2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試模塊六機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光學(xué)熱學(xué)和近代物理專題十八近代物理初步和物理學(xué)史課件_第1頁(yè)
2025屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試模塊六機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光學(xué)熱學(xué)和近代物理專題十八近代物理初步和物理學(xué)史課件_第2頁(yè)
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專題十八近代物理初步和物理學(xué)史[專題復(fù)習(xí)定位]1.原子及原子核的結(jié)構(gòu)。2.光電效應(yīng)的規(guī)律、電路和圖像的理解。3.玻爾理論的基本內(nèi)容,能級(jí)和能級(jí)躍遷的規(guī)律。4.原子核的衰變和人工轉(zhuǎn)變以及核能的計(jì)算等知識(shí)。高考真題再現(xiàn)PART01第一部分命題點(diǎn)1能量量子化和光電效應(yīng)1.(2024·新課標(biāo)卷,T17)三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面的突出貢獻(xiàn),榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同顏色的光?,F(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光,下列說(shuō)法正確的是(

)A.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量B.藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量C.在玻璃中傳播時(shí),藍(lán)光的速度大于紅光的速度D.藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率√√2.(多選)(2024·遼寧、吉林、黑龍江卷,T8)X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子,并對(duì)光電子進(jìn)行分析的科研儀器,用某一頻率的X光照射某種金屬表面,逸出了光電子,若增加此X光的強(qiáng)度,則(

)A.該金屬逸出功增大B.X光的光子能量不變C.逸出的光電子最大初動(dòng)能增大D.單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多√解析:金屬的逸出功是金屬的固有屬性,僅與金屬自身有關(guān),增加此X光的強(qiáng)度,該金屬逸出功不變,故A錯(cuò)誤;根據(jù)ε=hν可知增加此X光的強(qiáng)度,X光的光子能量不變,故B正確;根據(jù)Ekm=hν-W0可知逸出的光電子最大初動(dòng)能不變,故C錯(cuò)誤;增加此X光的強(qiáng)度,單位時(shí)間照射到金屬表面的光子變多,則單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多,故D正確?!?.(2024·湖南卷,T1)量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),下列關(guān)于量子論的說(shuō)法正確的是(

)A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出,若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C.康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí),發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線成分D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性,而電子不具有波動(dòng)性√4.(2022·河北卷,T4)如圖,這是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的實(shí)驗(yàn)曲線,該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程,并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知(

)A.鈉的逸出功為hνcB.鈉的截止頻率為8.5×1014HzC.圖中直線的斜率為普朗克常量hD.遏止電壓Uc與入射光頻率ν成正比命題點(diǎn)2玻爾理論和能級(jí)躍遷5.(2024·安徽卷,T1)大連相干光源是我國(guó)第一臺(tái)高增益自由電子激光用戶裝置,其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的光譜特征。圖為氫原子的能級(jí)示意圖,已知紫外光的光子能量大于3.11eV,當(dāng)大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射不同頻率的紫外光有(

)A.1種

B.2種C.3種

D.4種√6.(2023·遼寧卷,T6)原子處于磁場(chǎng)中,某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示,相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,則(

)A.①和③的能量相等B.②的頻率大于④的頻率C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek√解析:由題圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同,可知①和③的能量相等,A正確;因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知②的能量小于④的能量,根據(jù)E=hν可知②的頻率小于④的頻率,B錯(cuò)誤;因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知②的能量小于①,②的頻率小于①,則用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng),C錯(cuò)誤;因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知④的能量大于①,即④的頻率大于①,因用①照射某金屬表面時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,根據(jù)Ekm=hν-W逸出功,知用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek,D錯(cuò)誤?!獭獭探馕觯轰~-160經(jīng)過(guò)1次α衰變后產(chǎn)生的新核質(zhì)量數(shù)為156,質(zhì)子數(shù)為74,鎢-156經(jīng)過(guò)1次β+衰變后產(chǎn)生的新核質(zhì)量數(shù)為156,質(zhì)子數(shù)為73,可知兩新核素衰變后的新核有相同的質(zhì)量數(shù)。√√√√解析:由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得10+1=a+4,5+0=3+b,解得a=7,b=2?!填}型分類講練PART02第二部分題型一光電效應(yīng)現(xiàn)象考向1光電效應(yīng)的規(guī)律1.兩條線索

2.兩個(gè)關(guān)系(1)光照強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→飽和光電流大;(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大。√如圖所示的是光電管,陰極和陽(yáng)極密閉在真空玻璃管內(nèi)部,用黃光照射時(shí),發(fā)生了光電效應(yīng),則以下可以使光電子最大初動(dòng)能增大的是(

)A.改用紅光照射光電管B.改用藍(lán)光照射光電管C.增強(qiáng)黃光的照射強(qiáng)度D.延長(zhǎng)黃光的照射時(shí)間[解析]

根據(jù)題意,由光電效應(yīng)方程有Ekm=hν-W0可知,光電子最大初動(dòng)能與光照的頻率有關(guān),與光照強(qiáng)度和光照時(shí)間無(wú)關(guān),增大光電子最大初動(dòng)能,需要增大入射光的頻率?!逃萌鐖D所示的光電管研究光電效應(yīng)的規(guī)律,分別用a、b、c三束單色光照射圖中的光電管陰極K,先閉合開關(guān)S接1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置,使電流計(jì)G的示數(shù)達(dá)到最大值Ia、Ib、Ic,讀數(shù)大小Ic>Ia>Ib;然后將開關(guān)S接2,再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置,使電流計(jì)G的指針示數(shù)恰好為零,記錄三種情況下電壓表的示數(shù)Ua、Ub、Uc,讀數(shù)大小Ua>Ub=Uc。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.三種光的頻率一定大于陰極K的極限頻率B.c光的強(qiáng)度一定大于b光的強(qiáng)度C.a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D.a(chǎn)光照射光電管逸出光電子的動(dòng)能一定大于b光照射光電管逸出光電子的動(dòng)能考向2光電效應(yīng)圖像的理解√某小組用a、b兩種單色光照射同一光電管探究光電效應(yīng),得到光電流I與光電管所加電壓U的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

)

A.b光照射時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能較大B.增強(qiáng)a光的強(qiáng)度,遏止電壓Uca也增大C.a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率D.a(chǎn)光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)√

(2023·新課標(biāo)卷,T16)銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率,銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10-5eV,躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,元電荷e=1.60×10-19C)(

)A.103Hz

B.106HzC.109Hz D.1012Hz√

(2023·湖北卷,T1)2022年10月,我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為121.6nm的氫原子譜線(對(duì)應(yīng)的光子能量為10.2eV)。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖,可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子(

)A.n=2和n=1能級(jí)之間的躍遷B.n=3和n=1能級(jí)之間的躍遷C.n=3和n=2能級(jí)之間的躍遷D.n=4和n=2能級(jí)之間的躍遷[解析]

由題圖可知n=2和n=1的能級(jí)之間的能量差值ΔE=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等,故可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n=2和n=1能級(jí)之間的躍遷。

(2023·山東卷,T1)“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空,對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示的是某原子鐘工作的四能級(jí)體系,原子吸收頻率為ν0的光子從基態(tài)能級(jí)Ⅰ躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ,然后自發(fā)輻射出頻率為ν1的光子,躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2,并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1,實(shí)現(xiàn)受激輻射,發(fā)出鐘激光,最后輻射出頻率為ν3的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率ν2為(

)A.ν0+ν1+ν3 B.ν0+ν1-ν3C.ν0-ν1+ν3 D.ν0-ν1-ν3√[解析]

原子吸收頻率為ν0的光子從基態(tài)能級(jí)Ⅰ躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有EⅡ-EI=hν0,且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)Ⅰ的過(guò)程有EⅡ-EI=hν1+hν2+hν3,聯(lián)立解得ν2=ν0-ν1-ν3?!虉D甲為氫原子能級(jí)圖,圖乙為氫原子的光譜,Hα、Hβ、Hγ、Hδ是可見光區(qū)的四條譜線,其中Hβ譜線是氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射產(chǎn)生的,下列說(shuō)法正確的是(

)A.這四條譜線中,Hα譜線光子頻率最大B.氫原子的發(fā)射光譜屬于連續(xù)光譜C.用能量為3.5eV的光子照射處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子,氫原子不發(fā)生電離D.若Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一種光能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),那一定是Hδ題型三核反應(yīng)與

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