2019届高考物理二轮复习 专题五 近代物理初步学案

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1、专题五近代物理初步[高考定位]1．考查内容(1)光电效应、方程、最大初动能、逸出功。(2)原子结构、氢原子光谱、氢原子能级跃迁。(3)天然放射现象、原子核的组成、衰变、半衰期、核反应方程、质能方程。2．题型、难度高考对本专题的考查形式为选择题或填空题，且每年必考难度中档。1．(多选)在光电效应试验中，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Ua和Ub光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确是A．若νa＞νb，则一定有Ua＜UbB．

2、若νa＞νb，则一定有Eka＞KkbC．若Ua＜Ub，则一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析　由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W，由动能定理可得：Ekm＝eU，所以当νa＞νb时，Ua＞Ub，Eka＞Ekb。故A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故C正确；由光电效应方程可得：金属的逸出功W＝hνa－Ekb，故D错误。答案　BC2．如图5－1所示，我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核

3、聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是图5－1A.H＋H→He＋nB.N＋He→O＋HC.He＋Al→P＋nD.U＋n→Ba＋Kr＋3n解析　H＋H→He＋n是一个氚核与一个氚核结合成一个氚核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确；N＋He→O＋H是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素——氧17和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；He＋Al→P＋n是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30)，属于人工核反

4、应，故C错误；U＋n→Ba＋Kr＋3n是一种典型的轴核裂变，属于裂变反应，故D错误。答案　A3．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为U→Th＋He，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解析　根据动量守恒可知，生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向，选项B正确；根据Ek＝可知，衰变后钍核的动能小于α粒子的动能，选项A错误；铀核的

5、半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个α粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，选项C错误；由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误；故选B。答案　B4．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H＋H→He＋n，已知H的质量为2.0136u，He的质量为3.0150u，n的质量为1.0087u,1u＝931MeV/c2。氚核聚变反应中释放的核能约为A．3.7MeV　　　　　　　

6、　B．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV解析　根据质能方程，释放的核能ΔE＝Δmc2，Δm＝2mH－mHe－mn＝0.0035u，则ΔE＝0.0035×931.5MeV＝326025MeV≈3.3MeV，故B正确，A、C、D错误。答案　B考点一　光电效应【必记要点】1．光电效应的实验规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应。(2)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。(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过1

7、0－9s。(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。2．光电效应方程(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0。(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek＝mv2。3．由Ek－ν图象(如图5－2)可以得到的信息图5－2(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc。(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0。(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h。4．由I－U

8、图象(如图5－3)可以得到的信息图5－3(1)遏止电压Uc：图线与横轴的交点的绝对值。(2)饱和光电流Im∶电流的最大值。(3)最大初动能：Ek＝eUc。[例1]　(多选)(2018·安徽江淮十校联考)如图5－4所示，将锌板与一验电器相连，用频率为ν的紫外线照射锌板，去掉光源后，验电器指针保持一定偏角，下列判断中正确的是图5－4A．用一带负电(带电荷量较少)的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小B．使验电器指针回到零后，改用强度更大的紫外线照射锌板，验电器指针偏角将比原来大C．使验电器指针