新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题28 近代物理（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题28 近代物理（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了光电效应图像，光的波粒二象性和物质波，玻尔理论的理解与计算，原子核的衰变及半衰期，核反应及核反应类型，质量亏损及核能的计算等内容，欢迎下载使用。

TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc208483496" 题型一 光电效应电路与光电效应方程的应用 PAGEREF _Tc208483496 \h 1
\l "_Tc208483497" 题型二 光电效应图像 PAGEREF _Tc208483497 \h 5
\l "_Tc208483498" 题型三 光的波粒二象性和物质波 PAGEREF _Tc208483498 \h 10
\l "_Tc208483499" 题型四 玻尔理论的理解与计算 PAGEREF _Tc208483499 \h 13
\l "_Tc208483500" 题型五 原子核的衰变及半衰期 PAGEREF _Tc208483500 \h 16
\l "_Tc208483501" 题型六 核反应及核反应类型 PAGEREF _Tc208483501 \h 19
\l "_Tc208483502" 题型七 质量亏损及核能的计算 PAGEREF _Tc208483502 \h 22

题型一 光电效应电路与光电效应方程的应用
1．光电效应
在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．
2．实验规律
(1)每种金属都有一个极限频率．
(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．
3．遏止电压与截止频率
(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压Uc.
(2)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极限频率．
(3)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．
4．光子说
爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s.
5．光电效应方程
(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.
(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek＝eq \f(1,2)mv2.
赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。光电效应实验电路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．玻尔最早用量子观点对光电效应现象给予了合理解释
B．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量
C．要测量遏止电压，电源右端为正极
D．遏止电压与入射光频率成正比
【答案】C
【详解】A．爱因斯坦提出光子说，从理论上解释了光电效应的实验现象，故A错误；
B．光电效应揭示了光的粒子性，但是不能证明光子除了能量之外还具有动量，故B错误；
C．要测量遏止电压，则加反向电压，故电源右端为正极，故C正确；
D．根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc=Ekmax
根据光电效应方程有Ekmax=hν−W0
联立解得Uc=heν−W0e
可知遏止电压Uc与入射光频率ν成线性关系，不是成正比，故D错误。
故选C。
如图为研究光电效应实验的装置，用光照射K极，电流计指针发生偏转，则（ ）
A．流过电流计的电流方向向右
B．仅增大照射光的频率，电流计示数增大
C．仅增大照射光的强度，电流计示数增大
D．滑片从最左端滑至最右端的过程中，电流计示数先变大后不变
【答案】C
【详解】A．流过电流计的电流方向由A指向K，向左，故A错误；
B．仅增大照射光的频率，由光电效应方程可知，光子的最大初动能变大，光电流不一定增大，故B错误；
C．仅增大照射光的强度，单位时间内光电子的个数增加，由电流的微观式可知电流计示数增大，故C正确；
D．滑片从最左端滑至最右端的过程中，光电管两端的反向电压增大，电流计示数一直减小，故D错误。
故选C。
在研究光电效应的实验中，用频率ν1的光照射某金属表面，能发生光电效应，遏止电压为U1；改用频率为ν2ν2>ν1的光照射同一金属表面，遏止电压为U2。已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．该金属的截止频率为eU1−hν1h
B．若用波长为λλ>cν1的光照射该金属，一定能发生光电效应
C．两种情况下，光电子的最大初动能之差为eU2−U1
D．若保持频率为ν1的光强度不变，增加照射时间，光电流会持续增大
【答案】C
【详解】A．根据动能定理有−eUc=0−Ek
解得Ek=eUc
根据爱因斯坦光电效应方程有Ek=hν1−W0
其中W0=hνc
联立解得νc=hν1−eU1h，故A错误；
B．由题知入射光的波长 λ>cν1
可得对应频率 ν=cλUc2
根据Ek=eUc可知，a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能，选项B正确；
C．对于a、c两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，则单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多，选项C错误；
D．对a、b两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等，因为b光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子数较少，即单位时间内发出的光电子数较少，选项D错误。
故选B。
爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（ ）
A．在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出
B．由图乙可知，当正向电压增大时，光电流一定增大
C．由图丙可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大
D．由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量
【答案】D
【详解】A．由于红光的频率较小，所以在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板不一定有光电子飞出，故A错误；
B．当达到饱和电流时，增大正向电压，则光电流不变，故B错误；
C．金属的逸出功与入射光的频率无关，故C错误；
D．根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν−W0，所以该图线的斜率为普朗克常量，故D正确。
故选D。
题型三 光的波粒二象性和物质波
1．光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．
(2)光电效应说明光具有粒子性．
(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．
2．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λ＝eq \f(h,p)，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．
将离子加速后轰击半导体材料表面，可以改变半导体的物理性质，这就是离子注入技术，这是制造芯片的重要科技，我国在此方面已取得显著的成绩。质量为m的氢离子H+和质量为23m的钠离子Na+，分别由静止开始从P点被同一匀强电场加速，两离子均从K点离开电场。被加速后两离子速度远小于光速，其重力均忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．两离子在K点的动量相同B．在K点H+的动能更大
C．在K点H+产生的物质波波长更长D．在K点，两离子速度远小于光速，不具有波动性
【答案】C
【详解】B．粒子在电场中被加速，则由动能定理得qEd=12mv2
两离子电荷量相同（q相同），电场强度E和位移d相同，因此动能相同，选项B错误；
A．动量p=mv，结合动能公式Ek=p22m
得p=2mEk
因Ek相同，动量与m成正比。H⁺质量m，Na⁺质量23m，故H⁺动量pH=2mEk，Na⁺动量pNa=46mEk，动量不同，选项A错误；
C．德布罗意波长λ=hp
h为普朗克常量。因H⁺动量更小（pH