第十六讲　近代物理-2026年高考物理总复习课件（含答案解析）

这是一份第十六讲　近代物理-2026年高考物理总复习课件（含答案解析），共63页。PPT课件主要包含了考点一光电效应等内容，欢迎下载使用。
近代物理命题形式:主要为选择题,有时也会在计算题中涉及部分知识点,难度中等。考查内容1.光电效应:考查光电效应的规律,如产生条件、饱和电流、最大初动能与入射光频率的关系等;光电效应方程的应用,以及对波粒二象性的理解。2.原子结构与能级跃迁:氢原子能级结构,电子跃迁时吸收或辐射光子的能量计算,如给出跃迁能级,求光子频率或波长。3.原子核:核反应方程的书写,遵循质量数守恒和电荷数守恒;半衰期的概念及应用,核能的计算,如利用质能方程计算核反应中释放的能量。
光学命题形式1.选择题:是主要考查形式,常考查光的折射定律、全反射、干涉、衍射等基础概念,难度中等。2.实验题:考查测量折射率、用双缝干涉测量光的波长等实验,要求理解实验原理和操作方法。3.计算题:偶尔出现,通常与几何知识结合,难度较大。
考查内容1.光的折射与全反射:常以玻璃砖、三棱镜等为介质,考查折射定律的应用,如计算折射角、光线传播路径长度等;也会考查全反射现象,如光纤通信原理、临界角的计算等。2.光的干涉、衍射和偏振:以双缝干涉实验为背景,考查条纹间距公式的应用;单缝衍射和圆孔衍射的特点,如比较衍射条纹宽窄;偏振现象主要考查对自然光和偏振光的理解,以及偏振片的作用。
电磁波命题形式:多以选择题形式出现,难度较低。考查内容1.电磁波的产生与传播:以 LC 振荡电路为背景,考查电磁波的产生原理,包括电场能和磁场能的相互转化;以及电磁波在不同介质中的传播速度、频率和波长的关系。2.电磁波谱及其应用:考查电磁波谱中各频段的特点和主要应用,如红外线的热效应、紫外线的杀菌消毒作用、X 射线在医疗透视中的应用等。
命题趋势1.基础概念仍是重点:光学中的折射、全反射、干涉等概念,电磁波谱的应用,近代物理中的光电效应、能级跃迁等,仍会是考查的基础内容。2.情境设置更新颖:可能会结合现代科技成果,如激光技术、量子通信、核能应用等,考查学生对知识的迁移和应用能力。3.综合性有所增强:光学可能会与力学中的运动学、动力学知识结合;近代物理可能会与能量守恒定律等综合考查。
备考建议1.巩固基础知识:熟练掌握各部分的基本概念、规律和公式,如光的折射定律、光电效应方程、核反应方程等。2.提升应用能力:关注科技前沿和生活中的物理现象,学会用所学知识解释和解决实际问题。3.强化实验复习:对于光学实验,要理解实验原理,掌握实验仪器的使用和数据处理方法。4.多做综合练习:通过练习光学与力学综合、近代物理与能量综合的题目,提高综合运用知识的能力。
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(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)逸出功与截止频率的关系:W0=hνc。
3. 光电效应的四类图像分析
题型1　光电效应和光电管【例1】(2025·广西模拟预测)光电传感器如图甲所示,若光线被物体阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。光线发射器内大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种光可以使该光电管阴极逸出光电子,图乙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是(　　)
A.光线发射器最多能辐射出4种不同频率的光B.用同一装置做双缝干涉实验,a光的条纹间距较小C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能与入射光的强度有关D.若部分光线被遮挡,则放大器的电流将减小,从而引发报警【答案】D
【解析】光线发射器中处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出6种不同频率的光,故A错误;由题乙图可知,a光的遏止电压小于b光的遏止电压。根据eUc=Ekm=hν-W0可知,νaEk2>Ek3B.Ek2>Ek3>Ek1C.Ek3>Ek2>Ek1D.Ek3>Ek1>Ek2
【解析】根据光电子最大初动能与遏制电压的关系Ek=eUc,根据图像有Uc2>Uc3>Uc1,故Ek2>Ek3>Ek1;故选B。
4.(2025·四川高考)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10-10 m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时,衍射现象最明显的是(　　)A.德布罗意波长约为7.9×10-13 m的中子B.德布罗意波长约为8.7×10-12 m的质子C.德布罗意波长约为2.6×10-11 m的氮分子D.德布罗意波长约为1.5×10-10 m的电子
5.(2024·江苏模拟)如图甲所示,用某种单色光研究光电效应现象,改变K极的材料进行探究。则遏止电压Uc随K极材料的逸出功W变化的关系图像如图乙所示,根据图线的斜率和截距可以求得(　　)A.光子的频率B.光电子的电荷量C.普朗克常量D.材料的截止频率
6.(2024·山东威海二模)研究光电效应规律的电路图如图甲所示,某同学分别用a、b、c三束单色光照射光电管得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合。下列说法正确的是 (　　)A.用a光照射时,单位时间内逸出的光电子数最多B.用a光照射时,逸出光电子的最大初动能最大C.该光电管用a光、b光照射时截止频率不同D.若b光照射某金属发生光电效应,则a光照射该金属也一定发生光电效应
【解析】由题图乙可知,a光照射时对应的饱和电流最大,则用a光照射时,单位时间内逸出的光电子数最多,故A正确;根据Ek=eUc,由题图乙可知,b光照射时对应的遏止电压最大,所以用b光照射时,逸出光电子的最大初动能最大,故B错误;截止频率只由光电管(金属)自身决定,所以该光电管用a光、b光照射时截止频率相同,故C错误;根据Ek=hν-W0=eUc,由于b光照射时对应的遏止电压大于a光照射时对应的遏止电压,则b光的频率大于a光的频率,若b光照射某金属发生光电效应,则a光照射该金属不一定发生光电效应,故D错误。故选A。
7.(2024·四川成都模拟)2023年8月24日,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含有的放射性元素高达64种,其中部分放射性物质(如碘129)的半衰期长达1570万年,下列说法正确的是(　　)A.核污染水进入海水后温度降低,会延长放射性元素的半衰期B.原子核的比结合能越大,原子核越稳定C.天然放射现象中产生的β射线中的电子来源于原子核外电子D.100个碘129原子在1570万年后有50个未发生衰变
【解析】半衰期由原子核内部自身的因素决定,与所处的外部环境无关,降低温度放射性元素的半衰期不变,故A错误;原子核的比结合能越大,原子核越稳定,故B正确;天然放射现象中产生的β射线中的电子是原子核内的中子变为一个质子和一个电子,不是来源于原子核外电子,故C错误;半衰期是大量放射性元素的统计规律,对少量原子核不适用,故D错误。故选B。
8.(2024·江苏镇江模拟)一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得2条电流随电压变化的图像如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是(　　)A.图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的B.图乙中的b光光子能量为12.75 eVC.动能为1 eV的电子能使处于第3能级的氢原子电离D.阴极金属的逸出功可能为W0=6.75 eV
10.(2024·浙江一模)如图是氢原子的能级,一群处于基态的氢原子吸收某频率光子能量后跃迁到了n=4能级,很快这些氢原子开始向下跃迁,放出不同频率的光,这些光照射在逸出功为3.34 eV的锌板上,已知可见光的光子能量范围为1.62 eV到3.11 eV,下列说法正确的是(　　)A.吸收的光子能量可能大于12.75 eVB.跃迁时,最多能发出6种不同频率的可见光C.存在可以使锌板发生光电效应的可见光D.锌板表面逸出光电子的最大初动能为9.41 eV
12.(多选)(2025·浙江高考)如图1所示,三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器,记录电流表与电压表示数,两者关系如图2所示。下列说法正确的是(　　)A.分别射入同一单缝衍射装置时,Q的中央亮纹比R宽B.P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长,P大于QC.氢原子向第一激发态跃迁发光时,三束光中Q对应的能级最高D.对应于图2中的M点,单位时间到达阳极A的光电子数目,P多于Q