《2020版高考物理大二轮专题突破通用版课件：专题五 光电效应 原子 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理大二轮专题突破通用版课件：专题五 光电效应 原子 .pptx（31页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题五 光电效应 原子 结构和原子核,-2-,考情分析备考定向纵览考题,洞悉命题规律,-3-,-4-,网络构建,-5-,策略指导 这部分内容在高考题中一般以选择题的形式出现,重点考查考生对知识的理解能力。 2020年备考过程中要重点掌握氢原子能级结构和能级公式;光电效应规律和爱因斯坦光电效应方程;核反应方程式的书写;原子核的衰变及半衰期;结合能和核能的计算等。,-6-,高考真题,1.(2019全国卷)氢原子能级示意图如图所示。 光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光。 要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射 出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为 ( ) A.12.09 e
2、V B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 eV,考点定位:能级跃迁 解题思路与方法:氢原子被激发跃迁到高能级后自发往低能级跃迁辐射出可见光光子。,答案,解析,-7-,A.8 MeV B.16 MeV C.26 MeV D.52 MeV 考点定位:质能方程 解题思路与方法:根据E=mc2求解。,答案,解析,-8-,3.(2018全国卷)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1.2810-19 J,已知普朗克常量为6.6310-34 Js,真空中的光速为3.00108 ms-1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( ) A.11014 Hz B.8
3、1014 Hz C.21015 Hz D.81015 Hz 考点定位:光电效应方程 解题思路与方法:由光电效应方程Ek=h-W和W=h0分析求解即可。,答案,解析,-9-,A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能 B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小 C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间 D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 考点定位:衰变、半衰期、动量守恒 解题思路与方法:衰变过程动量守恒、质量数守恒,但是衰变过程中有质量亏损。,答案,解析,-10-,5.(多选)(2017全国卷)在光电效应实验中,分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分
4、别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是( ) A.若ab,则一定有Uab,则一定有EkaEkb C.若Uab,则一定有ha-Ekahb-Ekb 考点定位:光电效应方程 解题思路与方法:由光电效应方程Ek=h-W和光电子的最大初动能与遏止电压的关系-eU=0-Ek,分析求解即可。,答案,解析,-11-,考点一,考点二,考点三,光电效应与光的粒子性(H),归纳总结 1.光电效应的研究思路:,(1)两条线索:,(2)两条对应关系: 入射光强度大光子数目多发射光电子多光电流大; 光子频率高光子能量大光电子的最大初动能大。,-12-,考点一,考点二,考点
5、三,2.爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0的研究对象是金属表面的电子,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图所示),直线的斜率为h,直线与轴的交点的物理意义是极限频率c,直线与Ek轴交点的物理意义是逸出功W0的负值。,-13-,考点一,考点二,考点三,【典例1】用如图所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S,用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。下图是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象,图线与横轴的交点坐标为(a,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b),下列说法中正确的是( ),-14-,考点一,考点二,考点三,A.普朗克常量为 B.断开开关S后,电流表
6、G的示数不为零 C.仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大 D.保持照射光频率不变,仅提高照射光强度,电流表G的示数保持不变 思维点拨解决本题的关键是掌握光电效应方程,知道最大初动能与入射光频率的关系,同时理解光电子的最大初动能Ek与入射光频率图象的含义。,-15-,考点一,考点二,考点三,答案:B 解析: 根据Ekm=h-W0得,纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功,等于b。当最大初动能为零时,入射光的频率等于截止频率,所以金属的截止频率为0=a,那么普朗克常量为h= ,故A错误;开关S断开后,因光电效应现象中,光电子存在最大初动能,因此电流表G的示数不为零,故B正确。根据光电效应方程可知
7、,最大初动能与入射光的频率有关,与光的强度无关,故C错误。若保持照射光频率不变,仅提高照射光强度,则光子数目增大,那么电流表G的示数会增大,故D错误。故选B。,-16-,考点一,考点二,考点三,1.(多选)(2019河南信阳统考)如图所示为光电管的工作电路图,分别用波长为0、1、2的单色光做实验,已知201。当开关闭合后,用波长为0的单色光照射光电管的阴极K时,电流表有示数。下列说法正确的是( ) A.光电管阴极材料的逸出功与入射光无关 B.若用波长为1的单色光进行实验,则电流 表的示数一定为零 C.若仅增大电源的电动势,则电流表的示数 一定增大 D.若仅将电源的正负极对调,则电流表的示数可能
8、为零,答案,解析,-17-,考点一,考点二,考点三,2.金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率的关系图象如图所示。则由图象可知( ) A.入射光频率越大,该金属的逸出功越大 B.入射光的频率越大,则遏止电压越大 C.由图可求出普朗克常量 D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,答案,解析,-18-,考点一,考点二,考点三,3.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知( ),A.单色
9、光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大 B.单色光a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大 C.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最小 D.单色光a和c的频率不同,且a光更强些,b光频率最小,答案,解析,-19-,考点一,考点二,考点三,原子结构和能级跃迁(M),归纳总结 原子能级跃迁问题的解题技巧 (1)原子跃迁时,所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差,即E=h=|E初-E末|。 (2)原子电离时,所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值。 (3)一个处于第n能级的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
10、的两种求解方法:,-20-,考点一,考点二,考点三,用数学中的组合知识求解: 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。 (5)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时,要注意各能级的能量值均为负值,且单位为电子伏特,计算时需换算单位,1 eV=1.610-19 J。,-21-,考点一,考点二,考点三,【典例2】氢原子能级图如图所示,当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm,下列判断正确的是( ) A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nm B.当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出的
11、光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应 C.一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D.用能量为1.0 eV的光子照射处于n=4能级上的氢原子,可以使氢原子电离,答案,解析,-22-,考点一,考点二,考点三,4.如图所示为氢原子的能级分布图,已知可见光光子的能量范围约为1.633.10 eV,由图可知( ),A.基态氢原子吸收能量为10.3 eV的光子能从n=1能级跃迁到n=2能级 B.基态氢原子的电离能为13.6 eV C.一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,可辐射6种不同频率的光子 D.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,辐射的光子是可见光,答案,解析,
12、-23-,考点一,考点二,考点三,5.(2019东北三省四市高考二模)已知金属钙的逸出功为2.7 eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数n=4的能量状态,则( ),A.氢原子可能辐射出3种频率的光子 B.氢原子可能辐射出5种频率的光子 C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应 D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应,答案,解析,-24-,考点一,考点二,考点三,6.(2019云南临沧一中检测)图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的1 200个氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激发氢原子最后都回到基态,假定处在量子数为n的
13、激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 ,已知金属钾的逸出功为2.22 eV。则在此过程中发出的光子,能够从金属钾的表面打出光电子的光子数为( ),A.2 200 B.2 000 C.1 600 D.2 400,答案:C,-25-,考点一,考点二,考点三,-26-,考点一,考点二,考点三,核反应和核能的计算(H),归纳总结 (1)原子核的衰变 衰变实质:衰变是原子核中的2个质子和2个中子结合成一个氦核并射出;衰变是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子,再将电子射出;衰变伴随着衰变或衰变同时发生,不改变原子核的质量数与电荷数,以光子形式释放出衰变过程中产生的能
14、量。 衰变的快慢由原子核内部因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关;半衰期是统计规律,对个别、少数原子核无意义。 (2)应用质能方程解题的流程图,-27-,考点一,考点二,考点三,根据E=mc2计算时,m的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,E的单位是“J”。 根据E=m931.5 MeV计算时m的单位是“u”,E的单位是“MeV”。,-28-,考点一,考点二,考点三,A.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31 思维点拨本题考查核反应方程遵循的规律及其相关的知识点。,答案,解析,-29-,考点一,考点二,考点三,( ) A.质子 B.中子 C.电子 D.粒子,答案,解析
15、,-30-,考点一,考点二,考点三,8.下列说法不正确的是( ) A.卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,提出了原子核内有中子存在 B.核泄漏事故污染物137CS能够产生对人体有害的辐射,其核反应方,C.若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 D.质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3,质子和中子结合成一个粒子,释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2,答案,解析,-31-,考点一,考点二,考点三,(1)写出核反应方程式。 (2)在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和另一种粒子的动能各是多少?,答案,解析,