2019届高考物理二轮复习专题六原子物理学案

专题六原子物理

真题再现考情分析(2018·高考全国卷Ⅱ)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1.28×10－19J．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

解析：选B.根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0＝h c

λ

－hν0，代入数据解得ν0≈8×1014 Hz，B正确.

[命题点分析]

光电效应方程

[思路方法]

由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可得锌板的逸出功W0的大小，当E k＝0时即

可得出最低频率

(2018·高考全国卷Ⅲ)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋2713Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为( )

A.15和28 B．15和30

C．16和30 D．17和31

解析：选B.据α粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程：42He ＋2713Al―→10n＋A Z X，结合质量数守恒和电荷数守恒得，A＝4＋27－1＝30，Z＝2＋13－0＝15，原子序数等于核电荷数，故B正确.

[命题点分析] 核反应方程的书写

[思路方法]

核反应方程两边要满足质量数和电荷数守恒的原则，配平方程

即可

命题规律研究及预

测

2017年把本部分内容列为必考后，高考中对此都有所体现，毕竟原子物理作为物理的一大分支，考查理所应当．但由于考点分散，要求不高，基本以选择题为主，难度不大．从备考角度看，重点应注意以下几点内容：

(1)原子的能级跃迁；(2)原子核的衰变规律；(3)核反应方程的书写；

(4)质量亏损和核能的计算；(5)三种射线的特点及应用；(6)光电效应

的规律及应用等.

备考应加强对基本概念和规律的理解，抓住光电效应和原子核反应两条

主线，注意综合题目的分析思路，强化典型题的训练

光电效应现象

[高分快攻]

对光电效应规律的解释

对应规律对规律的解释

极限频率νc

电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0，

要使照射光子能量不小于W0，对应的频率νc＝

W0

h

即极限频率最大初动能

电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化

为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最

大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，所以光电子的最大初

动能只随照射光的频率增大而增大，与照射光强度无关瞬时性

光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不

需要能量积累的过程

饱和电流

当发生光电效应时，增大照射光强度，包含的光子数增多，照射

金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大爱因斯坦光电效应方程

E k＝hν－W0W0为材料的逸出功，指从金属表面直接飞出的光电子克服正

电荷引力所做的功；E k为光电子的最大初动能，由此方程可求得照射光

的频率ν＝

W0＋E k

h

.E k－ν图象如图所示，由图象可以得到如下信息：

(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.

光电效应的研究思路

(1)两条线索

(2)两条对应关系

①光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；

②光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．

(多选)(2017·高考全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是( )

A．若νa＞νb，则一定有U a＜U b

B．若νa＞νb，则一定有E k a＞E k b

C．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k b

D．若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b

[解析] 设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有E k＝hν－W，同种金属的W 不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B项正确；又E k＝eU，则最大初动能与遏止电压成正比，C项正确；根据上述有eU＝hν－W，遏止电压U随ν增大而增大，A 项错误；又有hν－E k＝W，W相同，则D项错误．

[答案] BC

[题组突破]

角度1 对光电效应规律的理解

1．1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是( )

A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应

B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比

D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属一定发生光电效应

解析：选A.根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A正确，D错误；根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误．

角度2 光电效应方程和图象问题

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甲所示．已知