專題18近代物理目錄TOC\o"14"\h\z\u考點一近代物理 4 4 41.解答光電效應及其圖像類問題的兩條規(guī)律及分析技巧 42.解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧 53.解答原子結(jié)構(gòu)問題的三大規(guī)律 54.核能的計算方法 6 6考向一光電效應與波粒二象性物質(zhì)波 6考向二原子結(jié)構(gòu)與原子核核能 6考點要求考題統(tǒng)計近代物理考向一光電效應與波粒二象性物質(zhì)波：2023?遼寧?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?海南?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?江蘇?高考真題、2022?全國?高考真題、2022?河北?高考真題、2022?浙江?高考真題、2022?天津?高考真題、2022?浙江?高考真題、2021?江蘇?高考真題、2021?海南?高考真題、2021?遼寧?高考真題、2021?遼寧?高考真題、2021?浙江?高考真題、2021?浙江?高考真題考向二原子結(jié)構(gòu)與原子核核能：2023?全國?高考真題(2題)、2023?河北?高考真題、2023?重慶?高考真題、2023?廣東?高考真題、2023?天津?高考真題、2023?北京?高考真題、2023?山東?高考真題、2023?浙江?高考真題(2題)、2023?湖北?高考真題、2023?海南?高考真題、2023?山西?高考真題、2023?湖南?高考真題、2023?福建?高考真題、2022?全國?高考真題、2022?天津?高考真題、2022?福建?高考真題、2022?重慶?高考真題、2022?北京?高考真題、2022?海南?高考真題、2022?遼寧?高考真題、2022?湖北?高考真題、2022?廣東?高考真題、2022?湖南?高考真題、2022?山東?高考真題、2022?海南?高考真題、2022?浙江?高考真題(2題)、2021?全國?高考真題(2題)、2021?重慶?高考真題、2021?江蘇?高考真題、2021?海南?高考真題、2021?湖北?高考真題、2021?北京?高考真題、2021?山東?高考真題、2021?廣東?高考真題、2021?河北?高考真題(2題)、2021?湖南?高考真題、2021?浙江?高考真題(2題)、2021?福建?高考真題考情分析【命題規(guī)律及方法指導】1.命題重點：本專題就是高考的基礎熱點問題，光電效應的幾條規(guī)律及圖像是考察熱點，原子物理中，核反應式、半衰期及核能計算也是?？紵狳c2.常用方法：守恒3.?？碱}型：選擇題．【命題預測】1.本專題屬于熱點、基礎內(nèi)容；2.高考命題考察方向①光電效應與波粒二象性物質(zhì)波：光電效應的規(guī)律、光電效應的圖像問題、波粒二象性、物質(zhì)波②原子結(jié)構(gòu)與原子核核能：能級躍遷、核反應式、半衰期、核能計算考點一近代物理1．（2023·浙江·高考真題）（多選）氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I，從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實驗裝置，都能產(chǎn)生光電效應。下列說法正確的是（）A．圖1中的對應的是ⅠB．圖2中的干涉條紋對應的是ⅡC．Ⅰ的光子動量大于Ⅱ的光子動量D．P向a移動，電流表示數(shù)為零時Ⅰ對應的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大【考向】光電效應的規(guī)律波粒二象性【答案】CD【詳解】根據(jù)題意可知。氫原子發(fā)生能級躍遷時，由公式可得，可知，可見光I的頻率大，波長小，可見光Ⅱ的頻率小，波長大。A．可知，圖1中的對應的是可見光Ⅱ，故A錯誤；，由圖可知，圖2中間距較小，則波長較小，對應的是可見光I，故B錯誤；C．根據(jù)題意，由公式可得，光子動量為，可知，Ⅰ的光子動量大于Ⅱ的光子動量，故C正確；D．根據(jù)光電效應方程及動能定理可得，可知，頻率越大，遏止電壓越大，則P向a移動，電流表示數(shù)為零時Ⅰ對應的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大，故D正確。故選CD。2．（2022·河北·高考真題）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應的遏止電壓與入射光頻率的實驗曲線，該實驗直接證明了愛因斯坦光電效應方程，并且第一次利用光電效應實驗測定了普朗克常量h。由圖像可知（）A．鈉的逸出功為 B．鈉的截止頻率為C．圖中直線的斜率為普朗克常量h D．遏止電壓與入射光頻率成正比【考向】光電效應的規(guī)律【答案】A【詳解】A．根據(jù)遏止電壓與最大初動能的關系有，根據(jù)電效應方程有，當結(jié)合圖像可知，當為0時，解得，A正確；B．鈉的截止頻率為，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于，B錯誤；C．結(jié)合遏止電壓與光電效應方程可解得，可知，圖中直線的斜率表示，C錯誤；D．根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關系式可知，遏止電壓與入射光頻率成線性關系，不是成正比，D錯誤。故選A。3．（2023·全國·高考真題）在下列兩個核反應方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（

）A．， B．， C．， D．，【考向】核反應【答案】D【詳解】設Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個核反應方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足，，第二個核反應方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足，，聯(lián)立解得，。故選D。4．（2023·浙江·高考真題）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（）A．衰變方程中的X等于233 B．的穿透能力比γ射線強C．比的比結(jié)合能小 D．月夜的寒冷導致的半衰期變大【考向】衰變與半衰期【答案】C【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為，即衰變方程中的X=234，故A錯誤；B．是α粒子，穿透能力比γ射線弱，故B錯誤；C．比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，由于衰變成為了，故比穩(wěn)定，即比的比結(jié)合能小，故C正確；D．半衰期由原子核本身決定的，與溫度等外部因素無關，故D錯誤。故選C。5．（2023·全國·高考真題）2022年10月，全球眾多天文設施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻。由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為。假設釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為（光速為）（）A． B． C． D．【考向】核能【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)能方程可知，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量為則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為。故選C。1.解答光電效應及其圖像類問題的兩條規(guī)律及分析技巧1）兩條對應關系①光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大；②光照強度大（同種頻率的光）→光子數(shù)目多→發(fā)射光電子多→光電流大2）光電效應的四類圖像分析Ⅰ、最大初動能與入射光頻率的關系圖線①截止頻率(極限頻率)：圖線與ν軸交點的橫坐標②逸出功：圖線與軸交點的縱坐標的絕對值③普朗克常量：圖線的斜率Ⅱ、遏止電壓與入射光頻率的關系圖線①截止頻率：圖線與橫軸的交點的橫坐標②遏止電壓：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即(注：此時兩極之間接反向電壓)Ⅲ、顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系①遏止電壓：圖線與橫軸的交點的橫坐標的絕對值②飽和電流：電流的最大值③最大初動能：Ⅳ、顏色不同時，光電流與電壓的關系①遏止電壓、②飽和電流③最大初動能，2.解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧1）原子躍遷時,所吸收或輻射的光子能量只能等于兩能級的能量差。2）原子從某一能級電離時,所吸收的能量可以大于或等于這一能級能量的絕對值,剩余能量為自由電子的動能。3）光譜線條數(shù)的確定方法①一個氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n－1)．②一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)3.核能的計算方法1）根據(jù)計算時,的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,的單位是“J”.2）根據(jù)計算時,的單位是“u”,的單位是“MeV”.3）根據(jù)核子比結(jié)合能來計算核能:原子核的結(jié)合能=核子的比結(jié)合能×核子數(shù).核反應前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應后生成的所有新核的總結(jié)合能之差,就是該核反應所釋放(或吸收)的核能.考向一光電效應與波粒二象性物質(zhì)波1．（2024·浙江紹興·浙江省新昌中學?？寄M預測）（多選）如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖像（直線與橫軸的交點的橫坐標為4.29，與縱軸的交點的縱坐標為0.5），如圖乙所示是氫原子的能級圖，下列說法正確的是（）A．根據(jù)該圖像能求出普朗克常量B．該金屬的逸出功為1.82eVC．該金屬的極限頻率為5.50×1014HzD．用n=4能級的氫原子躍遷到n=2能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應【答案】AD【詳解】A．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，知該圖線的斜率表示普朗克常量，得普朗克常量為，故A正確；BC．根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，可知圖像的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為，逸出功為，故BC錯誤；D．n=4能級的氫原子躍遷到n=2能級時所輻射的光子能量為，明顯，得所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應，故D正確。故選AD。2．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預測）（多選）如圖甲所示為光電效應實驗裝置，圖乙為a、b、c三種光分別照射圖甲裝置得到的電流表與電壓表讀數(shù)的關系曲線，圖丙為氫原子能級圖，圖丁是幾種金屬的逸出功和極限頻率。已知c光子能量為2.81eV。則（

）幾種金屬逸出功和極限頻率金屬W0/eVv/1014Hz鈉2.295.33鉀2.255.44銣2.135.15A．若b為綠光，a不可能是紫光B．若a為綠光，c可能是紫光C．用c照射大量n=2激發(fā)態(tài)氫原子可產(chǎn)生6種不同頻率光D．用c照射銣陰極產(chǎn)生的光電子撞擊大量n=3激發(fā)態(tài)氫原子可產(chǎn)生6種不同頻率光【答案】AD【詳解】A．因b的截止電壓大于a，根據(jù)，可知，b的頻率大于a的頻率，則若b為綠光，a不可能是紫光，選項A正確；B．因a、c的截止電壓相等，可知a、c的頻率相等，即若a為綠光，c也肯定為綠光，選項B錯誤；C．已知c光子能量為2.81eV，則用c照射大量n=2激發(fā)態(tài)氫原子不能被氫原子吸收，從而不會產(chǎn)生躍遷，也不會輻射光子，選項C錯誤；D．用c照射銣陰極產(chǎn)生的光電子最大初動能為，光子撞擊大量n=3激發(fā)態(tài)氫原子，因0.68eV>(0.85eV)(1.51eV)=0.66eV，則可使銣原子核躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時可產(chǎn)生種不同頻率光。選項D錯誤。故選AD?？枷蚨咏Y(jié)構(gòu)與原子核核能3．（2024·浙江嘉興·統(tǒng)考一模）如圖所示是氫原子的能級圖。已知可見光的波長范圍為，普朗克常量，真空中的光速，關于大量氫原子的能級躍遷，下列說法正確的是（）A．氫原子處在能級，會輻射可見光B．氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光具有顯著的熱效應C．氫原子從能級向能級和能級躍遷時輻射的兩種光，在同一介質(zhì)中傳播時前者速度小于后者D．氫原子從能級向低能級躍遷，輻射的光子的最大動量是【答案】AB【詳解】A．可見光的波長范圍為，根據(jù),可得可見光的光子能量范圍約為,氫原子從能級向能級躍遷，輻射的光子能量為,屬于可見光，故A正確；B．氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量小于，屬于紅外線，具有顯著的熱效應，故B正確；C．氫原子從能級向能級和能級躍遷時輻射的兩種光，前者頻率低，在同一介質(zhì)中傳播時前者速度大于后者，故C錯誤；D．氫原子從能級向低能級躍遷，,得輻射的光子的最大動量故D錯誤。故選AB。4．（2024·吉林白山·統(tǒng)考一模）心臟起搏器使用“氚電池”供電，這是一種利用氚核衰變產(chǎn)生的能量的新型核能電池，其使用壽命長達20年。氚核（）發(fā)生衰變的半衰期為12.5年。下列說法正確的是（

）A．氚核發(fā)生衰變時，電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒B．氚核發(fā)生衰變產(chǎn)生的新核為C．環(huán)境溫度升高時，核的半衰期會縮短D．100個經(jīng)過12.5年后一定剩余50個【答案】A【詳解】A．核反應方程遵循電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，故A正確；B．氚核發(fā)生衰變方程為，所以新核為，故B錯誤；C．環(huán)境溫度升高時，核的半衰期不變，故C錯誤；D．半衰期是大量放射性原子衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的放射性氘原子核沒有意義，故D錯誤。故選A。5．