近代物理初步第十四章考試說明考點(diǎn)內(nèi)容要求說明要點(diǎn)解讀氫原子光譜Ⅰ細(xì)節(jié)考查或直接考查，難度較低。一般會(huì)和原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)聯(lián)系，考查原子的躍遷發(fā)光。知道原子躍遷發(fā)光的基本假設(shè)，會(huì)計(jì)算發(fā)射和吸收光子的能量等于兩能級(jí)的能量差；會(huì)計(jì)算氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷發(fā)出特定光譜線的條數(shù)。一般會(huì)在選擇題或填空題中考查考生的理解和推理能力。考點(diǎn)內(nèi)容要求說明要點(diǎn)解讀原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期Ⅰ細(xì)節(jié)考查或直接考查，難度較低。知道原子核是由質(zhì)子和中子組成的，知道天然放射性元素放出的三種射線及三種射線的特點(diǎn)；原子核發(fā)生α衰變和β衰變時(shí)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的變化；知道半衰期由元素本身決定，與物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，會(huì)用半衰期公式進(jìn)行計(jì)算。一般在選擇題中考查簡單的理解和推理能力。放射性同位素Ⅰ細(xì)節(jié)考查或滲透考查，難度較低。知道放射性同位素獲得的方式，原子核的人工轉(zhuǎn)變，放射性同位素在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，利用其射線或作為示蹤原子?？键c(diǎn)內(nèi)容要求說明要點(diǎn)解讀核力、核反應(yīng)方程Ⅰ細(xì)節(jié)考查或直接考查，難度較低。知道核力的作用特點(diǎn)，短程力、強(qiáng)相互作用；會(huì)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒或電荷數(shù)守恒推斷核反應(yīng)的產(chǎn)物。結(jié)合能、質(zhì)量虧損Ⅰ細(xì)節(jié)考查或直接考查，難度較低。知道結(jié)合能的概念，會(huì)計(jì)算核反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損，根據(jù)質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2計(jì)算核反應(yīng)釋放的核能。裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆Ⅰ細(xì)節(jié)考查或滲透考查，難度較低。能分清核反應(yīng)的類型，知道重核裂變和輕核聚變的特點(diǎn)；了解可控重核裂變的反應(yīng)堆的基本結(jié)構(gòu)和控制方法。射線的危害與防護(hù)Ⅰ滲透考查或細(xì)節(jié)考查。知道三種射線的特點(diǎn)、射線的危害和防護(hù)的措施?？键c(diǎn)內(nèi)容要求說明要點(diǎn)解讀光電效應(yīng)Ⅰ細(xì)節(jié)考查或滲透考查，難度較低。知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)生光電效應(yīng)的條件——光的頻率大于極限頻率，光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，光電子瞬時(shí)發(fā)射，通過光電效應(yīng)了解光的粒子性。愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ⅰ細(xì)節(jié)考查或直接考查，難度中等或偏下。理解光子、光子能量、逸出功、光電子的最大初動(dòng)能、光電子的初動(dòng)能等概念，會(huì)根據(jù)光電效應(yīng)方程解釋光電效應(yīng)中的極限頻率；在光電管電路中，知道光電效應(yīng)的遏止電壓和隨入射光頻率的變化關(guān)系，會(huì)看圖象，知道光子數(shù)與光的強(qiáng)度的關(guān)系。在選擇題或填空題中考查。第1講波粒二象性1知識(shí)梳理自測2核心考點(diǎn)突破32年高考模擬知識(shí)梳理自測1．光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光的照射下，金屬中的________從表面逸出的現(xiàn)象，發(fā)射出來的電子叫________。2．光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件：入射光的頻率________金屬的___________。光電效應(yīng)電子光電子大于極限頻率3．光電效應(yīng)的四個(gè)規(guī)律：(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須________截止頻率或極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。低于截止頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)。(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的________無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而________。(3)光電效應(yīng)的發(fā)生______________的，一般不超過10－9s。(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成________。大于強(qiáng)度增大幾乎是瞬時(shí)正比4．用光電管研究光電效應(yīng)：(1)光電效應(yīng)電路圖。(2)光電流與飽和光電流。①入射光強(qiáng)度：______________入射到金屬表面單位面積上的能量。頻率一定時(shí)，________越大，光子數(shù)越多。②光電流：光電子在電路中形成的電流。光電流有最大值，未達(dá)到最大值以前，其大小和________、________都有關(guān)，達(dá)到最大值以后，光電流和________成正比。③飽和光電流：在____________________的光照射下的最大光電流，飽和光電流不隨電路中________的增大而增大。單位時(shí)間內(nèi)光強(qiáng)光強(qiáng)電壓光強(qiáng)一定頻率與強(qiáng)度電壓1．光子說在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫作一個(gè)光的能量子，簡稱光子，光子的能量ε＝________。(其中h＝6.63×10－34J·s。稱為普朗克常量)2．逸出功W0使電子脫離某種金屬所做功的________。3．最大初動(dòng)能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的________吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值。愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν最小值電子4．遏止電壓與截止頻率(1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc。(2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的________頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)。不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的極限頻率。5．愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式：Ek＝hν－________。(2)物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的______________，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________。最小W0逸出功W01．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有________性。(2)光電效應(yīng)、康譜頓效應(yīng)說明光具有________性。(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的____________性。光的波粒二象性物質(zhì)波波動(dòng)粒子波粒二象2．物質(zhì)波(1)概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率________的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率________的地方，因此光波又叫概率波。(2)物質(zhì)波任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長λ＝________，p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量。大小思維診斷：(1)光和光電子都是實(shí)物粒子。(

)(2)只要入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng)，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)。(

)(3)要使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光子的能量必須大于金屬的逸出功。(

)(4)光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率成正比。(

)(5)光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動(dòng)性。(

)(6)德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。(

)(7)美國物理學(xué)家康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性。(

)(8)法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)為波動(dòng)性。(

)×××√√×√√ABCAB[解析]

普朗克把最小的能量單位叫能量子，故A正確；德布羅意提出了實(shí)物粒子具有波動(dòng)性的規(guī)律，故B正確；在康普頓效應(yīng)中，也揭示了光具有粒子性，故C錯(cuò)誤；X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子內(nèi)層電子受到激發(fā)輻射出的，故D錯(cuò)誤。B[解析]

能否發(fā)生光電效應(yīng)，與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度和光照時(shí)間均無關(guān)，A錯(cuò)誤；若發(fā)生光電效應(yīng)，則在相同時(shí)間內(nèi)，用強(qiáng)度較大的光照射金屬時(shí)逸出的光電子數(shù)較多，B正確；光電子的最大初動(dòng)能Ekm＝hν－W0，若發(fā)生光電效應(yīng)，則兩束光照射出的光電子的最大初動(dòng)能相同，C、D錯(cuò)誤。[解析]

用紫外線照射鋅板能夠發(fā)生光電效應(yīng)，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯(cuò)誤、B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確、D錯(cuò)誤。BC核心考點(diǎn)突破1．對(duì)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的理解光電效應(yīng)規(guī)律的理解實(shí)驗(yàn)規(guī)律理解光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能，對(duì)于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻率增大而增大具有瞬時(shí)性光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要能量積累的過程入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，因而飽和光電流越大2．光電效應(yīng)中幾個(gè)易混淆的概念(1)光子與光電子光子是指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電，光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來的電子，光子是光電效應(yīng)的因，光電子是果。(2)光電子的最大初動(dòng)能與光電子的動(dòng)能當(dāng)光照射金屬時(shí)，光子的能量全部被電子吸收，電子吸收光子的能量后可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。有的向金屬內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，有的向金屬表面運(yùn)動(dòng)，但因途徑不同，運(yùn)動(dòng)途中消耗的能量也不同。唯獨(dú)在金屬表面的電子，只要克服金屬原子核的引力做功，就能從金屬中逸出而具有最大初動(dòng)能。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可以算出光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝hν－W0(W0為金屬的逸出功)，而其他經(jīng)過不同的路徑射出的光電子，其動(dòng)能一定小于最大初動(dòng)能。(3)光電流與飽和光電流在一定頻率與強(qiáng)度的光照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電流與電壓之間的關(guān)系為：開始時(shí)，光電流隨電壓U的增大而增大，當(dāng)U比較大時(shí)，光電流達(dá)到飽和值Im。這時(shí)即使再增大U，在單位時(shí)間內(nèi)也不可能有更多的光電子定向移動(dòng)，光電流也就不會(huì)再增大，即飽和光電流是在一定頻率與強(qiáng)度的光照射下的最大光電流。在一定光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關(guān)。(4)入射光強(qiáng)度和光子能量入射光強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上總的能量，光子能量即每個(gè)光子的能量，光子總能量等于光子能量與入射光子數(shù)的乘積。C[解析]

用紅光照射時(shí)，紅光的頻率小于綠光的頻率，則不一定發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤。增大綠光的強(qiáng)度，逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加，故B錯(cuò)誤，C正確。改用紫光照射，由于紫光的頻率大于綠光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能增大，但是單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目不一定增多，故D錯(cuò)誤。〔類題演練1

〕BA．若換用波長為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流B．若換用波長為λ2(λ2<λ0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流C．增大電路中電源電壓，電路中光電流一定增大D．若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生1．三個(gè)關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0。(2)光電子的最大初動(dòng)能Ek可以利用光電管實(shí)驗(yàn)的方法測得，即Ekm＝eUc，其中Uc遏止電壓。(3)光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與極限頻率νc的關(guān)系是W0＝hνc。光電效應(yīng)的方程及圖象2．四個(gè)圖象ABCA．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌远糁闺妷篣c不同B．光電子的最大初動(dòng)能不同C．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同D．兩個(gè)光電管的Uc－ν圖象的斜率可能不同〔類題演練2

〕B[解析]

由hν＝W0＋Ek，變形得Ek＝hν－W0，可知圖線的斜率為普朗克常量，即h＝，故A錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S后，光電子勻速運(yùn)動(dòng)到陽極，所以電流表G的示數(shù)不為零，故B正確；只有增大入射光的頻率，才能增大光電子的最大初動(dòng)能，與光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；僅提高照射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子增多，電流表G的示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤。所以本題中B正確，A、C、D錯(cuò)誤?！差愵}演練3

〕BCA．a(chǎn)、c兩束光的光強(qiáng)相同B．a(chǎn)、c兩束光的頻率相同C．b光的波長最短D．用a光照射時(shí)光電管發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能最大1．對(duì)光的波動(dòng)性和粒子性的進(jìn)一步理解對(duì)波粒二象性的理解光的波動(dòng)性光的粒子性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)干涉和衍射光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)表現(xiàn)①光是一種概率波，即光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小(概率)可用波動(dòng)規(guī)律來描述②大量的光子在傳播時(shí)，表現(xiàn)出光的波動(dòng)性①當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，這種作用是“一份一份”進(jìn)行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)②少量或個(gè)別光子容易顯示出光的粒子性