高中物理人教专题1.2 近代物理（解析版）.docx

第一部分 保分模块前置
专题1.2 近代物理
目录
【专题知识网络构建】 1
【专题高考定位】 1
【突破高考题型】 1
题型一　光电效应　波粒二象性 1
题型二　玻尔理论和能级跃迁 5
题型三 核反应和核能 6
【专题突破练】 10
【专题知识网络构建】
【专题高考定位】
1．考查重点：物理学史和物理学思想方法、原子及原子核的结构、光电效应的规律和波粒二象性、能级和能级跃迁的规律、原子核的衰变和人工转变以及核能的计算。
2．考题形式：选择题。
【突破高考题型】
题型一　光电效应　波粒二象性
1．三个关系
(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：Ek＝eUc。
(3)逸出功与极限频率：W0＝hνc。
2．两条线索
(1)光强大→光子数目多→发射光电子数多→光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。
3．四类图像
图像名称
图像形状
由图像得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系
Ek＝hν－hνc
(1)截止频率：
ν轴截距νc
(2)逸出功：Ek轴截距的绝对值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
(1)遏止电压Uc：横轴截距的绝对值
(2)饱和光电流Im
(3)最大初动能：Ek＝eUc
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)饱和光电流
(3)最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系
(1)截止频率νc：横轴截距
(2)遏止电压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
4.波粒二象性
(1)大量粒子易显示出波动性，而少量粒子易显示出粒子性。
(2)波长长(频率低)的波动性强，而波长短(频率高)的粒子性强。
(3)粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间的关系：ε＝hν，p＝。
【例1】(2021·浙江6月选考)已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子的质量为9.11×10－31 kg，一个电子和一滴直径约为4 μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为(　　)
A．10－8 B．106
C．108 D．1016
【答案】　C
【解析】　根据德布罗意波长公式λ＝，p＝，解得λ＝，由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有＝，其中m油＝ρ·πd3＝0.8×103××3.14×(4×10－6)3 kg＝2.7×10－14 kg，代入数据解得＝≈1.7×108，故C正确，A、B、D错误。
【总结提炼】物质波波长的计算方法
(1)根据已知条件，写出宏观物体或微观粒子动量的表达式p＝mv。
(2)根据波长公式λ＝求解。
(3)注意区分光子和微观粒子的能量和动量的不同表达式。如光子的能量：ε＝hν，动量p＝；微观粒子的动能：Ek＝mv2，动量p＝mv。
【例2】(2022·浙江Z20名校联盟联考)如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的2倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常量为h，真空中光速为c、下列分析正确的是(　　)
A．用波长为2λ0的单色光照射该金属一定能发生光电效应
B．该金属的逸出功为
C．两种光照射出的光电子的最大初动能之比为1∶2
D．若将电源的正负极调换，仍用波长为λ0的单色光照射，将滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数将一定增大
【答案】　C
【解析】　根据光电效应方程Ek＝－W0及Ek＝eUc可知，当用波长为λ0的单色光照射时－W0＝eUc，当用波长为的单色光照射时－W0＝2eUc，解得W0＝，由W0＝可得λ极＝λ0，A、B错误；两种光照射出的光电子的最大初动能之比为＝＝，C正确；电流表测量光电流，将电源的正负极调换，仍用波长为λ0的单色光照射，将滑动变阻器滑片向右移动，正向电压增大，由于不知饱和光电流大小，电流表的示数不一定增大，D错误。
【提炼总结】1.两条对应关系
(1)光照强度大→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.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)逸出功与截止频率的关系：W0＝hνc。