近代物理考试复习

物理高考知识点近代物理近代物理是物理学的一个重要分支，它研究的是20世纪初至今的物理学发展。

近代物理在高考中占据了重要的位置，掌握近代物理的知识点对于考生来说是至关重要的。

在本文中，我将从光电效应、玻尔原子模型、相对论和量子力学四个方面来介绍近代物理的知识点。

光电效应是近代物理的重要实验现象之一。

根据光电效应的观察结果，爱因斯坦提出了光量子假说，即光同时具有波动性和粒子性。

光电效应的关键是光子与物质的相互作用，当光子的能量足够大时，可以将光子的能量转移给物质中的电子，使电子从物质表面逸出。

玻尔原子模型是近代物理中关于原子结构的重要理论。

根据玻尔原子模型，原子由一个核心和一系列围绕核心运动的电子组成。

在玻尔原子模型中，电子围绕核心的轨道是量子化的，而且只能存在于特定的能级上。

当电子从一个能级跃迁到另一个能级时，会吸收或放出特定频率的光子。

相对论是近代物理中的经典理论，由爱因斯坦提出。

相对论主要分为狭义相对论和广义相对论两部分。

狭义相对论主要研究运动状态下的物理现象，包括时间的相对性、长度的收缩效应和质量的增加等。

广义相对论主要研究引力、时空弯曲和黑洞等现象，是描述大质量物体和引力场的理论。

量子力学是近代物理的重要分支，它研究微观世界的物理现象。

量子力学的关键在于波粒二象性和量子力学的数学原理。

波粒二象性指的是微观粒子既具有粒子性又具有波动性，它可以以粒子的形式传播，也可以以波的形式展示干涉和衍射现象。

量子力学的数学原理包括波函数、薛定谔方程和量子力学中的测量原理等。

除了以上介绍的知识点，近代物理还涉及到许多其他重要的内容，如原子核的结构、核反应和核能等。

掌握这些知识点不仅对于高考来说是必要的，而且对于理解现代科学的发展和应用具有重要的意义。

近代物理的发展推动了人类社会的进步和科学技术的发展。

光电效应的研究为光电技术的应用奠定了基础，如光电管、太阳能电池和激光等。

玻尔原子模型的提出使得人们对原子结构有了更深入的理解，为量子力学的发展奠定了基础。

1．原子只能处在某些能量分立的稳定状态,每一状态对应一定的能量,其数值是彼此分隔的,原子在这些状态时,不发射和吸收能量.2．137Cs 射出的γ射线的能量=0.661MeV ;60Co …=1.25MeV ;1居里=103.710⨯Bq3．γ射线经过闪烁晶体物质时当能量在30MeV 以下时在所有相互作用方式中,最主要的有三种:光电效应、康普顿效应、电子对效应;其中当中能γ射线和低Z 吸收物质相互作用时以光电效应为主.4．在微波频率测量时,旋转频率计的测微头.当频率计与被测频率谐振时,将出现吸收峰,反映在检波指示器上是一跌落点,选频放大器使用时,在被测电压接入后,需要仔细调整检波器细调旋钮,使其仪器指示最大.5．实现核磁共振的内因是原子具有自旋角动量和磁矩.自然界大约有105种同位素的核,其自旋量子数I 为整数或半整数,具有不为零的角动量和磁矩,可以观测到核磁共振信号.6．布拉格反射实验中,选择用晶体这个天然的光栅来研究X 射线的衍射,是因为晶格正好与X 射线的波长同数量级.其中布拉格公式为2sin ,1,2...d n n θλ==7．测量微波频率时,调节波长表使波长表使波长计的固有频率与被测微波频率相等时,在检波指示器上表现为一个跌落点.一般情况下,波导波长g λ比自由空间波长λ要大8．在核物理中,放射源的放射性强度单位可用居里()或贝克勒()来表示,其关系见(2)..9．γ射线是不带电的高能光子流,因此它与物质相互作用的机制与,αβ等带电粒子不同,可以发生光电效应和康普顿效应,基本上与X射线相同,但由于其能量比X射线高得多,还能产生电子对效应.1.闪烁谱仪为什么要先调零才能关机?答:因为闪烁谱仪的高压电源是接在光电倍增管上的,如果未调零,开机瞬间的高压电源打在光电倍增管上会击穿,造成仪器损坏。

2.发现找不到峰值时可能是电压偏大或偏小,调节电压为何要先使扫描终止并刷新,待调好后再重新开始?:因为停止时扫描位置存在原来的计数点,前一次停止并没有达到稳定状态,调压后时间是接续上一次的开始,则放射时间不足,达到设定时间后,也许还没有达到稳定状态。

一、单项选择题1.( A )在包括重力场影响相平衡的情况下，相律的表达式为？A.f = C - F +3B.f = C+ F +3C.f = C - F-3D.f = C - F2.( D )克拉普龙－克劳修斯方程的适用条件为？A.单组分两相平衡，气相体积》液相体积B.气体近似为理想气体，相变热不随温度而变C.单组分两相平衡，气相体积《液相体积，气体近似为理想气体，相变热不随温度而变D.单组分两相平衡，气相体积》液相体积，气体近似为理想气体，相变热不随温度而变3.( D )简单低共熔混合物二组分系统液－固平衡中，低共熔点的自由度f ＝？A.1B.2C.3D.04.( A )单组分系统两相平衡时，平衡压力和平衡温度满足Clapeyron方程？A. B.C. D.5.( A )有2 mol理想气体，从V1 = 15.0 dm3到V2 = 40.0 dm3，在298 K 时，保持外压为100 kPa，做恒外压膨胀所做的功。

A.－2.50 kJB.2.50kjC.-3kjD.3kj6.( A )化学反应等压方程的表达式为？A. B.C. D.7.( A )溶液中溶质的浓度已经超过饱和溶解度而并不从溶液中结晶析出的现象称为？A.过饱和现象B.饱和现象C.未饱和现象8.( A )表面活性物质加入到溶液中，引起溶液表面张力的变化___0。

A.<B.=C.>D.< =9.( A )衡量液滴在平整固体表面润湿程度的接触角θ的Young氏公式为：σl-gcosθ =？A. B.C. D.10.( A )一定温度下描述固体吸附气体的吸附量与平衡压力的关系式称为吸附？A.等温式B.不等温式C.恒温式D.变温式11.( A )一定T下，同一液体的实心液滴、平整液面和凹液面上方的平衡蒸气压的大小为p凸__p平___ P凹。

A.> 、>B.< 、<C.> 、<D.=、>12.( A )衡量弯曲液面的附加压力的Laplace公式是：ps=？A. B.C. D.13.( A )一定温度和一定压力下，物质的比表面Gibbs函数定义为：σ =？A. B.C. D.14.( A )100 kPa下，液态苯与苯蒸气成平衡，系统的自由度为？A.0B.1C.2D.315.( A )相律的一般表达式f = C - F +2中的2代表？A.2代表影响相平衡的外界条件为T和p两个因素B.2代表影响相平衡的外界条件为T因素C.2代表影响相平衡的外界条件为p因素D.2代表影响相平衡的外界条件为T和e两个因素16.( A )人工降雨的基本原理是为云层中的______提供凝聚中心（如AgI颗粒）而使之成雨滴落下。

一、选择题：（每题3分）1、 有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是(A) 只有(1)、(2)是正确的．(B) 只有(1)、(3)是正确的．(C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的． ［ ］2、宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过∆t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速)(A) c ·∆t (B) v ·∆t(C) 2)/(1c t c v -⋅∆2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］3、一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速)(A) 21v v +L ． (B) 2v L ． (C) 12v v -L ． (D) 211)/(1c L v v - ． ［ ］4、(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：(A) (1)同时，(2)不同时．(B) (1)不同时，(2)同时．(C) (1)同时，(2)同时．(D) (1)不同时，(2)不同时． ［ ］5、有一直尺固定在K ′系中，它与Ox ′轴的夹角θ′＝45°，如果K ′系以匀速度沿Ox 方向相对于K 系运动，K 系中观察者测得该尺与Ox 轴的夹角(A) 大于45°． (B) 小于45°．(C) 等于45°．(D) 当K ′系沿Ox 正方向运动时大于45°，而当K ′系沿Ox 负方向运动时小于45°． ［ ］6、边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为(A) 0.6a 2． (B) 0.8 a 2．(C) a 2． (D) a 2／0.6 ． ［ ］7、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为(A) ab c m 20)/(1v - (B) 20)/(1c ab m v - (C) ])/(1[20c ab m v - (D) 2/320])/(1[c ab m v - ［ ］8、两个惯性系S 和S ′，沿x (x ′)轴方向作匀速相对运动. 设在S ′系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为τ0 ，而用固定在S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ ．又在S ′系x ′轴上放置一静止于是该系．长度为l 0的细杆，从S 系测得此杆的长度为l, 则(A) τ < τ0；l < l 0． (B) τ < τ0；l > l 0．(C) τ > τ0；l > l 0． (D) τ > τ0；l < l 0． ［ ］9、在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速．(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的．(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．(A) (1)，(3)，(4)． (B) (1)，(2)，(4)．(C) (1)，(2)，(3)． (D) (2)，(3)，(4)． ［ ］10、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)(A) (4/5) c ． (B) (3/5) c ．(C) (2/5) c ． (D) (1/5) c ． ［ ］11、一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行．如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c 表示真空中光速)(A) v = (1/2) c ． (B) v = (3/5) c ．(C) v = (4/5) c ． (D) v = (9/10) c ． ［ ］12、某核电站年发电量为 100亿度，它等于36×1015 J 的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg ． (B) 0.8 kg ．(C) (1/12)×107 kg ． (D) 12×107 kg ． ［ ］13、一个电子运动速度v = 0.99c ，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV)(A) 4.0MeV ． (B) 3.5 MeV ．(C) 3.1 MeV ． (D) 2.5 MeV ． ［ ］14、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的(A) 4倍． (B) 5倍． (C) 6倍． (D) 8倍． ［ ］15、α 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的(A) 2倍． (B) 3倍． (C) 4倍． (D) 5倍． ［ ］16、把一个静止质量为m 0的粒子，由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速）需作的功等于(A) 0.18m 0c 2． (B) 0.25 m 0c 2．(C) 0.36m 0c 2． (D) 1.25 m 0c 2． ［ ］17、已知电子的静能为0.51 MeV ，若电子的动能为0.25 MeV ，则它所增加的质量∆m 与静止质量m 0的比值近似为(A) 0.1 ． (B) 0.2 ． (C) 0.5 ． (D) 0.9 ． ［ ］18、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K 倍，则其运动速度的大小 为(以c 表示真空中的光速)(A) 1-K c ． (B) 21K Kc -． (C) 12-K K c ． (D) )2(1++K K K c ． ［ ］19、根据相对论力学，动能为0.25 MeV 的电子，其运动速度约等于(A) 0.1c (B) 0.5 c(C) 0.75 c (D) 0.85 c ［ ］(c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)20、令电子的速率为v ，则电子的动能E K 对于比值v / c 的图线可用下列图中哪一个图表示？（c 表示真空中光速）［ ］21、已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ 必须满足：(A) λ ≤)/(0eU hc ． (B) λ ≥)/(0eU hc ．(C) λ ≤)/(0hc eU ． (D) λ ≥)/(0hc eU ． ［ ］22、已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400 Å(A) 5350 Å． (B) 5000 Å．(C) 4350 Å． (D) 3550 Å． ［ ］23、用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A) 2 E K ．. (B) 2h ν - E K ．(C) h ν - E K ． (D) h ν + E K ． ［ ］24、设用频率为ν1和ν2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应．已知金属的红限频率为ν0，测得两次照射时的遏止电压|U a 2| = 2|U a 1|，则这两种单色光的频率有如下关系：(A) ν2 = ν1 - ν0． (B) ν2 = ν1 + ν0．(C) ν2 = 2ν1 - ν0． (D) ν2 = ν1 - 2ν0． ［ ］/c (A)/c (B)/c(C)/c25、以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示．满足题意的图是 ［ ］26、在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍． (B) 1.5倍．(C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］27、当照射光的波长从4000 Å变到3000 Å时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止电压将：(A) 减小0.56 V ． (B) 减小0.34 V ．(C) 增大0.165 V ． (D) 增大1.035 V ． ［ ］(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)28、保持光电管上电势差不变，若入射的单色光光强增大，则从阴极逸出的光电子的最大初动能E 0和飞到阳极的电子的最大动能E K 的变化分别是(A) E 0增大，E K 增大． (B) E 0不变，E K 变小．(C) E 0增大，E K 不变． (D) E 0不变，E K 不变． ［ ］29、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5． ［ ］30、以下一些材料的逸出功为铍 3.9 eV 钯 5.0eV铯 1.9 eV 钨 4.5 eV今要制造能在可见光(频率范围为3.9×1014 Hz —7.5×1014 Hz)下工作的光电管，在这些材料中应选(A) 钨． (B) 钯． (C) 铯． (D) 铍． ［ ］31、某金属产生光电效应的红限波长为λ0，今以波长为λ (λ <λ0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为m e )的动量大小为(A) λ/h ． (B) 0/λh(C)λλλλ00)(2+hc m e (D) 02λhc m e(E) λλλλ00)(2-hc m e ［ ］32、光电效应中发射的光电子最大初动能随入射光频率ν 的变化关系如图所示．由图中的(A) OQ (B) OP (C) OP /OQ (D) QS /OS 可以直接求出普朗克常量． ［ ］33、用频率为ν1的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 1；用频率为ν2的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为E K 2．如果E K 1 >E K 2，那么(A) ν1一定大于ν2． (B) ν1一定小于ν2．(C) ν1一定等于ν2． (D) ν1可能大于也可能小于ν2． ［ ］34、若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α粒子的德布罗意波长是(A) )2/(eRB h ． (B) )/(eRB h ．(C) )2/(1eRBh ． (D) )/(1eRBh ． ［ ］35、如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的(A) 动量相同． (B) 能量相同．(C) 速度相同． (D) 动能相同． ［ ］36、不确定关系式 ≥⋅∆∆x p x 表示在x 方向上(A) 粒子位置不能准确确定．(B) 粒子动量不能准确确定．(C) 粒子位置和动量都不能准确确定．(D) 粒子位置和动量不能同时准确确定． ［ ］37、已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：a x ax 23cos 1)(π⋅=ψ, ( - a ≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a )． (B) 1/a ．(C) a 2/1． (D) a /1 ［ ］38、关于不确定关系 ≥∆∆x p x ()2/(π=h )，有以下几种理解：(1) 粒子的动量不可能确定．(2) 粒子的坐标不可能确定．(3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是：(A) (1)，(2). (B) (2)，(4).(C) (3)，(4). (D) (4)，(1). ［ ］39、将波函数在空间各点的振幅同时增大D 倍，则粒子在空间的分布概率将(A) 增大D 2倍． (B) 增大2D 倍．(C) 增大D 倍． . (D) 不变． ［ ］40、直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是(A) 康普顿实验． (B) 卢瑟福实验．(C) 戴维孙－革末实验． (D) 斯特恩－革拉赫实验． ［ ］二、选择题：（每题4分）41、狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是________________________________________________________________________________； 光速不变原理说的是_______________________________________________ ___________________________________________．42、已知惯性系S ＇相对于惯性系S 系以 0.5 c 的匀速度沿x 轴的负方向运动，若从S ＇系的坐标原点O ＇沿x 轴正方向发出一光波，则S 系中测得此光波在真 空中的波速为____________________________________．43、以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为______．44、有一速度为u 的宇宙飞船沿x 轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________．45、一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.5 m．则此米尺以速度v＝__________________________m·s-1接近观察者．46、狭义相对论确认，时间和空间的测量值都是______________，它们与观察者的______________密切相关．47、静止时边长为50 cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108m·s-1运动时，在地面上测得它的体积是____________．48、牛郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以________________的匀速度飞行，将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星．49、π+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8 s，如果它相对于实验室以0.8 c (c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是______________________s.51、μ子是一种基本粒子，在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0＝2×10-6s．如果μ子相对于地球的速度为=v0.988c(c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ＝____________________．52、设电子静止质量为m e，将一个电子从静止加速到速率为0.6 c (c为真空中光速)，需作功________________________．53、(1) 在速度=v____________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍．(2) 在速度=v____________情况下粒子的动能等于它的静止能量．54、狭义相对论中，一质点的质量m与速度v的关系式为______________；其动能的表达式为______________．55、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的________倍．56、α粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能量的________倍．57、观察者甲以0.8c的速度（c为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一质量为1 kg的物体，则(1) 甲测得此物体的总能量为____________；(2) 乙测得此物体的总能量为____________．58、某加速器将电子加速到能量E = 2×106 eV时，该电子的动能E K =_____________________eV．（电子的静止质量m e = 9.11×10-31 kg, 1 eV =1.60×10-19 J）59、当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为______________．60、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．61、匀质细棒静止时的质量为m0，长度为l0，当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时，测得它的长为l，那么，该棒的运动速度v =__________________，该棒所具有的动能E K =______________．62、某光电管阴极, 对于λ = 4910 Å的入射光，其发射光电子的遏止电压为0.71 V．当入射光的波长为__________________Å时，其遏止电压变为1.43 V．( e =1.60×10-19 C，h =6.63×10-34 J·s )63、光子波长为λ，则其能量=____________；动量的大小=_____________；质量=_________________ ．64、已知钾的逸出功为2.0 eV，如果用波长为3.60×10-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =___________________．从钾表面发射出电子的最大速度v max =_______________________．(h =6.63×10-34 J·s，1eV =1.60×10-19 J，m e=9.11×10-31 kg)65、以波长为λ= 0.207 μm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率ν 0=1.21×1015赫兹，则其遏止电压|U a| =_______________________V．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C)66、在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|U a |与入射光频率ν的关系曲线如图所示，由此可知该金属的红限频率ν0=___________Hz ；逸出功A =____________eV ． 67、已知某金属的逸出功为A ，用频率为ν1的光照射该金属能产生光电效应，则该金属的红限频率ν0 =_____________________________，ν1 > ν0，且遏止电势差|U a | =______________________________．68、当波长为 300 nm (1 nm = 10-9 m)的光照射在某金属表面时，光电子的动能范围为 0～ 4.0×10-19 J ．此时遏止电压为|U a | =__________________V ；红限频 率ν0=_______________________ Hz ． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ， 基本电荷e =1.60×10-19 C)69、钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9 m)，用波长为180 nm 的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为___________________eV ． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)70、频率为 100 MHz 的一个光子的能量是_______________________，动量的大小是______________________． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)71、分别以频率为ν1和ν2的单色光照射某一光电管．若ν1 >ν2 (均大于红限频率ν0)，则当两种频率的入射光的光强相同时，所产生的光电子的最大初动能E 1____E 2；所产生的饱和光电流I s1____ I s2．(用＞或=或＜填入)72、当波长为3000 Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从 0到 4.0×10-19 J ．在作上述光电效应实验时遏止电压为 |U a | =____________V ；此金属的红限频率ν0 =__________________Hz ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ；基本电荷e =1.60×10-19 C)73、康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角φ = _____________时， 散射光子的频率小得最多；当φ = ______________ 时，散射光子的频率与入射光子相同．|1014 Hz)-74、在玻尔氢原子理论中势能为负值，而且数值比动能大，所以总能量为________值，并且只能取____________值．75、玻尔的氢原子理论中提出的关于__________________________________和____________________________________的假设在现代的量子力学理论中仍然是两个重要的基本概念．76、玻尔的氢原子理论的三个基本假设是：(1)____________________________________，(2)____________________________________，(3)____________________________________．77、玻尔氢原子理论中的定态假设的内容是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.78、玻尔氢原子理论的基本假设之一是定态跃迁的频率条件，其内容表述如下：______________________________________________________________________________________________________________________．79、玻尔氢原子理论的基本假设之一是电子轨道动量矩的量子化条件，其内容可表述如下：________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________．80、氢原子的部分能级跃迁示意如图．在这些能级跃迁中， (1) 从n =______的能级跃迁到n =_____的能级时所发射的光子的波长最短；(2) 从n =______的能级跃迁到n =______的能级时所发射的光子的频率最小．81、若中子的德布罗意波长为2 Å，则它的动能为________________．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，中子质量m =1.67×10-27 kg)大学物理题库------近代物理答案一、选择题：01-05 DABAA 06-10 ACDBB 11-15 CACBA 16-20 BCCCD21-25 ADDCB 26-30 DDDDC 31-35 ECDAA 36-40 DACDD二、填空题41、见教本下册p.268； 42、c ； 43. c ； 44. c ， c ； 45. 8106.2⨯；46. 相对的，相对运动； 47. 3075.0m ； 48. 181091.2-⨯ms ； 49. 81033.4-⨯； 51. s 51029.1-⨯； 52. 225.0c m e ； 53.c 23, c 23；54. 2)(1c v m m -=， 202c m mc E k -=； 55. 4； 56. 4；n = 1n = 2n = 3n = 457. (1) J 16109⨯， (2) J 7105.1⨯； 58. 61049.1⨯； 59. c 321；60. 13108.5-⨯， 121004.8-⨯； 61. 20)(1l l c -， )(020l l l c m -； 62. 11082.3⨯；63. λhc hv E ==， λh p =， 2c h c m νλ== ； 64. V 45.1， 151014.7-⨯ms ； 65. )(0v c e h -λ； 66. 5×1014，2； 67. h A /，e h /)(01νν-； 68. 5.2，14100.4⨯； 69. 5.1； 70. J 261063.6-⨯，1341021.2--⋅⨯ms kg ； 71. 21E E >， 21s s I I <； 72. 5.2，14100.4⨯； 73. π，0； 74. 负，离散； 75. 定态概念， 频率条件（定态跃迁）； 76. —79. 见教本下册p.246--249； 80. （1）4，1；（2）4， 3；81. J mh E k 21221029.32⨯==λ；。

十九、近代物理一、知识网络二、画龙点睛概念一、原子结构：1、电子的发现和汤姆生的原子模型：（1）电子的发现：1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。

电子的发现表明：原子存在精细结构，从而打破了原子不可再分的观念。

（2）汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、α粒子散射实验和原子核结构模型（1）α粒子散射实验：1909年，卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成①装置：②现象：a. 绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。

b. 有少数α粒子发生较大角度的偏转c. 有极少数α粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。

（2）原子的核式结构模型：由于α粒子的质量是电子质量的七千多倍，所以电子不会使α粒子运动方向发生明显的改变，只有原子中的正电荷才有可能对α粒子的运动产生明显的影响。

如果正电荷在原子中的分布，像汤姆生模型那模均匀分布，穿过金箔的α粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡，α粒了运动将不发生明显改变。

散射实验现象证明，原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年，卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。

原子核半径小于10-14m，原子轨道半径约10-10m。

3、玻尔的原子模型（1）原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾（两方面）a. 电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。

b. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。

5、戴维孙—革末实验中以电子射向晶体镍的表面,此实验 (A)测定了电子的荷质比; (B)确定了光电效应的真实性; (C)表明了电子的波动性; (D)观察到了原子能级的不连续性 5、 (C )6、一根长为L 的棒静止在S '系中,并与X O ''轴平行,质量为m .当S '系相对于S 系沿X +方向以匀速V 高速运动时, S 系上的人测得此棒的线密度为 (A )L)c Vm(122-； (B ))c V(1L m 22-；(C )L)c V(1m 22-； (D ))c VL(1m 22-。

6、 (D )5、绝对黑体是这样一种物体(A)不辐射可见光的物体； (B)不辐射任何光线的物体；(C)不反射任何光线的物体； (D)不反射可见光的物体。

5、 (C )6、边长为a 的正方形薄板静止在'S 系中的XOY 平面内，且两边分别与y x 、轴平行。

当'S 系相对于S 系沿x 轴方向以速度c 8.0=υ高速运动时，S 系上的人测得薄板的面积为(A)2a ； (B)28.0a ； (C)6.02a ； (D)26.0a6、 (D )5、图中给出了某黑体在两种温度下的热辐射曲线，根据 （9） 定律，可知曲线 （10） 的温度较高。

5、（9）维恩位移定律，或斯特藩—玻耳兹曼定律；（10）Ⅰ；6、强度相同，频率分别为1ν和2ν的单色光（21νν>，1ν、2ν均大于红限0ν。

），入射于光电管，则这两种频率的入射光所产生的光电子的初动能1E （11） 2E （填>,<,=），所产生的饱和光电流的强度1I （12）2I （填>,<,=）6、（11）21E E >, （12）21I I <5、在氢原子光谱的巴尔末系中，当电子从n ＝ （9） 的能级跃迁到m ＝ （10）的能级时所发射的光波的波长最短。

5、（9）∞=n ；（10）2=m ；6.静止电子经100V 电势差加速后的德布罗意波长λ＝ （11） Å，运动速率等于在300K 时方均根速率的氢原子的德布罗意波长λ＝ （12） Å。

2023年高考一轮复习知识考点专题12 《近代物理》第一节光电效应、波粒二象性【基本概念规律】一、光电效应1．定义:在光地照射下从物体发射出电子地现象(发射出地电子称为光电子)．2．产生条件:入射光地频率大于极限频率．3．光电效应规律(1)存在着饱和电流对于一定颜色地光,入射光越强,单位时间内发射地光电子数越多．(2)存在着遏止电压和截止频率光电子地能量只与入射光地频率有关,而与入射光地强弱无关．当入射光地频率低于截止频率时不发生光电效应．(3)光电效应具有瞬时性当频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流,时间不超过10－9 s.二、光电效应方程1．基本物理量(1)光子地能量ε＝hν,其中h＝6.626×10－34 J·s(称为普朗克常量)．(2)逸出功:使电子脱离某种金属所做功地最小值．(3)最大初动能发生光电效应时,金属表面上地电子吸收光子后克服原子核地引力逸出时所具有动能地最大值．2．光电效应方程:E k＝hν－W0.三、光地波粒二象性与物质波1．光地波粒二象性(1)光地干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光地波粒二象性．2．物质波(1)概率波:光地干涉现象是大量光子地运动遵守波动规律地表现,亮条纹是光子到达概率大地地方,暗条纹是光子到达概率小地地方,因此光波又叫概率波．(2)物质波:任何一个运动着地物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ＝hp,p为运动物体地动量,h为普朗克常量．【重要考点归纳】考点一　光电效应规律地理解 1．放不放光电子,看入射光地最低频率．2．单位时间内放多少光电子,看光地强度．3．光电子地最大初动能大小,看入射光地频率．4．要放光电子,瞬时放．考点二　光电效应方程及图象问题　1．爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0hν:光电子地能量．W 0:逸出功,即从金属表面直接飞出地光电子克服正电荷引力所做地功．E k :光电子地最大初动能．2．图象分析图象名称图线形状由图线直接(间接) 得到地物理量最大初动能E k 与入射光频率ν地关系图线①极限频率:ν0②逸出功:W 0＝|－E |＝E ③普朗克常量:图线地斜率k ＝h遏止电压U c 与入射光频率ν地关系图线①截止(极限)频率:ν0②遏止电压U c :随入射光频率地增大而增大③普朗克常量:h ＝ke (k 为斜率,e 为电子电量)频率相同、光强不同时,光电流与电压地关系①遏止电压:U c②饱和光电流:I m (电流地最大值)③最大初动能:E km ＝eU c 频率不同、光强相同时,光电流与电压地关系①遏止电压:U c1、U c2②饱和光电流:电流最大值③最大初动能E k1＝eU c1,E k2＝eU c2【思想方法与技巧】用统计规律理解光地波粒二象性微观粒子中地粒子性与宏观概念中地粒子性不同,通俗地讲,宏观粒子运动有确定地轨道,能预测,遵守经典物理学理论,而微观粒子运动轨道具有随机性,不能预测,也不遵守经典物理学理论；微观粒子地波动性与机械波也不相同,微观粒子波动性是指粒子到达不同位置地机会不同,遵守统计规律,所以这种波叫概率波．第二节　原子与原子核【基本概念、规律】一、原子地核式结构1．α粒子散射实验地结果绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来地方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子地偏转超过了90°,有地甚至被撞了回来,如下图所示．2．原子地核式结构在原子中心有一个很小地核,原子全部地正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电地电子在核外空间绕核旋转．二、玻尔理论1．定态:原子只能处于一系列不连续地能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定地,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量．2．跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率地光子,光子地能量由这两个定态地能量差决定．即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量,h＝6.626×10－34 J·s) 3．轨道:原子地不同能量状态跟电子在不同地圆周轨道绕核运动相对应．原子地定态是不连续地,因此电子地可能轨道也是不连续地．4．氢原子地能级、能级公式(1)氢原子地能级图(如下图所示)(2)氢原子地能级和轨道半径①氢原子地能级公式:E n＝1n2E1(n＝1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1＝－13.6eV.②氢原子地半径公式:r n＝n2r1(n＝1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1＝0.53×10－10 m.三、天然放射现象、原子核地组成1．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线地现象,首先由贝克勒尔发现．天然放射现象地发现,说明原子核具有复杂地结构．(2)放射性和放射性元素:物质发射某种看不见地射线地性质叫放射性．具有放射性地元素叫放射性元素．(3)三种射线:放射性元素放射出地射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线．2．原子核(1)原子核地组成①原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子．②原子核地核电荷数＝质子数,原子核地质量数＝质子数＋中子数．(2)同位素:具有相同质子数、不同中子数地原子,在元素周期表中地位置相同,同位素具有相同地化学性质．四、原子核地衰变和半衰期1．原子核地衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核地变化称为原子核地衰变．(2)分类α衰变:A Z X→A－4Z－2Y＋42Heβ衰变:A Z X→A Z＋1Y＋0－1e2．半衰期(1)定义:放射性元素地原子核有半数发生衰变所需地时间．(2)衰变规律:N＝N0(12)t/τ、m＝m0(12)t/τ(3)影响因素:由原子核内部因素决定,跟原子所处地物理化学状态无关．五、核力、结合能、质量亏损、核反应1．核力(1)定义:原子核内部,核子间所特有地相互作用力．(2)特点:①核力是强相互作用地一种表现；②核力是短程力,作用范围在1.5×10－15 m之内；③每个核子只跟它地相邻核子间才有核力作用．2．核能(1)结合能核子结合为原子核时放出地能量或原子核分解为核子时吸收地能量,叫做原子核地结合能,亦称核能．(2)比结合能①定义:原子核地结合能与核子数之比,称做比结合能,也叫平均结合能．②特点:不同原子核地比结合能不同,原子核地比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定．3．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2,原子核地质量必然比组成它地核子地质量和要小Δm,这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放地核能ΔE＝Δmc2.4．获得核能地途径:(1)重核裂变；(2)轻核聚变．5．核反应(1)遵守地规律:电荷数守恒、质量数守恒．(2)反应类型:衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变．【重要考点归纳】考点一　氢原子能级及能级跃迁　1．原子跃迁地条件(1)原子跃迁条件hν＝E m－E n只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁地情况．(2)当光子能量大于或等于13.6 eV时,也可以被处于基态地氢原子吸收,使氢原子电离；当处于基态地氢原子吸收地光子能量大于13.6 eV时,氢原子电离后,电子具有一定地初动能．(3)原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)地能量而被激发．由于实物粒子地动能可全部或部分被原子吸收,所以只要入射粒子地能量大于或等于两能级地能量差值(E＝E m－E n),均可使原子发生能级跃迁．2．跃迁中两个易混问题(1)一群原子和一个原子:氢原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一个可能地轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨道时,可能地情况只有一种,但是如果容器中盛有大量地氢原子,这些原子地核外电子跃迁时就会有各种情况出现了．(2)直接跃迁与间接跃迁:原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时．有时可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁．两种情况下辐射(或吸收)光子地能量是不同地．直接跃迁时辐射(或吸收)光子地能量等于间接跃迁时辐射(或吸收)地所有光子地能量和．3.(1)能级之间跃迁时放出地光子频率是不连续地．(2)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子地频率由hν＝E m －E n 求得．若求波长可由公式c ＝λν求得．(3)一个氢原子跃迁发出可能地光谱线条数最多为(n －1)．(4)一群氢原子跃迁发出可能地光谱线条数地两种求解方法:①用数学中地组合知识求解:N ＝C 2n ＝n ￿n －1￿2.②利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁地各种可能情况一一画出,然后相加．考点二　氢原子地能量及其变化　1．原子能量:E n ＝E k n ＋E p n ＝E 1n2,随n (r )增大而增大,其中E 1＝－13.6 eV.2．电子动能:电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力,即k e 2r 2n ＝m v 2r n ,所以E k n ＝12k e 2r n ,随n (r )增大而减小．3．电势能:通过库仑力做功判断电势能地增减．当n 减小,即轨道半径减小时,库仑力做正功,电势能减小；反之,n 增大,即轨道半径增大时,电势能增加．考点三　原子核地衰变　半衰期　1．衰变规律及实质(1)两种衰变地比较衰变类型α衰变β衰变衰变方程A Z X →A －4Z －2Y ＋42HeA Z X →A Z ＋1Y ＋0－1e 2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子衰变实质211H ＋210n →42He10n →11H ＋0－1e 衰变规律质量数守恒、电荷数守恒(2)γ射线:γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生地．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变地过程中,产生地新核由于具有过多地能量(核处于激发态)而辐射出光子．2．确定衰变次数地方法因为β衰变对质量数无影响,先由质量数地改变确定α衰变地次数,然后再根据衰变规律确定β衰变地次数．3．半衰期(1)公式:N 余＝N 原(12)t /τ,m 余＝m 原(12)t /τ(2)影响因素:放射性元素衰变地快慢是由原子核内部自身因素决定地,跟原子所处地物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．考点四　核反应类型与核反应方程1．核反应地四种类型:衰变、人工转变、裂变和聚变．2．核反应过程一般都是不可逆地,所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向,不能用等号连接．3．核反应地生成物一定要以实验为基础,不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒,核反应过程中反应前后地总质量一般会发生变化．5．核反应遵循电荷数守恒．考点五　有关核能地计算 1．应用质能方程解题地流程图书写核反应方程→计算质量亏损Δm→利用ΔE＝Δmc2计算释放地核能(1)根据ΔE＝Δmc2计算,计算时Δm地单位是"kg",c地单位是"m/s",ΔE地单位是"J"．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV地能量,所以计算时Δm地单位是"u",ΔE地单位是"MeV"．2．利用质能方程计算核能时,不能用质量数代替质量进行计算．【思想方法与技巧】守恒思想在核反应中地应用(1)在动量守恒方程中,各质量都可用质量数表示．(2)只有利用ΔE＝Δmc2时,才考虑质量亏损,在动量和能量守恒方程中,不考虑质量亏损．(3)注意比例运算求解．。

近代物理专题复习近代物理考点一、核式结构——α粒子散射实验（1）实验装置（2）实验现象：①绝大多数α粒子穿过金箔后基本仍沿原来的方向前进；（原子内大部分是空的）②有少数α粒子发生了较大的偏转。

（存在正电荷，且处在一个很小的地方）③极少数α粒子甚至发生反弹；（核的质量很大）（3）结论：①核式结构②估算出原子核大小的数量级是10-15m例题1、（04上海）下列说法中正确的是 ( )A．玛丽⋅居里首先提出原子的核式结构B．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说例题2、（上海06届十校联考）下列各项中，属于卢瑟福原子核式结构学说内容的是：（）A、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里B、带负电的电子在核外空间绕着核旋转C、原子核是由质子和中子组成的D、原子核具有天然放射性例题3、（03上海）卢瑟福通过实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型。

右面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。

例题4、（05江苏）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是(A)动能先增大，后减小(B)电势能先减小，后增大(C)电场力先做负功，后做正功，总功等于零(D)加速度先变小，后变大考点二、波尔理论——（1）定态假设：原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。

（2）跃迁假设：原子从一定态跃迁到另一种定态，它要辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差值决定：即：hν=E m-E n（3）量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应，原子的定态是不连续的，因此电子所处的可能轨道的分布也是不连续的。

“近代物理基础”课程考试知识点第五部分相对论基础（总分数分布11.1%）第十八章狭义相对论1爱因斯坦两个假设（狭义相对论的基本原理）（1）光速不变原理内容；（2）相对性原理内容。

2洛伦兹变换（1）时空坐标公式；（2）速度变换公式与应用。

3 同时的相对性（1）内容；（2）用洛伦兹变换证明及简单应用。

4时间延缓效应（1）内容；（2）用洛伦兹变换证明及简单应用。

5长度的相对性（1）内容；（2）用洛伦兹变换证明及简单应用。

6相对论质速公式与应用；7相对论动力学方程；8相对论动能公式与应用；9相对论质-能关系公式与应用；10相对论动量-能量关系及应用；11例题：18-1；18-3。

第六部分量子物理（总分数分布33.3%）第十八章光的波粒二象性（第六部分分数分布33.2%）1热辐射（1）物理本质；（2）平衡辐射的物理意义；（3）总辐出度的与单色辐出度的定义；（4）基尔霍夫辐射定律内容；（5）绝对黑体模型；（6）绝对黑体能量按波长分布曲线特征；（7）斯特藩-玻尔兹曼定律内容与应用；（8）维恩位移定律内容与应用。

2普朗克假设的内容与意义；3光电效应（1）4条实验规律；（2）经典物理解释光电效应的困难；（3）爱因斯坦光量子假设内容；（4）爱因斯坦光电效应方程及对光电效应的解释。

4康普顿效应（1）实验规律；（2）经典物理解释的困难；（3）量子论解释及公式推导。

5爱因斯坦光量子关系式。

第二十一章电子的波粒二象性（第六部分分数分布22.2%）1德布罗意假设（1）内容与物理意义；（2）非相对论性德布罗意波波长的计算；（3）相对论性德布罗意波波长的计算。

2不确定性关系的数学表示式与物理意义3自由电子德布罗意波波函数（1）数学表达式；（2）归一化条件的数学表达式、物理意义与归一化波函数的计算；（3）波函数满足的标准条件。

4概率波（1）玻恩统计解释的内容；（2）概率密度的计算；（3）概率密度（分布函数）极值点的计算。

5例题21-4第二十二章薛定谔方程（第六部分分数分布分数分布22.2%）1定态的物理意义2自由粒子（1）一维含时薛定谔方程形式；（2）一维定态薛定谔方程形式。

近代物理复习题一、选择题1、8015有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是(A) 只有(1)、(2)是正确的．(B) 只有(1)、(3)是正确的．(C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的．［］2、4716有一直尺固定在K′系中，它与Ox′轴的夹角θ′＝45°，如果K′系以匀速度沿Ox 方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角(A) 大于45°．(B) 小于45°．(C) 等于45°．(D) 当K′系沿Ox正方向运动时大于45°，而沿Ox负方向运动时小于45°．［］3、4359(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：(A) (1)同时，(2)不同时．(B) (1)不同时，(2)同时．(C) (1)同时，(2)同时．(D) (1)不同时，(2)不同时．［］4、4174某核电站年发电量为100亿度，它等于36×1015J的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg．(B) 0.8 kg．(C) (1/12)×107 kg．(D) 12×107 kg．［］5、4723质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的(A) 4倍．(B) 5倍．(C) 6倍．(D) 8倍．［］6、4498一个电子运动速度v = 0.99c，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV)(A) 4.0MeV．(B) 3.5 MeV．(C) 3.1 MeV．(D) 2.5 MeV．［］7、4724α 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的(A) 2倍．(B) 3倍．(C) 4倍．(D) 5倍．［］8、4174某核电站年发电量为 100亿度，它等于36×1015 J 的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg ． (B) 0.8 kg ．(C) (1/12)×107 kg ． (D) 12×107 kg ． ［ ］9、4182用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得饱和电流为I 1，以频率为ν2的单色光照射该金属时，测得饱和电流为I 2，若I 1> I 2，则(A) ν1 >ν2． (B) ν1 <ν2．(C) ν1 =ν2． (D) ν1与ν2的关系还不能确定． ［ ］10、4607当照射光的波长从4000 Å变到3000 Å时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止电压将：(A) 减小0.56 V ． (B) 减小0.34 V ．(C) 增大0.165 V ． (D) 增大1.035 V ． ［ ］(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)11、4386以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示．满足题意的图是 ［ ］12、4383用频率为ν 的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为E K ；若改用频率为2ν的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A) 2 E K ． . (B) 2h ν - E K ．(C) h ν - E K ． (D) h ν + E K ． ［ ］13、0507已知用光照的办法将氢原子基态的电子电离，可用的最长波长的光是 913 Å的紫外光，那么氢原子从各受激态跃迁至基态的赖曼系光谱的波长可表示为：(A) 11913+-=n n λ Å． (B) 11913-+=n n λ Å． (C) 1191322-+=n n λ Å． (D) 191322-=n n λ Å． ［ ］ 14、4190要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是(A) 1.5 eV ． (B) 3.4 eV ．(C) 10.2 eV ． (D) 13.6 eV ． ［ ］15、4198根据玻尔理论，氢原子中的电子在n =4的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为(A) 1/4． (B) 1/8．(C) 1/16． (D) 1/32． ［ ］16、4619按照玻尔理论，电子绕核作圆周运动时，电子的动量矩L 的可能值为(A) 任意值． (B) nh ， n = 1，2，3，…(C) 2π nh ， n = 1，2，3，… (D) nh/(2π)，n = 1，2，3，…［ ］17、4770如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的(A) 动量相同． (B) 能量相同．(C) 速度相同． (D) 动能相同． ［ ］18、4206静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长λ与速度v 有如下关系：(A) v ∝λ ． (B) v /1∝λ．(C) 2211c -∝v λ． (D) 22v -∝c λ． ［ ］ 19、4428已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：a x ax 23cos 1)(π⋅=ψ, ( - a ≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a )． (B) 1/a ．(C) a 2/1． (D) a /1． ［ ］20、5619波长λ =5000 Å的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量∆λ =10-3 Å，则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为(A) 25 cm ． (B) 50 cm ．(C) 250 cm ． (D) 500 cm ． ［ ］二、填空题21、8016有一速度为u 的宇宙飞船沿x 轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________．22、8017当惯性系S 和S ′的坐标原点O 和O ′重合时，有一点光源从坐标原点发出一光脉冲，在S 系中经过一段时间t 后（在S ′系中经过时间t ′），此光脉冲的球面方程（用直角坐标系）分别为：S 系___________________； S ′系____________________．23、4166一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为 0.5 m ．则此米尺以速度v＝_______________m ·s -1接近观察者．24、4165π+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8 s ，如果它相对于实验室以0.8 c (c 为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是______________________s.25、4733已知一静止质量为m 0的粒子，其固有寿命为实验室测量到的寿命的1/n ，则此粒子的动能是____________．26、4728狭义相对论中，一质点的质量m 与速度v 的关系式为______________；其动能的表达式为______________．27、4499(1) 在速度=v ____________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍．(2) 在速度=v ____________情况下粒子的动能等于它的静止能量．28、4730α 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能量的________倍．29、4179光子波长为λ，则其能量=____________；动量的大小 =_____________；质量=_________________ ．30、4184已知钾的逸出功为 2.0 eV ，如果用波长为3.60×10-7 m 的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a | =___________________．从钾表面发射出电子的最大速度v max=_______________________． (h =6.63×10-34 J ·s ，1eV =1.60×10-19 J ，m e =9.11×10-31 kg)31、4391当波长为 300 nm (1 nm = 10-9 m)的光照射在某金属表面时，光电子的动能范围为 0～4.0×10-19 J ．此时遏止电压为|U a | =_______________V ；红限频率ν0=____________________Hz ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ， 基本电荷e =1.60×10-19 C)32、4742某金属产生光电效应的红限为ν0，当用频率为ν (ν ＞ν0 )的单色光照射该金属时，从金属中逸出的光电子(质量为m )的德布罗意波长为________________．33、4389在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|U a |与入射光频率ν的关系曲线如图所示，由此可知该金属的红限频率ν0=___________Hz ；逸出功A =____________eV ．34、4740在X 射线散射实验中，散射角为φ 1 = 45°和φ 2 =60°的散射光波长改变量之比∆λ1：∆λ2 =_________________．35、4756氢原子从能量为－0.85 eV 的状态跃迁到能量为－3.4 eV 的状态时，所发射的光子能量是_________eV ，这是电子从n =_______的能级到n = 2的能级的跃迁．36、4201图示被激发的氢原子跃迁到低能级时(图中E 1不是基态能级)，可发出波长为λ1、λ2、λ3的辐射，其频率ν1、ν2和ν3满足关系式______________；三个波长满足关系式_______________．|1014 Hz)-2 λ1λ2λ3E 1E 2E 337、4754 氢原子的部分能级跃迁示意如图．在这些能级跃迁中， (1) 从n =______的能级跃迁到n =_____的能级时所发射的光子的波长最短；(2) 从n =______的能级跃迁到n =______的能级时所发射的光子的频率最小．38、4207 令)/(c m h e c =λ(称为电子的康普顿波长，其中e m 为电子静止质量，c 为真空中光速，h 为普朗克常量)．当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是λ =________________λc ．39、4524静止质量为m e 的电子，经电势差为U 12的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长λ＝________________________________．40、4632如果电子被限制在边界x 与x +∆x 之间，∆x =0.5 Å，则电子动量x 分量的不确定量近似地为________________kg ·m ／s ． (不确定关系式∆x ·∆p ≥h ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)三、计算题41、4366在惯性系S 中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生∆t =2s ；而在另一惯性系S ＇中，观测第二事件比第一事件晚发生∆t '=3s ．那么在S ＇系中发生两事件的地点之间的距离是多少？42、5357设有宇宙飞船A 和B ，固有长度均为l 0 = 100 m ，沿同一方向匀速飞行，在飞船B 上观测到飞船A 的船头、船尾经过飞船B 船头的时间间隔为∆t = (5/3)×10-7 s ，求飞船B 相对于飞船A 的速度的大小．43、4364一艘宇宙飞船的船身固有长度为L 0 =90 m ，相对于地面以=v 0.8 c (c 为真空中光速)的匀速度在地面观测站的上空飞过．(1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？44、4490地球的半径约为R 0 = 6376 km ，它绕太阳的速率约为=v 30 km ·s -1，在太阳参考系中测量地球的半径在哪个方向上缩短得最多？缩短了多少？ (假设地球相对于太阳系来说近似于惯性系)45、4357在O 参考系中，有一个静止的正方形，其面积为 100 cm 2．观测者O ＇以 0.8c 的匀速度沿正方形的对角线运动．求O ＇所测得的该图形的面积．46、4610红限波长为λ0 =0.15 Å的金属箔片置于B =30×10-4 T 的均匀磁场中．今用单色γ 射线照射而释放出电子，且电子在垂直于磁场的平面内作R = 0.1 m 的圆周运动．求γ 射线的波长．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C,电子质量m e =9.11×10-31 kg)47、0521实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子．(1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．n = 1n = 2n = 3n = 448、4506当电子的德布罗意波长与可见光波长( λ =5500 Å)相同时，求它的动能是多少电子伏特？(电子质量m e=9.11×10-31 kg，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s, 1 eV =1.60×10-19 J) 49、4525已知第一玻尔轨道半径a，试计算当氢原子中电子沿第n玻尔轨道运动时，其相应的德布罗意波长是多少？50、4430已知粒子在无限深势阱中运动，其波函数为ψ(0 ≤x≤a)axπx=/)sin(/2(a)求发现粒子的概率为最大的位置．。

高中近代物理高考知识点近代物理是高中物理中的一个重要内容，也是高考中必考的知识点。

本文将以高中近代物理为主题，详细介绍一些重要的知识点，不仅涵盖内容丰富，而且形式多样，以便更好地为考生提供帮助。

一、光的折射和反射1. 光的折射定律：当光从一种介质进入另一种介质时，入射角、折射角和两种介质折射率之间满足n1sinθ1 = n2sinθ2的关系。

2. 全反射现象：当光从光密介质向光疏介质射入时，发生全反射现象，条件是入射角大于临界角。

3. 凸透镜成像：凸透镜成像有实像和虚像两种情况，通过凸透镜成像可以明确物体与像的关系以及像的性质。

4. 平面镜成像：平面镜成像有虚像一种情况，经过平面镜的光线发生反射，形成的像与物体具有相同的大小和形状。

二、电磁感应和电动势1. 法拉第电磁感应定律：当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势和感应电流。

2. 感应电磁感应定律：当导体中感应电流产生变化时，会在其周围产生感应磁场。

3. 电动势和电源：电动势是电源对单位正电荷所做的功，电源的正负极之间存在着电压差，电流会由高电压向低电压方向流动。

三、核能与放射性1. 核能释放与吸收：核能释放和吸收可以通过核反应来实现，包括裂变和聚变两种方式。

2. 放射性物质与半衰期：放射性物质会自发地发出放射线，并在一定时间内减少一半，这个时间被定义为半衰期。

3. 辐射的防护与利用：辐射对人体有害，需要采取一些防护措施来保护自己。

同时，利用辐射也可以应用于医学诊断和治疗等方面。

四、量子物理和光的行为1. 光子与光的粒子性：光具有波动和粒子性，光子是光的粒子性质，具有能量、动量和频率等特性。

2. 光的衍射与干涉：光的衍射是光通过小孔或者物体边缘时产生弯曲的现象，光的干涉是光由两个或多个波前叠加时产生明暗相间的现象。

3. 光的光电效应和康普顿散射：光电效应是指光照射到金属表面，使金属发射电子的现象；康普顿散射是指光通过物质时与物质中的自由电子发生碰撞，改变光的频率和方向的现象。

第2课时光电效应波粒二象性基础知识题组1．[黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是() A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍D．普朗克最先提出了能量子的概念2．[光电效应规律的理解]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是() A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比3．[光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是() A．光电效应反映了光的粒子性B．大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性C．光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性D．只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的考点梳理一、黑体辐射与能量子1．黑体与黑体辐射(1)黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．(2)黑体辐射的实验规律①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都．b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．2．能量子(1)定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．(2)能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10－34 J·s.二、光电效应1．光电效应现象光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做2．光电效应规律(1)每种金属都有一个．(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的增大而增大．(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是的．(4)光电流的强度与入射光的成正比．3．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34 J·s.(2)光电效应方程：其中hν为入射光的能量，E k为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功．4．遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的，叫做该金属的逸出功．三、光的波粒二象性与物质波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有．(2)光电效应说明光具有(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的．2．物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.考点突破考点一对光电效应规律的理解例11905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是()A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应解析根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A、D正确．根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误．答案AD 突破训练1入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则()A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D．有可能不发生光电效应解析光电效应瞬时(10－9 s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错；对于某种特定金属，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B错；光电子数目多少与入射光强度有关(可理解为一个光子能打出一个电子)，光强减弱，逸出的电子数目减少，C对．答案 C考点二 对光电效应方程的应用和E k －ν图象的考查 1． 爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0hν：光电子的能量W 0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功． E k ：光电子的最大初动能．2． 由E k －ν图象(如图1)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E k 轴交点的纵坐标的值E ＝W 0.(3)普朗克常量：图线的斜率k ＝h .图1例2 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5)．由图可知 ( )A ．该金属的截止频率为4.27×1014Hz B ．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C ．该图线的斜率表示普朗克常量 D ．该金属的逸出功为0.5 eV解析 图线在横轴上的截距为截止频率，A 正确，B 错误；由光电效应方程E k ＝hν－W 0可知图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为W 0＝hνc ＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ＝1.77 eV ，D 错误．答案 AC突破训练2 已知锌的逸出功为3.34 eV ，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s ，求该紫外线的波长λ(电子质量m e ＝9.11×10－31 kg ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s,1 eV＝1.60×10－19 J)．答案 2.01×10－7m解析 根据爱因斯坦光电效应方程hc λ＝W 0＋12m e v 2所以λ＝2.01×10－7m.考点三 对光的波粒二象性、物质波的考查光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为： (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性． 例3 关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是 ( )A ．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B ．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C ．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D ．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性 解析 光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性．答案 D突破训练3 关于光的本性，下列说法正确的是 ( )A ．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B ．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C ．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D ．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 答案 D解析 光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同的侧面、不同属性，只能认为光具有波粒二象性，选项D 正确. 例4 (2010·江苏单科·12C(1))研究光电效应的电路如图3所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是________．解析 由于光的频率相同，所以对应的反向截止电压相同，选项A 、B 错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项C 正确，D 错误． 答案 C方法提炼：1.常见电路(如图所示) 2．两条线索(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大． (2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大 高考题组 1．(2012·四川理综·18)a 、b 两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图5所示．用a 、b 两束光 ( )A ．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波B ．先后照射某金属，a 光照射时恰能逸出光电子，则b 光照射时也能逸出光电子C ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b 光不能进入空气，则a 光也不能进入空气D ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a 光的反射角比b 光的反射角大 2． (2011·江苏单科·12C(1))下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是 ( )3． (2010·天津理综·8)用同一光电管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图所示．则这两种光( )A ．照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大B ．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大C ．通过同一装置发生双缝干涉，a 光的相邻条纹间距大D ．通过同一玻璃三棱镜时，a 光的偏折程度大 4． (2010·浙江理综·16)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 模拟题组5． 用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则( )A ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C ．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D ．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了6． 如图所示，用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( ) A ．增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小 B ．a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电 C ．a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长D ．若a 光是氢原子从n ＝4的能级向n ＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n ＝5的能级向n ＝2的能级跃迁时产生的练出高分题组1 对光的波粒二象性的考查 1． 下列说法正确的是 ( )A ．有的光是波，有的光是粒子B ．光子与电子是同样的一种粒子C ．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D ．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性2． 物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度．使光子只能一个一个地通过狭缝．实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹．对这个实验结果下列认识正确的是 ( )A ．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B ．单个光子的运动没有确定的规律C ．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D ．只有大量光子的行为才表现出波动性 ►题组2 对光电效应理解的考查3． 利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是 ( )A ．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B ．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C ．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D ．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子4． 入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法中正确的是 ( ) A ．有可能不发生光电效应B ．从光照射到金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C ．逸出的光电子的最大初动能将减小D ．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 5． 光电效应的实验结论是：对于某种金属 ( )A ．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B ．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C ．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D ．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 6． 对光电效应的理解正确的是 ( )A ．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B ．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C ．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D ．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同题组3 对光电效应方程应用的考查7. 如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 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hνc C ．入射光的频率为2νc 时，产生的光电子的最大初动能为ED ．入射光的频率为νc 2时，产生的光电子的最大初动能为E28． 下表给出了一些金属材料的逸出功.现用波长为(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s) ()A．2种B．3种C．4种D．5种9．如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则()A．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生10．2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图3所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10．5 eV的光照射阴极K，电流计中有示数；若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为 6.0 V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(选填“为零”或“不为零”)．11．紫光在真空中的波长为4.5×10－7 m，问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率为ν0＝4.62×1014 Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h＝6.63×10－34 J·s)12．如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．(1)求此时光电子的最大初动能的大小；图4(2)求该阴极材料的逸出功．第3课时原子与原子核基础知识题组1．[原子核式结构模型的理解]下列说法正确的是()A．汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕”式原子模型B．卢瑟福做α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数α粒子发生大角度偏转C．α粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上D．卢瑟福提出了原子“核式结构”模型，并解释了α粒子发生大角度偏转的原因2．[光谱与光谱分析]对于原子光谱，下列说法正确的是()A．原子光谱是不连续的B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素3．[玻尔原子结构模型的理解]根据玻尔理论，下列说法正确的是()A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子绕核运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差4．[原子核衰变的理解]下列说法正确的是()A．原子核在衰变时能够放出α射线或β射线B.23290Th经过一系列α和β衰变，成为20882Pb，铅核比钍核少12个中子C．原子核的半衰期与物质的质量有关，质量大，半衰期长D．对物质加热或加压可以缩短原子核的半衰期考点梳理一、原子的核式结构1. α粒子散射实验的结果绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图所示．2．卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核，叫，原子的所有正电荷和几乎都集中在原子核里，带负电的电子在核外绕核旋转．3．原子核的尺度：原子核直径的数量级为m，原子直径的数量级约为m.二、玻尔理论1．定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s)3．轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．4．氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示)(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.②氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.三、天然放射现象、原子核的组成1．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由发现．天然放射现象的发现，说明还具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫．具有放射性的元素叫．2．原子核(1)原子核的组成①原子核由中子和质子组成，质子和中子统称为．②原子核的核电荷数＝质子数，原子核的质量数＝③X元素原子核的符号为A Z X，其中A表示，Z表示．(2)同位素：具有相同、不同的原子，因为在元素周期表中的相同，同位素具有相同的性质．3．1．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类α衰变：A Z X→A－4Z－2Y＋42Heβ衰变：A Z X→A Z＋1Y＋0－1e2．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关．5．[核能的计算方法]已知22688Ra，22286Rn，42He的原子质量分别是226.025 4 u，222.017 5 u，4.002 6 u．求出22688Ra在α衰变22688Ra→22286Rn＋42He中放出的能量(以电子伏特为单位)．答案 4.937 0×106 eV解析衰变后的质量亏损为Δm＝(226.025 4－222.017 5－4.002 6) u＝0.005 3 u．因为1 u相当于931.5 MeV，因此释放的能量为ΔE＝0.005 3×931.5 MeV≈4.937 0 MeV＝4.937 0×106 eV.6．[核能的计算方法]铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n.试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量．(23592U，14156Ba，9236Kr，10n的质量分别为235.043 9 u，140.913 9 u,91.897 3 u,1.008 7 u．)答案200.6 MeV解析裂变反应的质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－140.913 9－91.897 3－3×1.008 7) u＝0.215 3 u.一个铀235原子核裂变后释放的能量为ΔE＝Δmc2＝0.215 3×931.5 MeV＝200.6 MeV.方法提炼1．核能：核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．2．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2.考点突破考点一氢原子能级及能级跃迁对原子跃迁条件的理解(1)原子从低能级向高能级跃迁，吸收一定能量的光子．只有当一个光子的能量满足hν＝E末－E初时，才能被某一个原子吸收，使原子从低能级E初向高能级E末跃迁，而当光子能量hν大于或小于E末－E初时都不能被原子吸收．(2)原子从高能级向低能级跃迁，以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差．特别提醒 原子的总能量E n ＝E k n ＋E p n ，由ke 2r 2n ＝m v 2r n 得E k n ＝12ke 2r n，因此，E k n 随r的增大而减小，又E n 随n 的增大而增大，故E p n 随n 的增大而增大，电势能的变化也可以从电场力做功的角度进行判断，当r 减小时，电场力做正功，电势能减小，反之，电势能增大．例1 如图3所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是( ) A ．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 B ．由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的光频率最小C ．由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的光最容易表现出衍射现象D ．用n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应解析 这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C 24＝4×32＝6种光子，选项A 错误；由n ＝4能级跃迁到n ＝3能级产生的光子能量最小，所以频率最小，选项B 错误；由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，最不容易表现出衍射现象，选项C 错误；从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV ，所以能使金属铂发生光电效应，选项D 正确． 答案 D 方法提炼1.一个原子和一群原子的区别：一个氢原子只有一个电子，在某个时刻电子只能在某一个可能的轨道上，当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道上时，可能情况有多种C 2n＝n n －12，但产生的跃迁只有一种．而如果是大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会出现所有的可能情况．2．入射光子和入射电子的区别：若是在光子的激发下引起原子跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差；若是在电子的碰撞下引起的跃迁，则要求电子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差．两种情况有所区别．突破训练1 某光电管的阴极为金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV ，如图4是氢原子的能级图，一群处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光照射到该光电管的阴极上，这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是 ( ) A ．2条 B ．4条 C ．5条 D ．6条 答案 B考点二 原子核和原子核的衰变 图41． 衰变规律及实质 (1)(2)γα衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子． 2． 原子核的人工转变用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程． 典型核反应：(1)卢瑟福发现质子的核反应方程为：14 7N ＋42He→17 8O ＋11H. (2)查德威克发现中子的核反应方程为： 94Be ＋42He→12 6C ＋10n.(3)居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为： 2713Al ＋42He→3015P ＋10n. 3015P→3014Si ＋0＋1e.3． 确定衰变次数的方法(1)设放射性元素A Z X 经过n 次α衰变和m 次β衰变后，变成稳定的新元素A ′Z ′Y ，则表示该核反应的方程为A Z X→A ′Z ′Y ＋n 42He ＋m 0－1e根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A ＝A ′＋4n ，Z ＝Z ′＋2n －m(2)确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数． 4． 半衰期(1)公式：N 余＝N 原(12)t /τ，m 余＝m 原(12)t /τ式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关． 例2 (2011·海南·19(1))2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I 和137Cs 两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I 和137Cs 的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I 和137Cs 原子核中的中子数分别是________和________． A ．X 1―→13756Ba ＋10nB ．X 2―→131 54Xe ＋0－1eC ．X 3―→137 56Ba ＋0－1eD ．X 4―→13154Xe ＋11p解析 根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131I 的衰变为选项B,137Cs 的衰变为选项C,131I 的中子数为131－53＝78,137Cs 的中子数为137－55＝82. 答案 B C 78 82例3 (1)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有 ( ) A ．是原子核质量减少一半所需的时间 B ．是原子核有半数发生衰变所需的时间C ．把放射性元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的半衰期D ．可以用来测定地质年代、生物年代等(2)某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中14 6C 的含量推断出了该生物死亡的年代．已知。

高考近代物理知识点近代物理是高考物理中重要的知识点之一，它包含了许多与现代科学和技术密切相关的内容。

本文将介绍高考近代物理的一些重要知识点，以帮助考生更好地备考。

一、相对论相对论是近代物理的重要理论之一，由爱因斯坦提出。

它主要包括狭义相对论和广义相对论两部分。

1. 狭义相对论狭义相对论主要研究的是时空的变换和质量增加问题。

其中，相对论的两个重要假设是：光速不变假设和等效原理。

光速不变假设认为光在真空中的传播速度不受观察者运动状态的影响，等效原理则认为质量改变产生的现象与重力场中的效应等效。

2. 广义相对论广义相对论是爱因斯坦对引力进行的研究。

它提出了引力是时空弯曲导致物体运动轨迹发生改变的观点。

广义相对论不仅预测了黑洞的存在，还解释了宇宙膨胀和背景辐射等天文现象。

二、量子力学量子力学是研究微观粒子行为的理论框架，它对物理学的发展有着深远的影响。

1. 波粒二象性波粒二象性是量子力学的基本特征，也是与经典物理学的根本区别之一。

经典物理学认为粒子和波是两种互斥的存在，而量子力学表明，微观粒子既具有波动性又具有粒子性。

2. 不确定性原理不确定性原理是量子力学的重要原理，由海森堡提出。

它指出，在某些物理量的测量中，位置和动量、能量和时间等物理量无法同时被准确地测量，存在一定程度的不确定性。

三、粒子物理学粒子物理学研究物质的基本组成和相互作用，揭示了微观世界的奥秘。

1. 基本粒子基本粒子是构成物质的最基础的微观粒子，包括了夸克、轻子、强子等。

其中，夸克是构成强子的基本组成单位，轻子则包括了电子、中微子等。

2. 标准模型标准模型是描述基本粒子相互作用的理论框架，包括了电磁力、弱力和强力三种基本相互作用。

标准模型成功地解释了许多实验现象，并预测了一些新的粒子的存在。

四、光电效应与半导体光电效应和半导体是近代物理中的重要内容，在科技领域有着广泛的应用。

1. 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，电子会从金属中被释放出来的现象。

近代物理考试复习近代物理考试复习1.什么是量子力学，简述量子力学的发展过程，举例量子力学的实际应用。

答：量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，它主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。

量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一，而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。

量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。

旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。

十九世纪中期，物理学形成了完整的、系统的经典理论体系。

由于经典物理学在发展过程中几乎没有遇到什么重大难题，因而当时有许多物理学家错误地认为经典物理学理论是物理学的“最终理沦”，往后没有什么重大的工作可做了，只是解一下微分方程和对具体问题进行解释。

但是，在经典物理学晴朗的天空中，不断出现了几朵“乌云”—经典理论无法解释的实验事实。

其中最著名的是开耳芬称之为“第一号乌云”的迈克尔逊—莫雷实验与“第二号乌云”的黑体辐射实验，此外还有光电效应实验和原子光谱的实验规律等。

1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式（能量子）实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出普朗克公式，正确地给出了黑体辐射能量分布。

1905年，爱因斯坦引进光量子（光子）的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。

其后，他又提出固体的振动能量也是量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。

1913年，玻尔在卢瑟福原有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。

按照这个理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，在轨道上运动时候电子既不吸收能量，也不放出能量。

原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。

这个理论虽然有许多成功之处，对于进一步解释实验现象还有许多困难。