2018届高考物理二轮复习专题六近代物理
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专题网络自查
PART 6 专题六
· 教师备用真题 · 高频考点探究
教师备用真题
1．[201全6·国卷Ⅱ] 在下列描述核过程的方程中，属
于 α 衰变的是________，属于 β 衰变的是________， 属于裂变的是 ________ ，属于聚变的是 ________ ．(填 正确答案标号 ) A. 164C→147N＋－01e B. 1352P→3126S＋－01e C. 29328U→23940Th＋42He D. 174N＋42He→187O＋11H E. 29325U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n F. 31H＋21H→42He＋10n 1．C AB E F
下列说法正确的是 ________ ．
A．核反应方程为 p＋2173Al―→2184Si*
B．核反应过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物
的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为 105 m/s，方向与质子初速度的
方向一致
【答案】ABE
【解析】核反应方程为 p＋2173Al →2184Si*，A 正确；核反应过程中 系统动量守恒、能量守恒 (只是 前后表现形式不同罢了 )、质量 数守恒、电荷数守恒，但质量 亏损，亏损部分以能量的形式 释放出去，所以 B 正确，C、D 错误；由动量守恒定律得 0＋ m1v1 ＝ m2v2 ，即 0 ＋ 1×107 ＝ 28v2，解得 v2≈0.036×107 m/s ＝3.6×105 m/s，E 正确．
【题组演练】
1．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc 与入射 光的频率 ν 的关系如图 14-2 所示．若该直线的斜率和纵 截距分别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗 克常量可表示为__________________ ，所用材料的逸出 功可表示为________________ ．
图 14-2
【答案】ek －eb
【解析】 在光电效应现象中，入射光
子能量为 hν，这些能量的一部分用于 克服逸出功 W0，多余的能量转化为电 子的最大初动能，由动能定理得 eUc＝ hν－W0，整理得 Uc＝heν－We0.图线斜率
k＝he，所以普朗克常量 h＝ek；纵截距 为 b，即 eb＝－W0，所以逸出功 W0＝ －eb.
2．(多选)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不 同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 (甲光、乙光、丙光)如图 14-3 所示，则可判断出( )
图 14-3 A．甲光的频率等于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子 最大初动能
【答案】ABD
【解析】 与光子具有波粒二象性
类似，微观粒子也具有波粒二象 性，波动性和粒子性是在不同的 情况下的不同表现，选项 A 正确， 选项 C 错误；高速运动的微观粒 子通过小孔时没有特定的轨道， 选项 B 正确；衍射现象是波特有 的现象，电子的衍射现象充分说 明电子等微观粒子具有波动性， 选项 D 正确．
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＋h Ek. Ek-ν 图像如图 14-1 所示，由图像可以得到如下信息：
图 14-1 (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.
3．光的波粒二象性的理解 光既具有波的性质，又具有粒子的性质．光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波 动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性． (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动 性． (2)光的频率越低，波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，其贯穿本领越强． (3)光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性． (4)光的波动性与粒子性是统一的：光子的能量反映光的粒子性，但其公式 E＝hν中的 频率却是光的波动特征，光的波动性和粒子性并不矛盾．
【答案】AB
【解析】 由题图可知丙光对应的
光电子的最大初动能最大，即丙 光的频率最高 (波长最小)，选项 B 正确，选项 D 错误；甲光和乙光 的频率相同，选项 A 正确；由于 是同一光电管，所以乙光、丙光 截止频率是一样的，选项 C 错误．
3．(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是
() A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波 粒二象性 B．高速运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小 孔时，都没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性是矛盾的、对立的，微观粒子不可能 具有波粒二象性 D．高速电子束通过小孔后，在荧光屏上得到衍射的图样， 证实了电子具有波动性
高频考点探究
【知识归纳】
(一)知识网络构建
考点一 波粒二象性
(二)必须掌握的三个要点 1．对光电效应规律的解释
对应规律
对规律的解释
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， 极限频率 νc 要使照射光子能量不小于 W0，对应的频率 νc＝Wh0即极限频率
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 最大初动能 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
【答案】C AB E F
【解析】 (1)α 衰变是原子核自发地放射 出 α 粒子的核衰变过程，选 C；β 衰变 是原子核自发地放射出 β 粒子的核衰变 过程，选 A、B；重核裂变选 E；轻核聚 变选 F.
2．[2016·全国卷Ⅲ ]
一静止的铝原子核
27 13
Al
俘获一速度为
1.0×107 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核 2184Si*，
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Hale Waihona Puke Baidu程
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 饱和电流 金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大
2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 W0 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； Ek
PART 6 专题六
· 教师备用真题 · 高频考点探究
教师备用真题
1．[201全6·国卷Ⅱ] 在下列描述核过程的方程中，属
于 α 衰变的是________，属于 β 衰变的是________， 属于裂变的是 ________ ，属于聚变的是 ________ ．(填 正确答案标号 ) A. 164C→147N＋－01e B. 1352P→3126S＋－01e C. 29328U→23940Th＋42He D. 174N＋42He→187O＋11H E. 29325U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n F. 31H＋21H→42He＋10n 1．C AB E F
下列说法正确的是 ________ ．
A．核反应方程为 p＋2173Al―→2184Si*
B．核反应过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物
的质量之和
E．硅原子核速度的数量级为 105 m/s，方向与质子初速度的
方向一致
【答案】ABE
【解析】核反应方程为 p＋2173Al →2184Si*，A 正确；核反应过程中 系统动量守恒、能量守恒 (只是 前后表现形式不同罢了 )、质量 数守恒、电荷数守恒，但质量 亏损，亏损部分以能量的形式 释放出去，所以 B 正确，C、D 错误；由动量守恒定律得 0＋ m1v1 ＝ m2v2 ，即 0 ＋ 1×107 ＝ 28v2，解得 v2≈0.036×107 m/s ＝3.6×105 m/s，E 正确．
【题组演练】
1．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压 Uc 与入射 光的频率 ν 的关系如图 14-2 所示．若该直线的斜率和纵 截距分别为 k 和 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗 克常量可表示为__________________ ，所用材料的逸出 功可表示为________________ ．
图 14-2
【答案】ek －eb
【解析】 在光电效应现象中，入射光
子能量为 hν，这些能量的一部分用于 克服逸出功 W0，多余的能量转化为电 子的最大初动能，由动能定理得 eUc＝ hν－W0，整理得 Uc＝heν－We0.图线斜率
k＝he，所以普朗克常量 h＝ek；纵截距 为 b，即 eb＝－W0，所以逸出功 W0＝ －eb.
2．(多选)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不 同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 (甲光、乙光、丙光)如图 14-3 所示，则可判断出( )
图 14-3 A．甲光的频率等于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子 最大初动能
【答案】ABD
【解析】 与光子具有波粒二象性
类似，微观粒子也具有波粒二象 性，波动性和粒子性是在不同的 情况下的不同表现，选项 A 正确， 选项 C 错误；高速运动的微观粒 子通过小孔时没有特定的轨道， 选项 B 正确；衍射现象是波特有 的现象，电子的衍射现象充分说 明电子等微观粒子具有波动性， 选项 D 正确．
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＋h Ek. Ek-ν 图像如图 14-1 所示，由图像可以得到如下信息：
图 14-1 (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.
3．光的波粒二象性的理解 光既具有波的性质，又具有粒子的性质．光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波 动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性． (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动 性． (2)光的频率越低，波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高， 粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，其贯穿本领越强． (3)光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性． (4)光的波动性与粒子性是统一的：光子的能量反映光的粒子性，但其公式 E＝hν中的 频率却是光的波动特征，光的波动性和粒子性并不矛盾．
【答案】AB
【解析】 由题图可知丙光对应的
光电子的最大初动能最大，即丙 光的频率最高 (波长最小)，选项 B 正确，选项 D 错误；甲光和乙光 的频率相同，选项 A 正确；由于 是同一光电管，所以乙光、丙光 截止频率是一样的，选项 C 错误．
3．(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是
() A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波 粒二象性 B．高速运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小 孔时，都没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性是矛盾的、对立的，微观粒子不可能 具有波粒二象性 D．高速电子束通过小孔后，在荧光屏上得到衍射的图样， 证实了电子具有波动性
高频考点探究
【知识归纳】
(一)知识网络构建
考点一 波粒二象性
(二)必须掌握的三个要点 1．对光电效应规律的解释
对应规律
对规律的解释
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， 极限频率 νc 要使照射光子能量不小于 W0，对应的频率 νc＝Wh0即极限频率
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 最大初动能 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
【答案】C AB E F
【解析】 (1)α 衰变是原子核自发地放射 出 α 粒子的核衰变过程，选 C；β 衰变 是原子核自发地放射出 β 粒子的核衰变 过程，选 A、B；重核裂变选 E；轻核聚 变选 F.
2．[2016·全国卷Ⅲ ]
一静止的铝原子核
27 13
Al
俘获一速度为
1.0×107 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核 2184Si*，
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Hale Waihona Puke Baidu程
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 饱和电流 金属时产生的光电子增多，因而饱和电流变大
2．爱因斯坦光电效应方程 Ek＝hν－W0 W0 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； Ek