高考二轮专题复习：专题17 近代物理（原卷版）.docx
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专题17近代物理
【命题规律】
1、命题角度：
（1）光电效应、能级跃迁；
（2）原子核.
2、常考题型：选择题
【知识荟萃】
★考向一、光电效应能级跃迁
1．光电效应两条对应关系
（1）光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大；
（2）光照强度大（同种频率的光）→光子数目多→发射光电子多→光电流大．
2．定量分析时应抓住三个关系式
爱因斯坦光电效应方程
Ek＝hν－W0
最大初动能与遏止电压的关系
Ek＝eUc
逸出功与截止频率的关系
W0＝hνc
3.光电效应的四类图像分析
图像名称
图线形状
由图线直接（或间接）得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线
Ek＝hν－hνc
（1）截止频率：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
W0＝|－E|＝E
（3）普朗克常量：图线的斜率k＝h
颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系
（1）遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标
（2）饱和光电流Im1、Im2：光电流的最大值
（3）最大初动能：Ek＝eUc
颜色不同时，光电流与电压的关系
（1）遏止电压Uc1Uc2，则ν1ν2
（2）最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线
（1）截止频率νc：图线与横轴的交点的横坐标
（2）遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大，Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)
（3）普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke（注：此时两极之间接反向电压）
4..玻尔理论的三条假设
轨道量子化
核外电子只能在一些分立的轨道上运动
能量量子化
原子只能处于一系列不连续的能量状态，En＝eq\f(1,n2)E1（n＝1，2，3，…）
吸收或辐射能量量子化
原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或辐射一定频率的光子，hν＝Em－En（mn）
5.解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧
（1）原子跃迁时，所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级的能量差．
（2）原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子的动能．
（3）一个氢原子跃迁发出的可能光谱线条数最多为（n－1），而一群氢原子跃迁发出的可能光谱线条数可用N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(n?n－1?,2)求解．
★考向二、原子核
1．核衰变问题
（1）核衰变规律：m＝m0，N＝N0.
（2）α衰变和β衰变次数的确定方法
①方法一：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数改变确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数．
②方法二：设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据质量数和电荷数守恒列方程组求解．
2．核能的计算方法
（1）根据爱因斯坦质能方程，用核反应亏损的质量乘真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2（J）．
（2）根据1u（原子质量单位）相当于931.5MeV的能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5（MeV）．
3．核反应方程中电荷数守恒，质量数守恒，有质量亏损．
4．常见的核反应方程
（1）α衰变：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He（2个质子和2个中子结合成一整体射出）
（2）β衰变：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e（1个中子转化为1个质子和1个电子）
（3）重核裂变：例如eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n
（4）轻核聚变：例如eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n
【经典例题】
【例题1】如图所示为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于n=3的激发态，当氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b，下列说法正确的是（）
A．由于跃迁所发射的谱线仅有2条 B．光子a的能量大于光子b的能量
C．光子a的动量小于光子b的动量 D．用光子能量是0.7eV的光照射可被吸收
【例题2】如图所示是有中国“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置。它于2021年5月28日创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离于体运行，向核能源应用迈出重要一步。已知该装置内发生的一种核反应为，则下列说法正确的是（）