2020届高考物理课标版二轮复习训练题:基础回扣11十一、近代物理初步 Word版含解析
展开www.ks5u.com十一、近代物理初步
知识点1 光电效应及其规律
基础回扣
1.对光电效应的四点提醒
(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光。
(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关。
(4)光电子不是光子,而是电子。
2.定量分析时应抓住三个关系式
(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=hν0。
3.区分光电效应中的四组概念
(1)光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子。
(2)光电子的动能与光电子的最大初动能。
(3)光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关。
(4)入射光强度与光子能量:入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。光子能量即每个光子的能量。
4.光电效应的图像分析
(1)由Ek-ν图像可以得到的信息
①极限频率: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E=W0。
③普朗克常量:图线的斜率k=h。
(2)由I-U图像可以得到的信息
①遏止电压Uc:图线与横轴的交点的绝对值。
②饱和光电流Im:电流的最大值。
③最大初动能:Ekm=eUc。
(3)由Uc-ν图像可以得到的信息
①截止频率νc:图线与横轴的交点。
②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大。
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)
易错辨析
1.对光电效应图像的意义不理解。
2.要正确认识饱和光电流、遏止电压等物理概念及其意义,避免出错。
知识点2 原子结构与玻尔理论
基础回扣
1.玻尔理论的基本内容
(1)能级假设:氢原子的能级公式En=,n为量子数。
(2)跃迁假设:hν=E末-E初。
(3)轨道量子化假设:氢原子轨道半径公式rn=n2r1,n为量子数。
(4)氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化
①原子能量:En=Ekn+Epn=,随n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库仑力提供向心力,即k=m,所以Ekn=,随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。
当轨道半径减小时,库仑力做正功,电势能减小;反之,轨道半径增大时,电势能增加。
(5)记住一些结论
①一群氢原子处于量子数为n的激发态时可能辐射的光谱线条数N=。
②只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(hν=Em-En)时,光子才被吸收。
③入射光子能量大于电离能(hν=E∞-En)时,光子一定能被原子吸收并使之电离,剩余能量为自由电子提供动能。
易错辨析
1.在氢原子跃迁中,混淆一个和一群处于激发态的氢原子发出的光的频率。
2.研究能级跃迁问题时,将光子和实物粒子混淆。
知识点3 原子核及其衰变
基础回扣
1.三种射线
射线 | α射线 | β射线 | γ射线 |
物质微粒 | 氦核 He | 电子e | 光子 |
带电情况 | 带正电(2e) | 带负电(-e) | 不带电 |
速度 | 约为0.1c | 0.99c | c |
贯穿本领 | 最弱(纸能挡住) | 较强(穿透几 毫米厚的铝板) | 最强(穿透几 厘米厚的铅板) |
电离作用 | 很强 | 较弱 | 很弱 |
2.原子核的衰变
(1)原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
(2)分类
衰变类型 | α衰变 | β衰变 |
衰变方程 | XYHe | XYe |
衰变实质 | 2个质子和2个中子结 合成一个氦核射出 | 中子转化为 质子和电子 |
H+n He | nHe | |
匀强磁场 中轨迹 | α粒子半径大 | β粒子半径大 |
衰变规律 | 电荷数守恒、质量数守恒 |
(3)半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的化学状态和外部条件无关。
3.放射性同位素及应用
(1)同位素:具有相同质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置,互称同位素。
(2)放射性同位素的应用
①放射性同位素放出的射线应用于工业、农业、医疗等。
②作为示踪原子。
易错辨析
1.对半衰期的统计规律不理解。
2.不能正确认识射线的特点。
知识点4 爱因斯坦方程 核能的计算
基础回扣
1.核反应的四种类型
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2.核能的计算方法
(1)根据ΔE=Δmc2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计算时,Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“MeV”。
(3)根据核子比结合能来计算核能:原子核的结合能=核子比结合能×核子数。
易错辨析
1.书写核反应方程时误将“→”写成“=”。
2.混淆质量数与质量两个不同的概念。
3.计算核能时要注意物理量单位的选择,应用不同方法,选择不同公式、单位。