专题13 光电效应 原子结构和原子核-备战2021届高考物理二轮复习题型专练

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【要点提炼】
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
【方法指导】
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＝Ceq \\al(2,n)＝eq \f(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。
命题点一： 光电效应问题
考向一 爱因斯坦光电效应方程
【典例1】 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。
由表中数据得出的论断中不正确的是( )
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
考向二 光电效应的图象问题
【典例2】 小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图1甲所示。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。
图1
(1)图甲中电极A为光电管的“阴极”还是“阳极”；
(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，求铷的截止频率及逸出功；
(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能是多少。

【拓展练习】
1.用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J。已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )
A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz
C.2×1015 Hz D.8×1015 Hz
2.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图2所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是( )
图2
A.当入射光频率ν