2017年高考物理 母题题源系列 专题13 近代物理初步（含解析）

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1、专题13近代物理初步【母题来源一】2017年新课标Ⅰ卷【母题原题】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。已知的质量为2.0136u，的质量为3.0150u，的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为：（）A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV【答案】B【解析】根据质能方程，释放的核能，，则，故B正确，ACD错误。【名师点睛】本题考查质能方程，注意原子核的质量单位不是kg，由质能方程求核能时要细心。【母题来源二】2017年新课标Ⅲ卷【母题原题】（多选）在光电效应实验中，分别用频率为

2、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。下列说法正确的是：（）A．若νa>νb，则一定有Uaνb，则一定有Eka>EkbC．若Uaνb，则一定有hνa–Eka>hνb–Ekb【答案】BC【名师点睛】本题主要考查光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；光电子的最大初动能和遏止电压由照射光的频率和金属的逸出功决定；逸出功由金属本身决定，与光的频率无关。【命题意图】本题考查近代

3、物理知识中的一个重要考点—玻尔理论，意在考查考生的理解能力。【考试方向】近代物理部分，涉及的考点较多，主要有光电效应、波粒二象性、原子结构、玻尔理论、衰变、核反应和核能等，主要以选择题的形式命题，可能单独命题，但更多的是通过多个选项命制综合题。【得分要点】光电效应波粒二象性主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：1、由Ek－ν图象可以得到的信息:（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轴交点的纵坐标的值E=W0.（3）普朗克常量：图线的斜率k=h.2、光电效应中两条线索线索一：通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。

4、线索二：通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大。3、对光的波粒二象性、物质波的考查光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：（1）个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．（2）频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．（3）光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性（4）由光子的能量E=hν，光子的动量表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表

5、示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：E=pc。玻尔理论的主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：（1）原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，而从激发态跃迁到基态则会以光子的形式向外放出能量。不论是吸收能量还是放出能量，这个能量值不是任意的，而是等于发生跃迁的这两个能级间的能量差，即hν=Em-En。（2）原子从激发态向基态跃迁时发出光子的种类：当单个氢原子自发辐射，由量子数为n（n＞1）的能级向低能级跃迁时最多只能形成（n-1）条谱线，或者说产生（n-1）种不同频率的光子；当大量处于第n激发态的原子向低能级跃迁时最多可辐射种光子

6、。（3）原子跃迁时电子动能、原子势能和原子能量的变化（与天体运动规律相同）：当轨道半径减小时，库仑引力引力做正功，电子动能增大，原子的电势能减小，原子能量减小；当轨道半径增大时，库仑引力引力做负功，电子动能减小，原子的电势能增大，原子能量增大。原子核核反应方程主要考查方向有以下几个方面，其主要破解方法也一并总结如下：1、确定衰变次数的方法（1）设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m（2）确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变

7、规律确定β衰变的次数。2、核能的计算方法（1）利用爱因斯坦的质能方程计算核能：利用爱因斯坦的质能方程计算核能，关键是求出质量亏损，而求质量亏损主要是利用其核反应方程式，再利用质量与能量相当的关系求出核能。（2）利用阿伏加德罗常数计算核能：求宏观物体原子核发生核反应过程中所释放的核能，一般利用核反应方程及其比例关系和阿伏加德罗常数。（3）由动量守恒和能量守恒计算核能：由动量守恒定律和能量守恒定律来求。（4）说明：①根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δ