．核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B 正确．核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法C错误．根据动量守恒定律有m p v p＝m Si v Si，碰撞后硅原子核速度的数量级为118 m/s，方向与质子初速度方向一致，说法D正确．]■熟技巧·类题通法…………………………………………………………………·1．四种核反应(1)衰变：放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化．Y＋42He①α衰变方程：A Z X→A－4Z－2α衰变实质：2个质子和2个中子结合成一个氦核②β衰变方程：A Z X→A Z＋1Y＋0－1e衰变实质：1个中子转化为1个质子和1个电子(2)原子核的人工转变：用人工的方法，使原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．①质子的发现：147N＋42He→178O＋11H(卢瑟福)②中子的发现：94Be＋42He→126C＋10n(查德威克)(3)裂变：一个重核分裂成两个中等质量的核，这样的核反应叫作裂变．235U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n92(4)聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作聚变．2H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV12．书写核反应方程的原则及方法(1)无论何种核反应方程，都必须遵守电荷数守恒和质量数守恒(注意：不是质量守恒)，有些核反应方程还要考虑能量守恒及动量守恒．(2)核反应过程一般是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头“→”表示反应进行的方向，不能把箭头写成等号．(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空地只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．3．计算核能的方法(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2(J)．(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5(MeV)．(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能．■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·考向1原子核的衰变和半衰期4．(2018·常德市高三模拟)某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图12-3所示，下列说法正确的是()图12-3A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B．C粒子是原子核的重要组成部分C．A粒子一定带正电D．B粒子的穿透性最弱C[半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故A错误；由图可知C 粒子为电子，而原子核带正电，故B错误；由左手定则可知，A粒子一定带正电，故C正确；B粒子为γ射线，穿透性最强，故D错误．] 5．(2018·宝鸡市一模)放射性同位素钍23290Th经一系列α、β衰变后生成氡22086Rn，以下说法正确的是()【导学号：19624148】A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍23290Th的原子核比氡22086Rn原子核的中子数少4个D．钍23290Th衰变成氡22086Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变B[经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误．经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确．元素钍232 90Th 的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡220 86Rn 原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍232 90Th 的原子核比氡220 86Rn 原子核的中子数多8个，故C 错误．钍232 90Th 衰变成氡220 86Rn ，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次α衰变，2次β衰变，故D 错误．](多选)静止的镭原子核228 88Ra 经一次α衰变后变成一个新核Rn ，则下列相关说法正确的是( )A ．该衰变方程为228 88 Ra →224 86Rn ＋42HeB ．若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2 kg 的228 88 Ra 中有1.5 kg 已经发生了衰变C ．随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核228 88Ra 越来越少，其半衰期也变短D ．若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度AB [由镭的α衰变方程228 88Ra →224 86Rn ＋42He ，可判断A 正确．由m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，可知，t ＝2τ时，m ＝0.5 kg ，则已衰变的镭为m 衰＝2 kg －0.5 kg ＝1.5 kg ，B 正确．放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C 、D 错误．]考向2 核反应方程与核能计算6．(多选)(2018·株洲市高三教学质量统一检测)核电站中采用反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能．反应堆中一种可能的核反应方程式是235 92U＋10n →143 60Nd ＋9040Zr ＋x ＋y ，设U 核质量为m 1，中子质量为m 2，Nd 核质量为m 3，Zr 核质量为m 4，x 质量为m 5，y 质量为m 6，那么，在所给的核反应中( )【导学号：19624149】A ．x 可能是311H ，y 可能是11 0－1eB ．x 可能是310n ，y 可能是80－1eC ．释放的核能为(m 1＋m 2－m 3－m 4－m 5－m 6)c 2D ．释放的核能为(m 3＋m 4＋m 5＋m 6＋m 1－m 2)c 2BC [根据质量数和电荷数守恒，若x 是311H ，y 是110－1e ，则质量数不守恒，x 是310n ，y 是8 0－1e ，则都满足，故A 错误，B 正确；根据能量转化可知反应前的质量大于反应后的质量，因为反应时一部分质量转化为能量释放出去了，故C 正确，D 错误．](2018·哈尔滨市第六中学高三下学期第二次模拟考试)静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a 、b 表示长度)．那么碳14的核反应方程可能是( )A.14 6C →42He ＋10 4BeB.14 6C →01e ＋14 5BC.14 6C →0－1e ＋14 7ND.14 6C →21H ＋12 5BA [由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同，均带正电，设与v 1对应的粒子质量为m 1，电荷量为q 1，与v 2对应的粒子质量为m 2，电荷量为q 2，则a ＝v 1t,2a ＝12q 1E m 1t 2， b ＝v 2t,4b ＝12q 2E m 2t 2，由动量守恒有m 1v 1＝m 2v 2，解得q 1q 2＝12.所以放出的粒子为α粒子，即发生α衰变，则核反应方程是14 6C →42He ＋10 4Be ，故A 正确．]。
2018年高考物理一轮(课标通用)复习课件-专题13 近代物理 (共82张PPT)
原子结 构 氢原子 光谱
☆☆☆☆☆ 5年0考
命题趋向 1.光的波 粒二象 性考点 中,光电 效应为 考查的 热点,主 要考查 光电效 应方程 及有关 图象。
考纲要求 高频考点 考查频率 高考示例 原子核的组 成、放射性、 2017· 课标ห้องสมุดไป่ตู้ 原子核的衰 国Ⅰ17 题 变、半衰期 Ⅰ 2017· 课标全 放射性同位素 国Ⅱ15 题 Ⅰ 放射性 2016· 课标全 核力、核反应 元素的 ★★★★★ 国Ⅱ35(1)题 方程 Ⅰ 衰变 2016· 课标全 5 年 6 考 结合能、质量 核反应 国Ⅲ35(1)题 亏损 Ⅰ 核能 2014· 课标全 裂变反应和聚 国Ⅰ35(1)题 变反应、裂变 2013· 课标全 反应堆 Ⅰ 国Ⅱ35(1)题 射线的危害与 防护 Ⅰ
考点37
考点38
考点39
试做真题
高手必备
萃取高招
考点37
考点38
考点39
试做真题
高手必备
萃取高招
对点精练
1.光电效应现象中的几个概念 (1)光电效应:在光的照射下金属发射电子的现象叫做光电效应,发射出来 的电子叫做光电子。 (2)极限频率:能使某种金属发生光电效应的入射光的最小频率叫做该种 金属的极限频率。 (3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功。 (4)遏止电压:使光电流减小到零时的反向电压称为遏止电压。 (5)光子说:在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个 光量子,简称光子,光子的能量E=hν。
专题十三 近代物理
考纲要求 光电效应 Ⅰ 爱因斯坦 光电效应 方程 Ⅰ 氢原子光 谱 Ⅰ 氢原子的 能级结 构、能级 公式 Ⅰ
高频考点 考查频率
光的粒 子性 光电效 应
2018高考物理大一轮复习课件：第十二单元 近代物理初步 12-1
(2016·江门模拟)下列对光电效应的理解，正确的是 ()
A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当 它积累的动能足够大时，就能逸出金属
B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的 引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应
C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光 电子的最大初动能就越大
2．研究光电效应的两条线索 光强大 → 光子数目多 → 发射光电子多 → 光电流大 光子频率高 → 光子能量大 → 光电子的最大初动能大
(2016·课标全国Ⅰ)现用某一时，有光电流产生．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，饱和光电 流变大． B．入射光的频率变高，饱和光电流变大
…反思总结… 光电效应规律的“四点”理解 1．放不放光电子，看入射光的最低频率． 2．放多少光电子，看光的强度． 3．光电子的最大初动能大小，看入射光的频率． 4．要放光电子，瞬时放．
考点二 光电效应方程与图线
1．三个重要关系 (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.
光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性．
波粒二像性 光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．
物质波 实物粒子也具有波动性，任何一个运动着的物体，都有一种 波与它对应，其波长 λ＝hp，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常 量．
三、考点鸟瞰
考点鸟瞰 考点一：对光电效应的理解 考点二：光电效应方程与图线 考点三：研究光电效应的实验 考点四：光的波粒二象性
C．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，不断减小入射光的频率，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，与入射光的光强 无关
2018高考物理大一轮复习课件：第十二单元 近代物理初步 12-3 精品
比结合能 原子核的结合能与核子数之比，即平均结合能．比结合能越 大，原子核越稳定．
质能方程 (1)爱因斯坦质能方程 E＝mc2. (2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，释放的核能Δ E＝Δmc2.
获得核能的途径 (1)重核裂变：重核分裂成中等质量的核的反应过程． a．链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应能持续地 进行的过程． b．反应条件：裂变物质的体积大于临界体积． c．典型的裂变方程： 92235U＋01n―→3689Kr＋ 56144Ba＋301n.
半衰期 (1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间． (2)衰变规律：N 余＝N0(21)Tt m 余＝m(12)Tt . (3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理、 化学状态无关．
二、核力与核能 核力
相邻核子间的吸引力，核力是短程强引力，每个核子只跟邻 近的核子发生核力作用．
【答案】 BD 【解析】 铅核核子数比钍核核子数少 24 个，而不是中子 数少 24 个，A 项错；铅核质子数为 82，钍核质子数为 90，故铅 核比钍核少 8 个质子，B 项对；钍核的衰变方程为 90232Th→ 82208Pb ＋x24He＋y－10e，式中 x、y 分别为 α 和 β 的衰变次数，由质量数 守恒和电荷数守恒有：4x＋208＝232，2x－y＋82＝90，解得 x ＝6，y＝4. 即衰变过程中共有 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变，C 项错而 D 项 对．正确选项为 B、D.
考点三 核反应方程
1．核反应的四种类型
类型
特点
衰 α衰变
产生 α(24He)
变 β衰变
产生 β(－1 0e)
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光较强时饱和电 流大
对规律的产生的解释
电子吸收光子能量后，一部分克服原子核 引力做功，剩余部分转化为光电子的初动 能，只有直接从金属表面飞出的光电子才 具有最大初动能，对于确定的金属，逸出 功W0是一定的，故光电子的最大初动能 只随入射光的频率增大而增大
光照射金属时，电子吸收一个光子的能量 后，动能立即增大，不需要能量积累的过 程
光较强时，包含的光子数较多，照射金属 时产生的光电子较多，因而饱和电流较大
课时规范训练
主干回顾 夯基固源 考点透析 题 组 冲关
课 时 规 范训练
第1节 光电效应 波粒二象性
光电子
电子
大于
最小值 电子
hν＝Ek＋W0
Ek＝hν－W0
波动
波动 粒子 粒子
×
√ × √
× √ √
对应规律
光电子的最大初 动能随着入射光 频率的增大而增 大，与入射光强 度无关