2021高考物理二轮复习专题5近代物理初步学案11页

专题五　近代物理初步
考情速览·明规律
高考命题点 命题轨迹
2017 Ⅲ卷 19
光电效应
2018 Ⅱ卷 17
原子结构和能级跃迁 2019 Ⅰ卷 14
2018 Ⅲ卷 14
2019 Ⅱ卷 15原子核的衰变、核反应与核能
2020 Ⅰ卷 19，Ⅱ卷 18，Ⅲ卷 19
核心知识·提素养　
“物理观念”构建
一、光电效应及其规律
1．爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0.
2．最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.
3．逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc.
4．Ek－ν图线：是一条倾斜直线，但不过原点，如图所示．
(1)横轴截距表示极限频率；
(2)纵轴截距的绝对值表示逸出功；
(3)图线的斜率表示普朗克常量 h.
二、原子结构与玻尔理论
知识体系

三、原子核及其衰变
知识体系
四、核反应　核能的计算
知识体系

“科学思维”展示
一、光电效应的研究思路
二、一个氢原子能级跃迁与一群氢原子能级跃迁的区别
1．一群处于较高能级 n 的氢原子向低能级跃迁时，释放出的谱线条数为 N＝C2n＝
nn－1
2
.
2．一个处于较高能级 n的氢原子向低能级跃迁时，释放出的光谱线条数最多为 n－1.
三、计算核能的几种方法
1．根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速 c的平方，即
ΔE＝Δmc2.
2．根据 1原子质量单位(u)相当于 931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原
子质量单位数乘以 931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.
3．如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释
放的核能．
命题热点·巧突破　
考点一　光电效应
　考向 1　爱因斯坦光电效应方程
1．(2020·天津等级性模拟)频率为 ν 的入射光照射某金属时发生光电效应现象．已知
该金属的逸出功为 W，普朗克常量为 h，电子电荷量大小为 e，下列说法正确的是(　B　)
A．该金属的截止频率为
h
W
B．该金属的遏止电压为
hν－W
e
C．增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变
D．增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变
【解析】　金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身，用光照射某种金属，
要想发生光电效应，要求入射光的频率大于金属的截止频率，入射光的能量为 hν，只有满足
hν>W，便能发生光电效应，所以金属的逸出功为 W＝hν0，即金属的截止频率为 ν0＝
W
h
，所
以 A 错误；使光电流减小到 0 的反向电压 Uc称为遏制电压，为 Uc＝
Ek
e
，再根据爱因斯坦的光

电效应方程，可得光电子的最大初动能为 Ek＝hν－W，所以该金属的遏止电压为 Uc＝
hν－W
e
，
所以 B 正确；增大入射光的强度，单位时间内的光子数目会增大，发生了光电效应后，单位
时间内发射的光电子数将增大，所以 C 错误；由爱因斯坦的光电效应方程可知，增大入射光
的频率，光电子的最大初动能将增大，所以 D错误，故选 B．
2．(2019·北京高考真题，19)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在
管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了 6次实验的结果.
组 次 入射光子的能量/eV 相对光强 光电流大小/mA
逸出光电子的
最大动能/eV
第
一
组
1
2
3
4.0
4.0
4.0
弱
中
强
29
43
60
0.9
0.9
0.9
第
二
组
4
5
6
6.0
6.0
6.0
弱
中
强
27
40
55
2.9
2.9
2.9
由表中数据得出的论断中不正确的是(　B　)
A．两组实验采用了不同频率的入射光
B．两组实验所用的金属板材质不同
C．若入射光子的能量为 5.0 eV，逸出光电子的最大动能为 1.9 eV
D．若入射光子的能量为 5.0 eV，相对光强越强，光电流越大
【解析】　光子的能量 E＝hν，入射光子的能量不同，故入射光子的频率不同，A正确；
由爱因斯坦的光电效应方程 hν＝W0＋Ek，可求出两组实验的逸出功 W0均为 3.1 eV，故两组实
验所用的金属板材质相同，B 错误；由 hν＝W0＋Ek，W0＝3.1 eV；当 hν＝5.0 eV 时，Ek＝
1.9 eV，C正确；光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，
形成的光电流越大，D正确．
　考向 2　光电效应的图像问题
3．(2020·安徽马鞍山质检)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc与入射光的频率
ν 的关系如图所示，...