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1、专题13 近代物理初步（讲）-2017年高考二轮复习物理考试大纲要求考纲解读1.氢原子光谱1.本专题知识的特点是“点多面宽”、“考点分散”，因此高考对本专题的考查主要是从对基本概念的理解、辨别方面进行，题型以选择题为主，在近几年高考试卷中几乎每年都出现2.重点考查能级与光谱、核反应方程及规律、质能方程及核能、相关物理史、光子论等内容，还有综合考查磁场中带电粒子的运动、动量守恒、能的转化与守恒等知识的问题3.复习时应注意三个问题：一是精读教材，重视课后习题；二是对与现代科技相联系的题目，应予以重视；三是重点应放在氢原子能级结构及公式、核反应方程式的书写与结合能和质量亏损的计算上.2.氢原子的能级
2、结构、能级公式3. 原子核的组成 、 放射性、原子核衰变、半衰期4.放射性同位素5.核力、核反应方程6.结合能、质量亏损7.裂变反应和聚变反应、裂变反应堆8.射线的危害和防护9.光电效应10.爱因斯坦光电效应方程纵观近几年高考试题，2017年高考，本部分知识点由选考改为必考，要特别注意。预测2017年物理高考试题还会1.本章全部为I级要求，考查以选择题型为主，以考查对本章知识的记忆和了解，并且每年必考2.考查面较广，所以对各部分内容都要重视，要做全面系统的了解对光电效应、氢原子的光谱、玻尔理论、原子核的组成、核反应方程、质能方程等都要有所重视3.联系生活、联系高科技是近几年高考命题的趋向.考向
3、01 光电效应 波粒二象性1.讲高考（1）考纲要求知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律；会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量；知道光的波粒二象性，知道物质波的概念（2）命题规律光电效应现象、实验规律和光电效应方程，光的波粒二象性和德布罗意波是理解的难点，也是考查的热点，一般以选择题形式出现，光电效应方程可能会以填空题或计算题形式出现。案例1（多选）【2016全国新课标卷】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
4、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E遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关【答案】ACE【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；本题涉及的光电效应知识较多，很多结论都是识记的，注意把握现象的实质，明确其间的联系与区别；平时积累物理知识。案例2 【2015上海10】用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明： （ ）A光的本质是波 B光的本质是粒子C光的能量在胶片上分布不均匀 D光到达胶片上不同位置的概
5、率相同【答案】C【解析】 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故C正确，D错误。【名师点睛】 本题考查光的波粒二象性，意在考查考生对教材内容的掌握情况。只要能简要运用教材相关知识点分析一些现象就行，属于容易题。案例3（多选） 【2014海南16】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
6、具有不同的逸出功，遏制电压为，光电子的最大初动能为，饱和光电流由单位时间内的入射光子数决定，综上可知ACD正确。【方法技巧】本题重点考查光电效应方程，理解饱和电流、遏制电压的含义2讲基础（1）光电效应 光电效应规律(a)每种金属都有一个极限频率(b)光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(c)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的(d)光电流的强度与入射光的强度成正比(2) 爱因斯坦光电效应方程光电效应方程：EkhW0.遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)不同的金属对应着不同的
7、极限频率逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功(2)光的波粒二象性光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性光电效应说明光具有粒子性光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性(3)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长3讲典例案例1关于光电效应,下列说法正确的是： （ ）A.动能最大的光电子的动能与入射光的频率成正比B.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率D.用紫光照射某金属发生光电效应,用绿光照射该金属一定不发生光电效应【答案】C【解析】【名师点睛】光电效应规律(1)每种金属
8、都有一个极限频率(2)光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)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的(4)光电流的强度与入射光的强度成正比【趁热打铁】（多选）关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是： （ ）A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线B.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹C.只有光子具有波粒二象性，其他运动的微粒不具有波粒二象性D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性。【答案】BD【解析】实物粒子具有波动性，并不是其轨迹是波浪线，A错；由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定
9、,所以粒子没有确定的轨迹，B对；光具有波粒二象性，实物粒子也具有波粒二象性，C错；光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，D对。【名师点睛】物质波：(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长，p为运动物体的动量，h为普朗克常量案例2 （1）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.510- 7 m的紫外线照射阴极，已知真空中的光速为3.0108 m/s，元电荷为1.
10、610-19 C，普朗克常量为6.6310-34 Js。则钾的极限频率是 Hz，该光电管发射的光电子的最大初动能是 J。（保留二位有效数字）【答案】（1）5.31014 ，4.410-19【解析】【名师点睛】本题考察知识点简单，但是学生在学习中要牢记公式以及物理量之间的关系，逸出功W0=h0，和光电效应方程：EK=h-W； 同时注意逸出功计算时的单位，及运算的准确性。【趁热打铁】某光源能发出波长为的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为。已知普朗克常量，光速，则上述可见光中每个光子的能量为 ；该金属的逸出功 。（结果保留三位有效数字）【答案】；【解析】光子的能量。根据光
11、电效应方程得，金属的逸出功。【名师点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，知道光子能量与波长的关系。4讲方法(1)由Ek图象可以得到的信息:极限频率：图线与轴交点的横坐标c.逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值E=W0.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。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：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频率越低
12、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，往往表现为粒子性由光子的能量E=h，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示波的特征的物理量频率和波长。由以上两式和波速公式c=还可以得出：E=pc。5讲易错【题目】 （多选）2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德.博伊尔和乔治.史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电
13、管，其中A为阴极，K为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是： （ ）A、光电管阴极A射出的光电子是具有瞬时性的B、光电管阴极材料的逸出功为C、若增大入射光的强度，电流计的读数不为零D、若用光子能量为的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大E、若用光子能量为的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零【错因】没有理解光电效应
14、实质，没有理解光电管的工作原理。【名师点睛】图示电路所加的电压为反向电压，当电流计的读数恰好为零时，根据动能定理可以求出光电子的最大初动能，通过光电效应方程可以求出逸出功的大小；本题考查了光电效应、质能方程等基础知识，比较简单，关键掌握这些知识点的基本概念和基本规律。考向02 原子结构 玻尔理论1.讲高考（1）考纲要求知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱；掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题。（2）命题规律核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件在选做题部分出现的几率将会增加，可能单独命题，也可能与其它知识联合出题案例1【2016北京卷】处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有： （ ）A1种B2种C3种D4种【答案】C案例2 【2015海南17（1）】氢原子基态的能量为。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96，频率最小的光子的能量为 eV（保留2位有效数字），这些光子可具有 种不同的频率。【答案】，10【解析】频率最大的光子能量为0.96，即，解得即，从能级开始，共有，10种不同频率
