十年（2011-2020）高考真题物理分项详解21 近代物理（解析版）

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十年高考分类汇编专题 21 选修 3-5 近代物理

（2011-2020）

题型一、黑体辐射................................................................................................................................1

题型二、光电效应................................................................................................................................2

题型三、氢原子能级跃迁模型............................................................................................................6

题型四、原子核的衰变规律及核反应方程......................................................................................10

题型五、爱因斯坦质能方程..............................................................................................................18

题型六、物理学史与综合类科学问题..............................................................................................20

题型一、黑体辐射

1.（2020 江苏）“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据

黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强

度I及其极大值对应的波长的变化情况是（　　）

A. I增大，增大 B. I增大，减小 C. I减小，增大 D. I诚小，减小

【答案】B

【解析】黑体辐射的实验规律如图

特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度增大；随着温度的升

高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以减小。

故选 B。

题型二、光电效应

2.（2019 北京）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电

流。表中给出了 6次实验的结果。

由表中数据得出的论断中不正确的是（）

A. 两组实验采用了不同频率的入射光

B. 两组实验所用的金属板材质不同

C. 若入射光子的能量为 5.0 eV，逸出光电子的最大动能为 1.9 eV

D. 若入射光子的能量为 5.0 eV，相对光强越强，光电流越大

【答案】B

【解析】：本题可以结合爱因斯坦光电效应方程比较比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系来处

理，表格显示两组中入射光的能量不同，结合公式可知，由题表格中数据可知，两组实验所用的

入射光的能量不同，故入射光的频率不同，由公式可知，代入相关参数得

,说明两种材料的逸出功相等，故 B选项错误，结合爱因斯坦光电效应方程：，

当时，代入时，得 ,故C选项正确，由图表可知增大入射光

的光强，光电流增大故 D选项正确。

3.（20219 全国 1）如图为、、三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由、、

组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（）

【答案】：C

【解析】由光电效应的方程，动能定理，两式联立可得，故截止电压

越大说明光的频率越大，则有三种光的频率，则可知三种光的折射率的关系为，

因此光穿过三棱镜时 b光偏折最大，c光次之，a光最小，故选 C，ABD 错误。

4.（2018 全国 2）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 10-19 J。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

【答案】：B

【解析】：根据爱因斯坦光电效应方程： ,当时对应入射光的频率即为发生光电效应

的最小单色光频率，即，当用波长为 300nm 的光照射锌板时，表表面的最大出动能为 1.28 10-19

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