2019-2020年高考物理大二轮复习与增分策略专题八波粒二象性原子和原子核

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1、2019-2020年高考物理大二轮复习与增分策略专题八波粒二象性原子和原子核专题定位　高考对本专题内容考查的重点和热点有：①原子能级跃迁和原子核的衰变规律；②核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算；③原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等.应考策略由于本专题内容琐碎，考查点多，因此复习时应抓住主干知识，梳理出知识点，进行理解性记忆.1.氢原子能级图(1)能级图如图1所示.图1(2)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数：N＝C＝.2.原子核的衰变衰变类型α衰变β`衰变衰变方程X→Y＋HeX→Y＋e衰变实质2个质子和2个中子结合成一整体射出中子转化为质子和电

2、子2H＋2n→Hen→H＋e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒3.核能(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量.(2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差，注意质量数与质量是两个不同的概念.(3)质能方程：E＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量与它的质量成正比.4.光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，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，只随入射光的频率增大而增大.(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是

3、瞬时的，一般不会超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比.5.光电效应方程(1)光电子的最大初动能跟入射光子的能量hν和逸出功W0的关系为：mv2＝hν－W0.(2)极限频率νc＝.解题方略1.处理光电效应问题的两条线索一是光的频率，二是光的强度，两条线索对应的关系是：(1)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.(2)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大.2.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0的研究对象是金属表面的电子，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图2所示)，直线的斜率为h，直线与ν轴的交点的物理意义是极限频率ν

4、c，直线与Ek轴交点的物理意义是逸出功的负值.图2例1　(多选)(xx·全国乙卷·35(1)改编)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生.下列说法正确的是(　　)A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B.入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生解析　在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据Ek＝hν－W0可知，对于同一光电管，逸出功W0不变，当频率变高时，最大初动能Ek变大

5、，因此C正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误.答案　AC预测1　(多选)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是(　　)A.遏制电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功答案　ACD解析　不同的金属具有不同的逸出功，遏制电压为Uc＝，光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0，饱和光电流由单位时间内入射光子数决定，综上可知A、C、D正确.预测2　(多选)用如图3所示的装置研究光电效应现象.当用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表

6、G的示数不为零；移动变阻器的触头c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是(　　)图3A.光电子的最大初动能始终为1.05eVB.光电管阴极的逸出功为1.05eVC.当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大D.改用能量为2.5eV的光子照射，移动变阻器的触头c，电流表G中也可能有电流答案　BD解析　由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，同种金属的逸出功相同，所以光电子逸出后的初动能取决于获得的能量，A错误.当电压表示数大于或等于1.7V时，电流表无示数，说明遏止电压为1.7V，由eU＝mv2，可求得光电管的逸出功为1.05eV，B正确.若光的频率

7、不变，反向电压大于遏止电压后电路中就不再有电流，C错误.当入射光频率超过截止频率，且反向电压小于遏止电压，电路中就会有电流，D正确.预测3　(多选)用某单色光照射金属钛表面，发生光电效应.从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图4所示.则下列说法正确的是(　　)图4A.钛的逸出功为6.63×10－19JB.钛的极限频率为1.0×1015HzC.光电子的最大初动能为1.0×10－18