专题21.2 选修3-5原子物理（精讲精练）（原卷版）.docx

专题21.2原子物理（精讲精练） TOC \o 1-2 \h \u 第一部分：考点梳理 1 考点一、光电效应规律和光电效应方程的应用 1 考点二、光电效应的图象分析 2 考点三、光的波粒二象性、物质波 4 考点四、氢原子的能级及能级跃迁 5 考点五、原子核的衰变、半衰期 6 考点六、核反应类型及核反应方程 8 考点七、爱因斯坦质能方程与核力与核能的计算 9 第二部分、 题型学习 10 题型一、考查光电效应方程及相关图像的问题 10 题型二、考查氢原子能级跃迁类问题 11 题型三、考查原子核的衰变规律 11 题型四、核反应方程式 12 题型五、爱因斯坦质能方程 12 第一部分：考点梳理 考点一、光电效应规律和光电效应方程的应用 1．对光电效应的四点提醒 (1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。 (2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。 (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。 (4)光电子不是光子，而是电子。 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。 3．定量分析时应抓住三个关系式 (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＝hν0。 4．区分光电效应中的四组概念 (1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。 (2)光电子的动能与光电子的最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 5.典例应用 1.(2016·全国2卷改编）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是(　　) A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 考点二、光电效应的图象分析 1．由Ek -ν图象可以得到的信息 (1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc。 (2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0。 (3)普朗克常量：图线的斜率k＝h。 2．由I -U图象可以得到的信息 (1)遏止电压Uc：图线与横轴的交点的绝对值。 (2)饱和光电流Im：电流的最大值。 (3)最大初动能：Ekm＝eUc。 3．由Uc -ν图象可以得到的信息 (1)截止频率νc：图线与横轴的交点。 (2)遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大。 (3)普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke。(注：此时两极之间接反向电压) 4.典例应用 1.(多选)(2017·武威模拟)如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象。由图象可知(　　) A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hν0 C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E D．入射光的频率为eq \f(ν0,2)时，产生的光电子的最大初动能为eq \f(E,2) 2．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)如图所示。则可判断出(　　) A．甲光的频率大于乙光的频率 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的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 考点三、光的波粒二象性、物质波 1.基础体系 实验基础 表现 说明 光的波动性 干涉和衍射 ①光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述 ②大量的光子在传播时，表现出波的性质 ①光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的 ②光的波动性不同于宏观观念的波 光的粒子性 光电效应、康普顿效应 ①当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质 ②少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性 ①粒子的含义是“不连续”“一份一份”的 ②光子不同于宏观观念的粒子 波动性和粒子性的对立、统一 光子说并未否定波动说，E＝hν＝heq \f(c,λ)中，ν和λ就是波的概念 2.波粒二象性的三个易错点 (1)光子表现为波动性，并不否认光子具有粒子性。 (2)宏观物体也具有波动性。 (3)微观粒子的波动性与机械波不同，微观