高考物理二轮复习【知识手册】专题12 近代物理

高考二轮物理复习策略高考备考一轮复习已接近尾声，即将迎来二轮复习。一轮复习注重知识的理解与基础的夯实，二轮复习注重知识的综合运用与能力的提高，是高考复习中的重要阶段。二轮复习要注意以下几个方面：一、以核心和主干知识为重点，构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。按高中物理主干知识确定力与运动、能量、动量、电磁学四大专题，其余内容为小专题，重点加强四大专题的复习，注意知识间的联系。二、注重情景与过程的理解与分析，善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结：学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。五、把握高考热点、重点和难点。充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。专题12 近代物理初步第一节 光电效应、波粒二象性【重要考点归纳】考点一　光电效应规律的理解　　　1．放不放光电子，看入射光的最低频率．2．单位时间内放多少光电子，看光的强度．3．光电子的最大初动能大小，看入射光的频率．4．要放光电子，瞬时放．考点二　光电效应方程及图象问题　1．爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0hν：光电子的能量．W0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功．Ek：光电子的最大初动能．2．图象分析第二节　原子与原子核【重要考点归纳】考点一　氢原子能级及能级跃迁 　1．原子跃迁的条件(1)原子跃迁条件hν＝Em－En只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．(2)当光子能量大于或等于13.6 eV时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能．(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发．由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E＝Em－En)，均可使原子发生能级跃迁．2．跃迁中两个易混问题(1)一群原子和一个原子：氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了．(2)直接跃迁与间接跃迁：原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时．有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁．两种情况下辐射(或吸收)光子的能量是不同的．直接跃迁时辐射(或吸收)光子的能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)的所有光子的能量和．3.(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的．(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝Em－En求得．若求波长可由公式c＝λν求得．(3)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)．(4)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法：①用数学中的组合知识求解：N＝Ceq \o\al(2,n)＝eq \f(nn－1,2).②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加．考点二　氢原子的能量及其变化　1．原子能量：En＝Ekn＋Epn＝eq \f(E1,n2)，随n(r)增大而增大，其中E1＝－13.6 eV.2．电子动能：电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力，即keq \f(e2,r\o\al(2,n))＝meq \f(v2,rn)，所以Ekn＝eq \f(1,2)keq \f(e2,rn)，随n(r)增大而减小．3．电势能：通过库仑力做功判断电势能的增减．当n减小，即轨道半径减小时，库仑力做正功，电势能减小；反之，n增大，即轨道半径增大时，电势能增加．考点三　原子核的衰变　半衰期　1．衰变规律及实质(1)两种衰变的比较(2)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．2．确定衰变次数的方法因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．3．半衰期(1)公式：N余＝N原eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))t/τ，m余＝m原eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))t/τ(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．考点四　核反应类型与核反应方程 1．核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变．2．核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接．3．核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．5．核反应遵循电荷数守恒．考点五　有关核能的计算 　　　　1．应用质能方程解题的流程图eq \x(\a\al(书写核反,应方程))→eq \x(\a\al(计算质量,亏损Δm))→eq \x(\a\al(利用ΔE＝Δmc2,计算释放的核能))(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．2．利用质能方程计算核能时，不能用质量数代替质量进行计算．图象名称图线形状由图线直接(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①极限频率：ν0②逸出功：W0＝|－E|＝E③普朗克常量：图线的斜率k＝h遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线①截止(极限)频率：ν0②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大③普朗克常量：h＝ke(k为斜率，e为电子电量)频率相同、光强不同时，光电流与电压的关系①遏止电压：Uc②饱和光电流：Im(电流的最大值)③最大初动能：Ekm＝eUc频率不同、光强相同时，光电流与电压的关系①遏止电压：Uc1、Uc2②饱和光电流：电流最大值③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2衰变类型α衰变β衰变衰变方程eq \o\al(A,Z)X→eq \o\al(A－4,Z－2)Y＋eq \o\al(4,2)Heeq \o\al(A,Z)X→eq \o\al(　A,Z＋1)Y＋eq \o\al(　0,－1)e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子2eq \o\al(1,1)H＋2eq \o\al(1,0)n→eq \o\al(4,2)Heeq \o\al(1,0)n→eq \o\al(1,1)H＋eq \o\al(　0,－1)e衰变规律质量数守恒、电荷数守恒