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2022-2023年高考物理一轮复习 近代物理初步课件
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这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 近代物理初步课件，共33页。PPT课件主要包含了光电效应能级跃迁，答案D，答案ABC，答案A，核反应与核能的计算，答案B，答案AC，答案BD等内容，欢迎下载使用。
1.牢记“一个实验现象”光电效应现象.2.抓住“两看”和“两想”(1)看到“遏止电压”,想到“与光电子最大初动能的关系：Ekm＝eUc”.(2)看到“逸出功”,想到“与极限频率的关系W0＝hν0”.3.明确“一个易错易混点”能级跃迁时吸收光子的能量和吸收实物粒子的能量是不同的.
命题角度一 光电效应规律的应用【例1】 光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流.表中给出了6次实验的结果.
由表中数据得出的论断中不正确的是( )A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大
解析 光子的能量E＝hν,入射光子的能量不同,故入射光子的频率不同,A正确；由爱因斯坦的光电效应方程hν＝W0＋Ek,可求出两组实验的逸出功W0均为3.1 eV,故两组实验所用的金属板材质相同,B错误；由hν＝W0＋Ek,W0＝3.1 eV；当hν＝5.0 eV时,Ek＝1.9 eV,C正确；光强越强,单位时间内射出的光子数越多,单位时间内逸出的光电子数越多,形成的光电流越大,D正确.答案 B
命题角度二 氢原子能级跃迁【例2】 氢原子能级示意图如图1所示.光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光.要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为( )
eV eV eV解析 因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV,所以氢原子至少要被激发到n＝3能级,要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60) eV＝12.09 eV,即选项A正确.答案 A
命题角度三 光电效应和氢原子能级跃迁的综合问题【例3】 如图2为氢原子能级图.现有一群处于n＝4激发态的氢原子,用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13 eV的某金属,已知电子的电荷量为1.6×10－19 C,则( )
A.这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B.这些氢原子辐射出光子后,电子的总能量保持不变C.这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D.该金属逸出的所有光电子中,初动能的最大值为1.7×10－18 J
1.(多选)大量处于基态的氢原子,在某种单色光的照射下,只能辐射出3种不同频率的光子,其中两种光子频率为ν1、ν2,且ν1＜ν2,普朗克常量为h.则( )A.该单色光的能量可能为hν2B.该单色光的能量可能为h(ν2－ν1)C.第三种光子的频率可能为ν1＋ν2D.第三种光子的频率一定为ν1－ν2
解析 处于基态的氢原子在某单色光照射下,只能发出三种频率的光,知处于第3能级.因为ν1、ν2为其中的两种光子,所以ν2可能频率最大,故该单色光的能量可能为hν2,故A项正确,B项错误；若第三种光子频率最大,则根据玻尔理论,hν3＝E3－E1,E3－E2＝hν1,E2－E1＝hν2,可见ν3＝ν2＋ν1,故C项正确,D项错误.答案 AC
2.(多选)如图3是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.由图象可知( )
3.某实验小组用图4甲所示的电路研究a、b两种单色光的光电效应规律,通过实验得到的光电流I与电压U的关系如图乙所示.则( )
图4A.a、b两种光的频率νa＜νbB.金属K对a、b两种光的逸出功Wa＞WbC.a、b两种光照射出的光电子的最大初动能Eka＝EkbD.a、b两种光对应的遏止电压Ua＞Ub
解析 由光电效应方程Ekm＝hν－W0和题图可得b光照射光电管时遏止电压大,其频率大,即νa＜νb,故A项正确；金属的逸出功由金属本身决定,与光的频率无关,故B项错误；由题图可得b光照射光电管时遏止电压大,其逸出的光电子最大初动能大,故C、D项错误.答案 A
4.掌握核反应方程遵守的规律质量数守恒和电荷数守恒.5.明白核反应过程是不可逆的核反应方程只能用箭头连接并表示反应方向,不能用等号连接.6.明确“两个易错易混点”(1)半衰期是统计规律,对单个原子核无意义.(2)γ射线是伴随着α衰变和β衰变而产生的能量形式.
命题角度一 原子核的衰变与半衰期
命题角度二 核反应方程
命题角度三 核能的计算
解析 因电子的质量远小于质子的质量,计算中可忽略不计.质量亏损Δm＝4mp－mα,由质能方程得,ΔE＝Δmc2＝(4×1.007 8－4.002 6)×931 MeV≈26.6 MeV,选项C正确.答案 C
核能的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算时,Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,ΔE的单位是“J”.(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算时,Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“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.
1.(多选)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一.下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )
2.2018年中国散裂中子源(CSNS) 迎来验收,目前已建设的3台谱仪也将启动首批实验.有关中子的研究,下列说法正确的是( )A.Th核发生一次α衰变,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性
解析 α衰变的本质是发生衰变的核中减少2个质子和2个中子形成氦核,所以一次α衰变,新核与原来的核相比,中子数减少了2,故A项错误；裂变是较重的原子核分裂成较轻的原子核的反应,而该反应是较轻的原子核的聚变反应,故B项错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验发现了中子,故C项错误；所有粒子都具有波粒二象性,故D项正确.答案 D
1.牢记“一个实验现象”光电效应现象.2.抓住“两看”和“两想”(1)看到“遏止电压”,想到“与光电子最大初动能的关系：Ekm＝eUc”.(2)看到“逸出功”,想到“与极限频率的关系W0＝hν0”.3.明确“一个易错易混点”能级跃迁时吸收光子的能量和吸收实物粒子的能量是不同的.
命题角度一 光电效应规律的应用【例1】 光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流.表中给出了6次实验的结果.
由表中数据得出的论断中不正确的是( )A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大
解析 光子的能量E＝hν,入射光子的能量不同,故入射光子的频率不同,A正确；由爱因斯坦的光电效应方程hν＝W0＋Ek,可求出两组实验的逸出功W0均为3.1 eV,故两组实验所用的金属板材质相同,B错误；由hν＝W0＋Ek,W0＝3.1 eV；当hν＝5.0 eV时,Ek＝1.9 eV,C正确；光强越强,单位时间内射出的光子数越多,单位时间内逸出的光电子数越多,形成的光电流越大,D正确.答案 B
命题角度二 氢原子能级跃迁【例2】 氢原子能级示意图如图1所示.光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光.要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为( )
eV eV eV解析 因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV,所以氢原子至少要被激发到n＝3能级,要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60) eV＝12.09 eV,即选项A正确.答案 A
命题角度三 光电效应和氢原子能级跃迁的综合问题【例3】 如图2为氢原子能级图.现有一群处于n＝4激发态的氢原子,用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13 eV的某金属,已知电子的电荷量为1.6×10－19 C,则( )
A.这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B.这些氢原子辐射出光子后,电子的总能量保持不变C.这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D.该金属逸出的所有光电子中,初动能的最大值为1.7×10－18 J
1.(多选)大量处于基态的氢原子,在某种单色光的照射下,只能辐射出3种不同频率的光子,其中两种光子频率为ν1、ν2,且ν1＜ν2,普朗克常量为h.则( )A.该单色光的能量可能为hν2B.该单色光的能量可能为h(ν2－ν1)C.第三种光子的频率可能为ν1＋ν2D.第三种光子的频率一定为ν1－ν2
解析 处于基态的氢原子在某单色光照射下,只能发出三种频率的光,知处于第3能级.因为ν1、ν2为其中的两种光子,所以ν2可能频率最大,故该单色光的能量可能为hν2,故A项正确,B项错误；若第三种光子频率最大,则根据玻尔理论,hν3＝E3－E1,E3－E2＝hν1,E2－E1＝hν2,可见ν3＝ν2＋ν1,故C项正确,D项错误.答案 AC
2.(多选)如图3是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.由图象可知( )
3.某实验小组用图4甲所示的电路研究a、b两种单色光的光电效应规律,通过实验得到的光电流I与电压U的关系如图乙所示.则( )
图4A.a、b两种光的频率νa＜νbB.金属K对a、b两种光的逸出功Wa＞WbC.a、b两种光照射出的光电子的最大初动能Eka＝EkbD.a、b两种光对应的遏止电压Ua＞Ub
解析 由光电效应方程Ekm＝hν－W0和题图可得b光照射光电管时遏止电压大,其频率大,即νa＜νb,故A项正确；金属的逸出功由金属本身决定,与光的频率无关,故B项错误；由题图可得b光照射光电管时遏止电压大,其逸出的光电子最大初动能大,故C、D项错误.答案 A
4.掌握核反应方程遵守的规律质量数守恒和电荷数守恒.5.明白核反应过程是不可逆的核反应方程只能用箭头连接并表示反应方向,不能用等号连接.6.明确“两个易错易混点”(1)半衰期是统计规律,对单个原子核无意义.(2)γ射线是伴随着α衰变和β衰变而产生的能量形式.
命题角度一 原子核的衰变与半衰期
命题角度二 核反应方程
命题角度三 核能的计算
解析 因电子的质量远小于质子的质量,计算中可忽略不计.质量亏损Δm＝4mp－mα,由质能方程得,ΔE＝Δmc2＝(4×1.007 8－4.002 6)×931 MeV≈26.6 MeV,选项C正确.答案 C
核能的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算时,Δm的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,ΔE的单位是“J”.(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算时,Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“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.
1.(多选)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一.下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )
2.2018年中国散裂中子源(CSNS) 迎来验收,目前已建设的3台谱仪也将启动首批实验.有关中子的研究,下列说法正确的是( )A.Th核发生一次α衰变,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性
解析 α衰变的本质是发生衰变的核中减少2个质子和2个中子形成氦核,所以一次α衰变,新核与原来的核相比,中子数减少了2,故A项错误；裂变是较重的原子核分裂成较轻的原子核的反应,而该反应是较轻的原子核的聚变反应,故B项错误；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验发现了中子,故C项错误；所有粒子都具有波粒二象性,故D项正确.答案 D
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