2025版高考物理二轮复习 教师用书 第一部分 专题六 热学和近代物理 第15讲 近代物理.docxVIP

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第15讲近代物理

1.（2024·河北高考1题）锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为?612C＋11H→37Li＋211H＋

A.01n B

C.10e D

解析：D根据质量数守恒和电荷数守恒解得A＝4，Z＝2，故X为?24He，

2.（2024·北京高考1题）已知钍234的半衰期是24天，则1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（）

A.0g B.0.25g

C.0.5g D.0.75g

解析：B48天为2个半衰期，则钍234经过48天后剩余质量为m＝m012tΤ＝1×122g＝0.25g，B正确，A

3.（2024·江苏高考5题）在某原子发生的跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是（）

A.λ1 B.λ2

C.λ3 D.λ4

解析：C根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，若只有一种光子可以使某金属发生光电效应，则该光子的能量最大，又由题图可知辐射的λ3光子的能量最大，所以只有λ3光子可以使该金属发生光电效应，C正确。

4.（2024·北京高考13题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as＝1×10－18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c＝3.0×108m/s，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，下列说法正确的是（）

A.对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的洐射现象更明显

B.此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多

C.此阿秒光脉冲可以使能量为－13.6eV（－2.2×10－18J）的基态氢原子电离

D.为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期

解析：C持续时间为t＝100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期，则此阿秒光脉冲的最长波长为λ＝ct＝30nm＜550nm，最长波长明显小于550nm可见光波长，又波长越大衍射现象越明显，则波长为550nm的可见光的衍射现象更明显，A错误；与550nm的可见光相比，此阿秒光脉冲波长较短，频率较高，由ε＝hν可知此阿秒光脉冲的单个光子能量较大，故当其与550nm的可见光总能量相等时，此阿秒光脉冲的光子数更少，B错误；此阿秒光脉冲的最小频率为ν＝cλ，则其最小光子能量为ε＝hν＝6.6×10－18J＞2.2×10－18J，故此阿秒光脉冲可以使基态的氢原子电离，C正确；阿秒激光有“拍照”的功能，持续时间只有比电子的运动周期更小，才能准确“拍摄”到电子的动态过程，D

考点一光电效应及其图像

1.光电效应两条对应关系

（1）光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。

（2）光照强度大（同种频率的光）→光子数目多→发射光电子多→光电流大。

2.定量分析时应抓住三个关系式

爱因斯坦光电效应方程

Ek＝hν－W0

最大初动能与遏止电压的关系

Ek＝eUc

逸出功与截止频率的关系

W0＝hνc

3.光电效应的四类图像分析

图像名称

图线形状

由图线直接（或间接）得到的物理量

最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线

Ek＝hν－hνc

（1）截止频率：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W0＝｜－E｜＝E

（3）普朗克常量：图线的斜率k＝h

颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系

（1）遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标

（2）饱和光电流Im：光电流的最大值

（3）最大初动能：Ek＝eUc

颜色不同时，光电流与电压的关系

（1）遏止电压Uc1＞Uc2，则ν1＞ν2

（2）饱和光电流

（3）最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2

遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线

（1）截止频率νc：图线与横轴的交点的横坐标

（2）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）

【例1】（2024·黑龙江哈尔滨三模）在研究甲、乙两种金属的光电效应现象实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则下列说法正确的是（）

A.甲金属的逸出功大于乙金属的逸出功

B.两条图线与横轴的夹角α和β可能不相等

C.若增大入射光的频率，则所需遏止电压随之增大

D.若增大入射光的强度，但不改变入射光的频率，则