2017年物理選修3-5列為高考必考内容，但是本專題内容一直以選擇題為主要形式命題。高考大綱對這一專題要求均是I類要求。從曆年題目中看，命題多集中在光電效應、核反應方程、核能的計算，難度均不大。今年的備考依舊注重這方面的計算，但同時要關注教材中實驗現象、規律，加強本專題知識與生産、生活和科技應用相關的題目類型。

光電效應

一、命題分析 光電效應的考察一般都會涉及到愛因斯坦的光電方程，以光電管模型或圖像為命題背景

二、知識點精選

（一）愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0表明：

1.光電子的最大初動能與入射頻率呈線性關系，但不是正比例關系，與光照強度無關。

2.光電效應的産生條件：入射光的頻率必須大于金屬的極限頻率。

3.光電效應方程中的W0為逸出功，它與極限頻率νc的關系是W0＝hνc。

（二）光電子的最大初動能Ek可以利用光電管用實驗的方法測得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓。

（三）圖像關系

1．由Ek－ν圖象可以得到的信息

(1)極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐标νc。

(2)逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐标的絕對值E＝W0。

(3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h。

2．由I－U圖象可以得到的信息

(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點的絕對值。

(2)飽和光電流Im：電流的最大值。

(3)最大初動能：Ekm＝eUc。

3．由Uc－ν圖象可以得到的信息

(1)截止頻率νc：圖線與橫軸的交點。

(2)遏止電壓Uc：随入射光頻率的增大而增大。

(3)普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke。(注：此時兩極之間接反向電壓)

三、例題

1.(多選)(2017·高考全國卷Ⅲ)在光電效應實驗中，分别用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分别為Ua和Ub、光電子的最大初動能分别為Eka和Ekb.h為普朗克常量．下列說法正确的是( )

A．若νa＞νb，則一定有Ua＜Ub

B．若νa＞νb，則一定有Eka＞Ekb

C．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb

D．若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb

考點：

1.光電效應實驗規律。

2．光電效應方程Ek＝hν－W0 。

3．遏止電壓與最大初動能的關系：Ekm＝eUc。

[解析]設該金屬的逸出功為W，根據愛因斯坦光電效應方程有Ek＝hν－W，同種金屬的W不變，則逸出光電子的最大初動能随ν的增大而增大，B項正确；又Ek＝eU，則最大初動能與遏止電壓成正比，C項正确；根據上述有eU＝hν－W，遏止電壓U随ν增大而增大，A項錯誤；又有hν－Ek＝W，W相同，則D項錯誤．

[答案]BC

2.(多選)(2019·山西運城模拟)美國物理學家密立根利用圖示的電路研究金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系，描繪出圖乙中的圖象，由此算出普朗克常量h，電子電荷量用e表示，下列說法正确的是 ( )

A．入射光的頻率增大，測遏止電壓時，應使滑動變阻器的滑片P向M端移動

B．增大入射光的強度，光電子的最大初動能也增大

C．由Uc－ν圖象可知，這種金屬截止頻率為νc

D．由Uc－ν圖象可求普朗克常量表達式為h＝U1e/(v1-vc)

[解析]入射光的頻率增大，光電子的最大初動能增大，遏止電壓增大，根據光電效應方程得出Uc－ν的關系式，通過關系式得出斜率、截距表示的含義．入射光的頻率增大，光電子的最大初動能增大，則遏止電壓增大，測遏止電壓時，應使滑動變阻器的滑片P向N端移動，故A錯誤；根據光電效應方程Ekm＝hν－W0知，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，故B錯誤；根據Ekm＝hν－W0＝eUc，解得Uc＝hν/c－hνc/e，圖線的斜率k＝h/e＝U1/(v1-vc)，則h＝U1/(v1-vc)，當遏止電壓為零時，ν＝νc，故C、D正确.

[答案]CD

玻爾理論

一、命題分析 對玻爾理論中氫原子能級圖的考察，相對較少，最近幾年2019年出現過。此部分的會結合氫原子能級示意圖考查相關知識，考查學生對軌道量子化、能級躍遷的理解，2020年也有可能會繼續考查此部分。

二、知識點精選

1.定态假說：原子隻能處于一系列不連續（即量子化）的能量狀态中，這些狀态叫定态。

2.躍遷假說：原子從一種定态躍遷到另一種定态定态時，要輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子能量等于這兩種定态的能量差：即

(1)自發躍遷：高能級→低能級，釋放能量，發出光子．

(2)受激躍遷：低能級→高能級，吸收能量．

（注：輻射或吸收的能量必須恰等于能級差hν＝ΔE）

3.軌道假說：原子的不同能量狀态跟電子沿不同的軌道繞核運動相對應，軌道的分布也是不連續（即量子化）的。

4．對氫原子能級圖的理解

(1)能級圖如圖所示

(2)氫原子的能級和軌道半徑

①氫原子的能級公式：En＝E1/n2(n＝1，2，3，…)，其中E1為基态能量，其數值為E1＝－13.6 eV.

②氫原子的半徑公式：rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1為基态半徑，又稱玻爾半徑，其數值為r1＝0.53×10－10 m.

③一個原子躍遷可能發出的光譜線條數最多為（n-1)條；一群氫原子躍遷可能發出的光譜線條數最多為 n(n-1)/2條。

原子核的衰變和核能計算

一、命題分析 核反應方程和核能是近代物理部分考試内容的重點，主要考查方程的書寫、核能的計算、衰變的類型等。同時高考也可能會以我國最新核能源發展、核電站建設作為背景。本部分備考應注重核反應方程的規範書寫及三類衰變的理解。

二、知識精選

1．衰變規律及實質

(1)α衰變、β衰變的比較

(2)γ射線：γ射線經常是伴随着α衰變或β衰變同時産生的．其實質是放射性原子核在發生α衰變或β衰變的過程中，産生的新核由于具有過多的能量(原子核處于激發态)而輻射出光子 .

2．三種射線的成分和性質

3.半衰期

(1)定義：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間．

4.核反應的四種類型

5.核反應方程式的書寫

(2)掌握核反應方程遵守的規律，是正确書寫核反應方程或判斷某個核反應方程是否正确的依據，由于核反應不可逆，所以書寫核反應方程式時隻能用“→”表示反應方向．

(3)核反應過程中質量數守恒，電荷數守恒．

6.核能計算

1．應用質能方程解題的流程圖

(1)根據ΔE＝Δmc2計算，計算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”．

(2)根據ΔE＝Δm×931.5 MeV計算．因1原子質量單位(u)相當于931.5 MeV的能量，所以計算時Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”．

2．根據核子比結合能來計算核能：原子核的結合能＝核子的比結合能×核子數．

（注：利用質能方程計算核能時，不能用質量數代替質量進行計算）

3.比結合能的大小能夠反映原子核的穩定程度，比結合能越大，原子核的核子就越難拆開，該原子核就越穩定。

4.核子數較小的輕核與核子數較大的重核，比結合能都比較小，原子核不太穩定；中等核子數的原子核，比結合能較大，原子核較穩定.

5.當比結合能較小的原子核轉化成比結合能較大的原子核時，釋放核能。

三、例題