《2023届高考物理一轮复习热点题型归类训练》专题32 近代物理初步（解析版）

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专题 32   近代物理初步
目录
题型一 光电效应　波粒二象性................................................................................................... 1
类型 1　光电效应规律的理解和应用.................................................................................. 1
类型 2　光电效应图像的理解.............................................................................................. 3
类型 3　光的波粒二象性和物质波...................................................................................... 5
题型二 原子结构模型.................................................................................................................. 8
类型 1 原子的核式结构模型................................................................................................. 8
类型 2　玻尔理论　能级跃迁.............................................................................................. 9
题型三 原子核模型.................................................................................................................... 14
类型 1　原子核的衰变及半衰期........................................................................................ 14
类型 2　核反应及核反应类型............................................................................................ 18
类型 3　质量亏损及核能的计算........................................................................................ 20
题型一 光电效应　波粒二象性
类型 1　光电效应规律的理解和应用
1．“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”关系
(1)光的强度大→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→产生光电子的最大初动能大→遏止电压大。
3．“三个”关系式
(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0，其中 Ek＝mev

(2)最大初动能与遏止电压的关系：mev＝eUc。

(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc。

【例 1】(2022·河北衡水中学联考)如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后，当用

波长为 λ0的单色光照射光电管的阴极 K时，电流表有示数。下列说法正确的是(　　)

A．若只让滑片 P向D端移动，则电流表的示数一定增大

B．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大

C．若改用波长小于 λ0的单色光照射光电管的阴极 K，则阴极 K的逸出功变大

D．若改用波长大于 λ0的单色光照射光电管的阴极 K，则电流表的示数一定为零

【答案】　B

【解析】　电路所加电压为正向电压，如果电流达到饱和电流，增加电压，电流也不会增

大，故 A错误；只增加该单色光的强度，相同时间内逸出的光子数增多，电流增大，故 B

正确；金属的逸出功只与阴极材料有关，与入射光无关，故 C错误；改用波长大于 λ0的单

色光照射，虽然光子能量变小，但也有可能发生光电效应，可能有光电流，故 D错误。

【例 2】(2022·山东省模拟)用如图所示的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为

2.75 eV 的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表 G的示数不为零，移动变阻器的触

点c，发现当电压表的示数大于或等于 1.7 V 时，电流表示数为零，则在该实验中(　　)

A．光电子的最大初动能为 1.05 eV

B．光电管阴极的逸出功为 1.7 eV

C．开关 S断开，电流表 G示数为零

D．当滑动触头向 a端滑动时，电压表示数增大

【答案】　D

【解析】由题目可知，遏止电压 Uc＝1.7 V，最大初动能 Ek＝eUc＝1.7 eV，选项 A错误；

根据光电效应方程可知，逸出功 W0＝E－Ek＝1.05 eV，选项 B错误；断开开关 S，光电效

应依然发生，有光电流，光电管、电流表、滑动变阻器构成闭合回路，电流表中电流不为

零，选项 C错误；电源电压为反向电压，当滑动触头向 a端滑动时，反向电压增大，电压

表示数增大，电流表中电流减小，选项 D正确。

【例 3】 (2022·福建莆田市 4月模拟)智能手机带有光线传感功能，可以自动调整亮度，光

线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电效应的说法正确的(　　)

A．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B．在研究光电效应饱和电流时，由 I＝neSv 可知，光电管所加电压越大，电子获得的速度

v越大，饱和电流越大

C．入射光频率为 ν时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为 3ν时，此时光电流的

遏止电压为

D．用一束单色光分别照射 A、B两种金属，若照射 A得到光电子的最大初动能比照射 B得

到光电子的最大初动能大，则金属 A的截止频率比金属 B的截止频率高

【答案】　C

【解析】　发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系， A错误；

在研究光电效应饱和电流时，光电管所加电压与饱和电流无关，饱和电流与光照强度有关

光照强度越大，饱和电流越大，B错误；入射光频率为 ν时，刚好发生光电效应现象，由

光电效应规律可知 W0＝hν，将入射光频率变为 3ν时，由爱因斯坦光电效应方程可得Ek＝

3hν－W0，解得Ek＝2hν，由动能定理可得Ek＝eUc，解得此时光电流的遏止电压为 Uc＝，C

正确；根据光电效应方程 Ek＝hν－W0，可知光子能量一定时，光电子的最大初动能越大，

金属的截止频率越低，D错误。

类型 2　光电效应图像的理解

图像名称图线形状由图线直接(间接)

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