【通用版】2020届高三物理二轮复习 教师用书 专题12 近代物理初步 含解析.doc

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1、专题十二　近代物理初步专题说明1.本专题为2017年考纲新增必考内容.2.本专题命题热点为原子结构、能级跃迁、原子核衰变、核反应方程及核能的计算，题型多为选择题.考点1

2、光电效应与原子结构　(多选)(2016·黑龙江省实验中学二模)如图1为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有(　　)图1A．电子轨道半径减小，动能增大B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C．由n＝4跃迁到n＝1时发出光子的频率最小D．金属钾的逸出功为2.21eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条A

3、D　[氢原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，电子的轨道半径减小，动能增大，电势能减小，故A正确；能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，则氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线，故B错误；由n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；一群处于第4能级的氢原子跃迁到较低能级时可以放出6条光谱线，能量大于2.21eV的光谱线有4条，故D正确．]处理氢原子能级跃迁问题，应注意以下几点：(1)氢原子能量：氢原子在各个不同的能量状态对应不同的电子轨道，电子绕核做圆周运动的动能和系统的电势能之和即为原子的能量，即En＝Ekn

4、＋Epn.,电子绕核做圆周运动由库仑力提供向心力，有k＝m.电子的动能Ekn＝mv＝.系统的电势能变化根据库仑力做功来判断：靠近核，库仑力对电子做正功，系统电势能减小；远离核，库仑力对电子做负功，系统电势能增大.,(2)氢原子在跃迁时辐射或吸收光子的频率或波长的计算：首先由能级的高低或轨道半径的大小确定是吸收还是放出光子，然后由玻尔理论Em－En＝hν或Em－En＝h求频率ν或波长λ.(3)辐射的光谱条数：一个氢原子核外只有一个电子，在一次跃迁时只能辐射或吸收一个光子，因而只能辐射或吸收某一特定频率的光谱.一个氢原子处于量子数为n的激发态时，可辐射的光谱条数为

5、N＝n－1；而一群氢原子处于量子数为n的激发态时，由于向各个低能级跃迁的可能性均存在，因此可辐射的光谱条数为N＝.●考向1　光电效应规律分析1．(多选)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AC　[产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确．饱和光电流大小与入射光

6、的频率无关，说法B错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关，说法C正确．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法D错误．]●考向2　光电效应方程的应用2．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置如图2所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率

7、ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)(　　)图2A．U＝－B．U＝－C．U＝2hν－WD．U＝－B　[同频率的光照射K极，普通光不能使其发生光电效应，而强激光能使其发生光电效应，说明一个电子吸收了多个光子．设吸收的光子个数为n，光电子逸出的最大初动能为Ek，由光电效应方程知Ek＝nhν－W(n≥2)；光电子逸出后克服减速电场做功，

8、由动能定理知Ek＝eU，联立上述两式得U＝－，当n＝2时，B正确，其他选项均不可能．]●考向3　氢原子能级跃迁3．(多选)氢原子部分能级示意图如图3所示，不同色光的光子能量如下表，有关处于某激发态的氢原子发射的光谱线，下列判断正确的是(　　)图3不同色光光子能量范围/eV红橙黄1.61～2.002.00～2.072.07～2.14绿蓝～靛紫2.14～2.532.53～2.762.76～3.10A.从n＝3到n＝2，发出的光谱线在红色光范围内B．从n＝3到n＝2，发出的光谱线在蓝～靛光范围内C．从n＝4到n＝3，发出的光谱线在蓝～靛光范围内D．从n＝4到n＝3，

9、发出的光谱线不在色光范围内AD　[氢原