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专题十三 近代物理初步
1 高频 1高频 2易混 3题型 4情境
考点 易错 模板 应用
考点
考点一 光电效应 波粒二象性 学生用书P209 ７．（２０１７课标 ，１９，６分） 多选 在光电效应实验中 分别用
Ⅲ （ ） ，
基础 光电效应现象及其产生条件、爱因斯坦光电效应方 频率为ν ａ、 ν ｂ 的单色光ａ 、 ｂ照射到同种金属上 ， 测得相应的遏
程、光的波粒二象性等。 止电压分别为 Ｕ ａ 和 Ｕ ｂ、 光电子的最大初动能分别为 Ｅ
ｋ
ａ 和
重难 光电效应的图像问题、德布罗意波长公式等。 Ｅ ｋ ｂ
若
。
ν
ｈ为
ν
普朗
则
克
一
常
定
量
有
。
Ｕ
下
Ｕ
列说法正确的是 （ ）
限时 分钟 正答率 ／ Ａ． ａ＞ ｂ， ａ＜ ｂ
３５ ， ： １２。 若ν ν 则一定有Ｅ Ｅ
基础 Ｂ． ａ＞ ｂ， ｋ ａ＞ ｋ ｂ
若Ｕ Ｕ 则一定有Ｅ Ｅ
１．（２０２１辽宁，２，４分）赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现 Ｃ． ａ＜ ｂ， ｋ ａ＜ ｋ ｂ
接收电路的电极如果受到光照 就更容易产生电火花 此后许 ， Ｄ． 若ν ａ＞ ν ｂ， 则一定有ｈν ａ－ Ｅ ｋ ａ＞ ｈν ｂ－ Ｅ ｋ ｂ
， 。 答案 ＢＣ
多物理学家相继证实了这一现象 即照射到金属表面的光 能
， ， 重难
使金属中的电子从表面逸出 最初用量子观点对该现象给予
合理解释的科学家是 。 ８．（２０２１河北，３，４分）普朗克常量ｈ ＝６ ． ６２６×１０ －３４ Ｊ·ｓ， 光速为
（ ） ｈ
玻尔 康普顿 爱因斯坦 德布罗意 ｃ 电子质量为ｍ 则 在国际单位制下的单位是
Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ． ， ｅ， ｍ ｃ （ ）
答案 Ｃ ｅ
２．（２０２０浙江７月选考，５，３分）下列说法正确的是 Ａ．Ｊ／ｓ Ｂ．ｍ Ｃ．Ｊ·ｍ Ｄ．ｍ／ｓ
（ ） 答案 Ｂ
质子的德布罗意波长与其动能成正比
Ａ． ９．（２０１９海南单科，７，５分） 多选 对于钠和钙两种金属 其遏
天然放射的三种射线 穿透能力最强的是 射线 （ ） ，
Ｂ． ， α 止电压Ｕ 与入射光频率ν的关系如图所示 用ｈ ｅ分别表示
光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 ｃ 。 、
Ｃ． 普朗克常量和电子电荷量 则
电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性 ， （ ）
Ｄ． 钠的逸出功小于钙的逸出功
答案 Ｄ Ａ．
ｈ
３．（２０２２湖南，１，４分）关于原子结构和微观粒子波粒二象性 图中直线的斜率为
， Ｂ． ｅ
下列说法正确的是
（ ） 在得到这两条直线时 必须保证
卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 Ｃ． ，
Ａ． 入射光的光强相同
玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律
Ｂ． 若这两种金属产生的光电子具
光电效应揭示了光的粒子性 Ｄ．
Ｃ． 有相同的最大初动能 则照射到钠的光频率较高
电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 ，
Ｄ． 答案 ＡＢ
答案 Ｃ
１０．（２０２２山东济南二模）科学探究小组使用如图甲所示的电
４．（２０２１浙江１月选考，１０，３分）下列说法正确的是
（ ） 路图研究光电效应 图乙为光电管发生光电效应时遏止电压
光的波动性是光子之间相互作用的结果 ，
Ａ． Ｕ 与入射光频率ν的关系图像 已知光电子的电荷量为ｅ 下
玻尔第一次将 量子 引入原子领域 提出了定态和跃迁的 ｃ ， 。
Ｂ． “ ” ， 列说法正确的是
概念 （ ）
光电效应揭示了光的粒子性 证明了光子除了能量之外还具
Ｃ． ，
有动量
射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方 验电
Ｄ．α ，
器金属箔的张角会变大
答案 Ｂ
５．（２０１８课标 ，１７，６分）用波长为 的光照射锌板 电
Ⅱ ３００ ｎｍ ，
子逸出锌板表面的最大初动能为 ． －１９ 已知普朗克常
１２８×１０ Ｊ。
量为 ． －３４ 真空中的光速为 ． ８ －１ 能使
６６３×１０ Ｊ·ｓ， ３００×１０ ｍ·ｓ 。
锌产生光电效应的单色光的最低频率约为
（ ） 甲 乙
１４ １４ １５ １５
Ａ．１×１０ Ｈｚ Ｂ．８×１０ Ｈｚ Ｃ．２×１０ Ｈｚ Ｄ．８×１０ Ｈｚ 单刀双掷开关 空掷时 即使能发生光电效应 电流传感器
答案 Ｂ Ａ． Ｓ ， ，
的示数仍然为零
６．（２０２１海南，３，３分）某金属在一束单色光的照射下发生光电 专
为得到图乙的图像 单刀双掷开关 应掷于 处 题
效
普
应
朗
，
克
光
常
电
量
子
为
的
ｈ
最大
根
初
据
动
爱
能
因
为
斯
Ｅ
坦
ｋ
的
， 已
光
知
电
该
效
金
应
属
理
的
论
逸
该
出
单
功
色
为
光
Ｗ
的
０， Ｂ
Ｃ
．
．
光电管中金属材料 ， 的逸出功为ｅａ Ｓ １ 十
三
。 ，
ａ
频率ν为 （ ） Ｄ． 普朗克常量ｈ ＝ ｂ 近
Ｅ Ｗ Ｅ Ｗ Ｅ Ｗ 代
ｋ ０ ｋ－ ０ ｋ＋ ０ 答案 Ｃ 物
Ａ． ｈ Ｂ． ｈ Ｃ． ｈ Ｄ． ｈ
理
１１．（２０２１浙江６ 月选考，１３，３ 分）已知普朗克常量ｈ ．
答案 Ｄ ＝６ ６３× 初
－３４ 电子的质量为 ． －３１ 一个电子和一滴直径 步
１０ Ｊ·ｓ， ９１１×１０ ｋｇ。
１ ２１
约为 的油滴具有相同动能 则电子与油滴的德布罗意波 ５．（２０２１山东，１，３分）在测定年代较近的湖泊沉积物年份时
４ μｍ ， ，
长之比的数量级为 常利用沉积物中半衰期较短的２１０ 其衰变方程为２１０
（ ） ８２Ｐｂ， ８２Ｐｂ→
－８ ． ６ ． ８ ． １６ ２１０ 以下说法正确的是
Ａ．１０ Ｂ１０ Ｃ１０ Ｄ１０ ８３Ｂｉ＋Ｘ。 （ ）
答案 Ｃ 衰变方程中 是电子
Ａ． Ｘ
１２．（２０２２浙江１月选考，１６，２分） 多选 电子双缝干涉实验 升高温度可以加快２１０ 的衰变
（ ） Ｂ． ８２Ｐｂ
是近代证实物质波存在的实验 。 如图所示 ， 电子枪持续发 Ｃ． ２１ ８ ０ ２Ｐｂ 与２１ ８ ０ ３Ｂｉ 的质量差等于衰变的质量亏损
射 打到 的 屏 电 上 子动 已 量 知 为 电 １ ． 子 ２× 质 １０ 量 －２３ 取 ｋｇ· ． ｍ／ｓ， 然 －３１ 后让 普 它 朗 们 克 通 常 过 量 双缝 取 Ｄ． 方 答 程 案 中的 Ａ Ｘ 来自２１ ８ ０ ２Ｐｂ 内质子向中子的转化
。 ９ １×１０ ｋｇ，
６
．
６×１０
－３４
Ｊ·ｓ，
下列说法正确的是
（ ）
６．（２０２１河北，１，４ 分）银河系中存在大量的铝同位素２６
Ａｌ。
２６ 核 ＋衰变的衰变方程为２６ ２６ ０ 测得２６ 核的半
Ａｌ β １３Ａｌ→１２Ｍｇ＋１ｅ ， Ａｌ
衰期为 万年 下列说法正确的是
７２ 。 （ ）
２６ 核的质量等于２６ 核的质量
Ａ． Ａｌ Ｍｇ
２６ 核的中子数大于２６ 核的中子数
Ｂ． Ａｌ Ｍｇ
将铝同位素２６ 放置在低温低压的环境中 其半衰期不变
Ｃ． Ａｌ ，
发射电子的动能约为 ． －１５ Ｄ．
银河系中现有的铝同位素２６
Ａｌ
将在
１４４
万年后全部衰变
Ａ．
发射电子的物质波波长
８
约
０×
为
１０
．
Ｊ
－１１
为２６
Ｍｇ
Ｂ． ５５×１０ ｍ 答案 Ｃ
只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
Ｃ． ７．（２０２１广东，１，４分）科学家发现银河系中存在大量的放射性
如果电子是一个一个发射的 仍能得到干涉图样
Ｄ． ， 同位素铝 铝 的半衰期为 万年 其衰变方程为
答案 ＢＤ ２６。 ２６ ７２ ，
２６ ２６ 下列说法正确的是
１３Ａｌ→１２Ｍｇ＋Ｙ。 （ ）
考点二 原子结构 原子核 学生用书P211 是氦核
Ａ．Ｙ
基础 原子核的组成、核反应方程中的守恒规律、半衰期、 是质子
Ｂ．Ｙ
裂变反应和聚变反应等概念。
Ｃ．
再经过
７２
万年
，
现有的铝
２６
衰变一半
重难 氢原子光谱、氢原子的能级结构、衰变次数的计算、 Ｄ． 再经过 １４４ 万年 ， 现有的铝 ２６ 全部衰变
答案 Ｃ
核能的计算。
８．（２０２１湖南，１，４分）核废料具有很强的放射性 需要妥善处
限时 分钟 正答率 ／ ，
６５ ， ： ２２。 理 下列说法正确的是
基础 。 （ ）
放射性元素经过两个完整的半衰期后 将完全衰变殆尽
１．（２０２１湖北，１，４分） 世纪 年代 我国以国防为主的尖 Ａ． ，
２０ ６０ ， 原子核衰变时电荷数守恒 质量数不守恒
端科技取得了突破性的发展 年 我国第一颗原子弹试 Ｂ． ，
。 １９６４ ， 改变压力 温度或浓度 将改变放射性元素的半衰期
爆成功 年 我国第一颗氢弹试爆成功 关于原子弹和氢 Ｃ． 、 ，
；１９６７ ， 。 过量放射性辐射对人体组织有破坏作用 但辐射强度在安全
弹 下列说法正确的是 Ｄ． ，
， （ ） 剂量内则没有伤害
原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的
Ａ． 答案 Ｄ
原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的
Ｂ．
９．（２０２１全国乙，１７，６ 分）医学治疗
原子弹是根据核裂变原理研制的 氢弹是根据核聚变原理研
Ｃ． ， 中常用放射性核素１１３ 产生 射线
制的 Ｉｎ γ ，
而１１３ 是由半衰期相对较长的１１３
原子弹是根据核聚变原理研制的 氢弹是根据核裂变原理研 Ｉｎ Ｓｎ
Ｄ． ， 衰变产生的 对于质量为 ｍ 的
制的 。 ０
１１３ 经过时间ｔ后剩余的１１３ 质量
答案 Ｃ Ｓｎ， Ｓｎ
ｍ
２．（２０２２山东，１，３分）碘
１２５
衰变时产生
γ
射线
，
医学上利用 为ｍ
，
其
ｍ －
ｔ图线如图所示
。
从图中
此特性可治疗某些疾病 碘 的半衰期为 天 若将一定 ０
。 １２５ ６０ ，
可以得到１１３ 的半衰期为
Ｓｎ （ ）
质量的碘 植入患者病灶组织 经过 天剩余碘 的质
１２５ ， １８０ １２５ ． ． ． ．
Ａ．６７３ ｄ Ｂ．１０１０ ｄ Ｃ．１１５１ ｄ Ｄ．１２４９ ｄ
量为刚植入时的
（ ） 答案 Ｃ
１ １ １ １
１０．（２０２１北京，１，３分）硼 中子俘获治疗是目前最先进的
年 Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ． （Ｂ）
高 １ 答 ６ 案 Ｂ ８ ４ ２ 癌症治疗手段之一 。 治疗时先给病人注射一种含硼的药物 ， 随
考 后用中子照射 硼俘获中子后 产生高杀伤力的 粒子和锂
３．（２０２１江苏，１，４分）用 中子活化 技术分析某样品的成分 ， ， α
“ ” ， 离子 这个核反应的方程是
年 中子轰击样品中的１４ 产生１４ 和另一种粒子 则 是 （Ｌｉ） 。 （ ）
模 ７Ｎ ６Ｃ Ｘ， Ｘ
Ａ．
１０
５Ｂ＋０
１
ｎ→
７
３Ｌｉ＋２
４
Ｈｅ Ｂ．
１１
５Ｂ＋２
４
Ｈｅ→
１４
７Ｎ＋０
１
ｎ
拟
（ ） １４ ４ １７ １ １４ １ １４ １
质子 粒子 粒子 正电子 Ｃ． ７Ｎ＋２Ｈｅ→８Ｏ＋１Ｈ Ｄ． ７Ｎ＋０ｎ→６Ｃ＋１Ｈ
Ａ． Ｂ．α Ｃ．β Ｄ． 答案 Ａ
答案 Ａ
１１．（２０１８海南单科，４，４分）已知２３４ 的半衰期为 天
４．（２０２０课标 ，１９，６ 分） 多选 下列核反应方程中 ９０Ｔｈ ２４ 。 ４ ｇ
︵ Ⅰ （ ） ，Ｘ１、Ｘ２、 ２３４ 经过 天还剩下
教 代表 粒子的有 ９０Ｔｈ ７２ （ ）
Ｘ３、Ｘ４ α （ ） ． ．
师 Ａ．０ Ｂ．０５ ｇ Ｃ．１ ｇ Ｄ．１５ ｇ
用 Ａ． ２ １Ｈ＋１ ２ Ｈ→ １ ０ｎ＋Ｘ１ Ｂ． ２ １Ｈ＋１ ３ Ｈ→ １ ０ｎ＋Ｘ２ 答案 Ｂ
书 ︶ Ｃ． ２ 答 ３ ９ ５ ２Ｕ 案 ＋０ １ ｎ Ｂ → Ｄ １４ ５ ４ ６Ｂａ＋３ ８ ６ ９ Ｋｒ＋３Ｘ３ Ｄ． １ ０ｎ＋３ ６ Ｌｉ→ ３ １Ｈ＋Ｘ４ １２．（２０１８课标 Ⅲ ，１４，６分） １９３４ 年 ， 约里奥 － 居里夫妇用 α 粒
１ ２２
子轰击铝核２７ 产生了第一个人工放射性核素 ２７ 答案 Ａ
１３Ａｌ， Ｘ：α＋１３Ａｌ→ｎ＋
Ｘ的原子序数和质量数分别为 １８．（２０２０课标 ，１８，６ 分）氘核２ 可通过一系列聚变反应释
Ｘ。 （ ） Ⅱ １Ｈ
和 和 和 和 放能量 其总效果可用反应式
Ａ．１５ ２８ Ｂ．１５ ３０ Ｃ．１６ ３０ Ｄ．１７ ３１ ，
答案 Ｂ ２ ４ １ １ ．
６１Ｈ→２２Ｈｅ＋２１Ｈ＋２０ｎ＋４３１５ ＭｅＶ
１３．（２０２１浙江６ 月选考，１４，２ 分） 多选 对四个核反应方程 表示 海水中富含氘 已知 海水中含有的氘核约为 ．
（ ） 。 ， １ ｋｇ １ ０×
２３８ ２３４ ４ ２３４ ２３４ ０ １４ ４ １７ １ ２２个 若全都发生聚变反应 其释放的能量与质量为Ｍ的标
（１） ９２Ｕ→９０Ｔｈ＋２Ｈｅ；（２） ９０Ｔｈ→ ９１Ｐａ＋－１ｅ；（３） ７Ｎ＋２Ｈｅ→８Ｏ＋１Ｈ； １０ ， ，
２ ３ ４ １ ． 下列说法正确的是 准煤燃烧时释放的热量相等 已知 标准煤燃烧释放的热
（４）１Ｈ＋１Ｈ→２Ｈｅ＋０ｎ＋１７６ＭｅＶ， （ ） ； １ ｋｇ
式核反应没有释放能量 量约为 ． ７ ． －１３ 则Ｍ约为
Ａ．（１）（２） ２９×１０ Ｊ，１ ＭｅＶ＝１６×１０ Ｊ， （ ）
式均是原子核衰变方程
Ｂ．（１）（２）（３） Ａ．４０ ｋｇ Ｂ．１００ ｋｇ Ｃ．４００ ｋｇ Ｄ．１０００ ｋｇ
式是人类第一次实现原子核转变的方程 答案 Ｃ
Ｃ．（３）
．利用激光引发可控的 式核聚变是正在尝试的技术之一 １９．（２０１９课标 ，１５，６分）太阳内部核反应的主要模式之一是
Ｄ （４） Ⅱ
答案 ＣＤ 质子 质子循环 循环的结果可表示为
— ，
１４．（２０２１浙江１月选考，１４，２分） 多选 如图所示是我国全超 １ ４ ０
（ ） ４１Ｈ→２Ｈｅ＋２１ｅ＋２ν
导托卡马克核聚变实验装置 年 月 该装置实现了 已知１ 和４ 的质量分别为ｍ ． 和ｍ ．
。 ２０１８ １１ ， １× １Ｈ ２Ｈｅ ｐ＝１００７ ８ ｕ α＝４ ００２ ６ ｕ，
８ 等离子体运行等多项重大突破 为未来和平利用聚变能量 ／ｃ２ ｃ为光速 在 个１ 转变成 个４ 的过程
１０ ℃ ， １ ｕ＝９３１ ＭｅＶ ， 。 ４ １Ｈ １ ２Ｈｅ
迈出了重要一步 关于核聚变 下列说法正确的是 中 释放的能量约为
。 ， （ ） ， （ ）
聚变又叫热核反应
Ａ． Ａ．８ ＭｅＶ Ｂ．１６ ＭｅＶ Ｃ．２６ ＭｅＶ Ｄ．５２ ＭｅＶ
太阳就是一个巨大的热核反应堆 答案 Ｃ
Ｂ．
高温能使原子核克服核力而聚变 ２０．（２０２２浙江１月选考，１４，２ 分） 多选 年 月 日
Ｃ． （ ）２０２１ １２ １５
对相同质量的核燃料 轻核聚变比重 秦山核电站迎来了安全发电 周年 核电站累计发电约 ．
Ｄ． ， ３０ ， ６ ９×
核裂变产能多 １１ 相当于减排二氧化碳六亿多吨 为了提高能源利
１０ ｋＷ·ｈ， 。
答案 ＡＢＤ 用率 核电站还将利用冷却水给周围居民供热 下列说法正确
， 。
１５．（２０２１福建，９，４ 分）核污水中常含有氚 ３ 等放射性核 的是
（１Ｈ） （ ）
素 处置不当将严重威胁人类安全 氚 衰变的半衰期长达
， 。 β
１２ ． ５ 年 ， 衰变方程为３ １Ｈ→ Ａ ＺＨｅ＋－ ０ １ｅ＋ ν ｅ。 其中ν ｅ 是质量可忽略
不计的中性粒子 Ｚ Ａ 若将含有质量
， ＝ ， ＝ 。
为ｍ的氚的核污水排入大海 即使经过 年 排入海中的氚
， ５０ ，
还剩 ｍ 用分数表示 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量
（ ）。 Ａ．
答案 １ Ｂ． 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为 ２７ ． ６ ｋｇ
２ ３
１６ 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
Ｃ．
重难 反应堆中存在２３５ １ １４４ ８９ １ 的核反应
Ｄ． ９２Ｕ＋０ｎ→ ５６Ｂａ＋３６Ｋｒ＋３０ｎ
１６．（２０２１海南，５，３分） 年 考克饶夫和瓦尔顿用质子加速 答案 ＣＤ
１９３２ ，
器进行人工核蜕变实验 验证了质能关系的正确性 在实验中 锂 ２１．（２０２１北京，１４，３分）北京高能光源是我国首个第四代同步
， 。 ，
原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核 随后又蜕变为两 辐射光源 计划于 年建成 同步辐射光具有光谱范围宽
， ， ２０２５ 。
个原子核 ， 核反应方程为７ ３Ｌｉ＋１ １ Ｈ→ Ａ ＺＢｅ→２Ｘ。 已知１ １Ｈ、 ７ ３Ｌｉ、Ｘ 的质 （ 从远红外到 Ｘ 光波段 ， 波长范围约为 １０ －５ ｍ～１０ －１１ ｍ， 对应能
量分别为ｍ ． ｍ ． ｍ ． 光在真空 量范围约为 －１ ５ 光源亮度高 偏振性好等诸多特
１＝１００７２８ｕ、 ２＝７０１６０１ｕ、 ３＝４００１５１ｕ， １０ ｅＶ～１０ ｅＶ）、 、
中的传播速度为ｃ 则在该核反应中 点 在基础科学研究 应用科学和工艺学等领域已得到广泛
， （ ） ， 、
质量亏损 ｍ ． 应用
Ａ． Δ ＝４０２１７８ ｕ 。
Ｂ．
释放的核能
Δ
Ｅ
＝（
ｍ
１＋
ｍ
２－２
ｍ
３）
ｃ２ 速度接近光速的电子在磁场中偏转时
，
会沿圆弧轨道切线发出
铍原子核内的中子数是 电磁辐射 这个现象最初是在同步加速器上观察到的 称为
Ｃ． ５ ， ，
表示的是氚原子核 同步辐射 以接近光速运动的单个电子能量约为 ９
Ｄ．Ｘ “ ”。 １０ ｅＶ，
答案 Ｂ 回旋一圈辐射的总能量约为 ４ 下列说法正确的是
１０ ｅＶ。
１７．（２０２１全国甲，１７，６分）如图 一个原子核 经图中所示的
， Ｘ （ ）
一系列 衰变后 生成稳定的原子核 在此过程中放射出 同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
α、β ， Ｙ， Ａ．
电子的总个数为 用同步辐射光照射氢原子 不能使氢原子电离
（ ） Ｂ． ，
蛋白质分子的线度约为 －８ 不能用同步辐射光得到其衍
Ｃ． １０ ｍ，
射图样
尽管向外辐射能量 但电子回旋一圈后能量不会明显减小
Ｄ． ，
答案 Ｄ 专
题
２２．（２０２２江苏南京二模）氢原子的能级图如图所示 如果大量
， 十
氢原子处于ｎ 能级的激发态 则下列说法正确的是 三
＝３ 。 （ ）
近
代
物
理
初
步
Ａ．６ Ｂ．８ Ｃ．１０ Ｄ．１４
１ ２３
这群氢原子只能辐射 种频率的光子
Ａ． ２
这群氢原子从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级 辐射光子的波长
Ｂ． ＝３ ＝１ ，
最大
这群氢原子辐射光子的最小能量为 ．
Ｃ． １２０９ ｅＶ
处于ｎ 能级的氢原子至少需吸收 ． 能量的光子才
Ｄ． ＝３ １ ５１ ｅＶ
能电离
答案 Ｄ
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
１ ２４
2 易混 1高频 2易混 3题型 4情境
考点 易错 模板 应用
易错
学生用书P214
１．轻核聚变与人工转变 （２０１７天津理综，１，６分）我国自主研 ２ ３ ４ １ １４ ４ １７ １
Ａ．１Ｈ＋１Ｈ→２Ｈｅ＋０ｎ Ｂ． ７Ｎ＋２Ｈｅ→８Ｏ＋１Ｈ
发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构 ４ ２７ ３０ １ ２３５ １ １４４ ８９ １
Ｃ．２Ｈｅ＋１３Ａｌ→１５Ｐ＋０ｎ Ｄ． ９２Ｕ＋０ｎ→５６Ｂａ＋３６Ｋｒ＋３０ｎ
认证 这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献 下列核反应 答案 Ａ
， 。
方程中属于聚变反应的是 ２．半衰期 若干２１０ 放在天平左盘上 右盘放 砝码 天平
（ ） ８３Ｂｉ ， ４２０ ｇ ，
平衡 当铋发生 衰变 经过 个半衰期 欲使天平平衡 应从
， α ， １ ， ，
右盘中取出砝码的质量为
（ ）
Ａ．２１０ ｇ Ｂ．１０５ ｇ Ｃ．４ ｇ Ｄ．２ ｇ
答案 Ｃ
3 题型 1高频 2易混 3题型 4情境
考点 易错 模板 应用
模板
题型一 光电效应模型
学生用书P215 变式题型
典型模型 题型特征： 反映光电效应的图像。
模型特征： 每种金属都有一个截止频率，入射光频 ２．变式 （２０２１江苏，８，４分）如图所示 分别用 两种材料
① ， １、２
率大于这个截止频率时才能发生光电效应。 截止频 作 极进行光电效应探究 其截止频率ν ν 保持入射光不
② Ｋ ， １＜ ２，
率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和 变 则光电子到达 极时的最大动能Ｅ 随电压Ｕ变化关系的
， Ａ ｋｍ
ｃ 图像是
金属的逸出功，即 ｈν ｈ Ｗ 光电效应方程： （ ）
ｃ＝ λ ＝ ０。 ③
ｃ
Ｅ ｈν Ｗ 。
ｋ＝ － ０
１．（２０２１江苏适应性考试）我国中微子探测实验利用光电管
把光信号转换为电信号 如图所示 和 分别是光电管的
。 ，Ａ Ｋ
阳极和阴极 加在 之间的电压为Ｕ 现用发光功率为Ｐ
， Ａ、Ｋ 。
的激光器发出频率为ν的光全部照射在 上 回路中形成电
Ｋ ，
流 已知阴极 材料的逸出功为 Ｗ 普朗克常量为 ｈ 电子
。 Ｋ ０， ，
电荷量为ｅ
。
答案 Ｃ
求光电子到达 时的最大动能Ｅ
（１） Ａ ｋｍ。 ３．变式 （２０１９天津理综，５，６分）如图为ａ ｂ ｃ三种光在同一
若每入射Ｎ个光子会产生 个光电子 假设所有的光电子 、 、
（２） １ ， 光电效应装置中测得的光电流和电压的关系 由ａ ｂ ｃ组成
都能到达 求回路的电流Ｉ 。 、 、
Ａ， 。 的复色光通过三棱镜时 下述光路图中正确的是
Ｐｅ ， （ ）
答案 （ ）Ｕｅ ｈν Ｗ （ ）
１ ＋ － ０ ２ Ｎｈν
答案 Ｂ
题型二 玻尔的原子模型
学生用书P216
典型模型
模型特征： 原子在两个能级之间跃迁时，辐射或吸收
的能量ｈν Ｅ Ｅ 。
＝ ｍ－ ｎ
１．（２０２２江苏扬州调研，３）氢原子的能级图如图所示 假设有
，
一个处于ｎ 能级的氢原子 则下列说法中正确的是
＝４ ， （ ）
答案 Ｃ
４．变式 （２０２０安徽淮北月考）小明用金属铷作为光电管的阴
氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出 种不同频率的光
极 观测光电效应现象 实验装置示意图如图甲所示 已知普 Ａ． ６
， ， 。 氢原子跃迁至基态 核外电子的动能减小
朗克常量ｈ ． －３４ Ｂ． ，
＝６６３×１０ Ｊ·ｓ。
氢原子能吸收能量为 ． 的光子发生跃迁
Ｃ． ０３１ ｅＶ
氢原子辐射一个光子后 电子绕核半径增大
Ｄ． ，
答案 Ｃ
２．（２０２０北京，２，３分）氢原子能级示意如图 现有大量氢原子
。
处于ｎ 能级上 下列说法正确的是
＝３ ， （ ）
甲 乙
图甲中电极 为光电管的 填 阴极 或
（１） Ａ （ “ ”
阳极
“ ”）；
实验中测得铷的遏止电压Ｕ 与入射光频率ν之间的关系
（２） ｃ 这些原子跃迁过程中最多可辐射出 种频率的光子
如图乙所示 则铷的截止频率ν 逸出功Ｗ Ａ． ２
， ｃ＝ Ｈｚ， ０＝ 从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级比跃迁到ｎ 能级辐射的光子
Ｂ． ＝３ ＝１ ＝２
Ｊ； 频率低
如果实验中入射光的频率ν ． １４ 则产生的光电
（３） ＝７００×１０ Ｈｚ， 从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级需吸收 ． 的能量
子的最大初动能Ｅ Ｃ． ＝３ ＝４ ０６６ ｅＶ
ｋ＝ Ｊ。 ｎ 能级的氢原子电离至少需要吸收 ． 的能量
答案 （ ）阳极 （ ）（ ． ． ） １４ Ｄ． ＝３ １３６ ｅＶ
１ ２ ５１２～５１８ ×１０ 答案 Ｃ
（ ． ． ） －１９ （ ）（ ． ． ） －１９
３３９～３４３ ×１０ ３ １２１～１２５ ×１０
变式题型
实践应用
题型特征： 变式 ：氢原子的能级和轨道半径分析问
５．（２０１９北京理综，１９，６分）光电管是一种利用光照射产生电
１
流的装置 当入射光照在管中金属板上时 可能形成光电流 题。 变式 ：氢原子能级图与光电效应结合问题。
， ， 。 ２
表中给出了 次实验的结果 ３．变式 （２０２２江苏镇江阶段检测，２）氢原子第ｎ能级的能
６ 。 １
入射光子的 相对 光电流大 逸出光电子的
组 次 量为Ｅ １ Ｅ ｎ 其中Ｅ 是基态能量 若氢原
能量／ 光强 小／ 最大动能／ ｎ＝ｎ２ １（ ＝１，２，３，…）， １ 。
ｅＶ ｍＡ ｅＶ
． 弱 ．
第 １ ４０ ２９ ０９ 子从第ｋ能级跃迁到第ｐ能级 辐射的能量为 ５ Ｅ 第ｐ能级
一 ． 中 ． ， － １，
组 ２ ４０ ４３ ０９ ３６
． 强 ．
３ ４０ ６０ ０９ 比基态能量高 ３ Ｅ 则
第 ４ ６ ． ０ 弱 ２７ ２ ． ９ － ４ １， （ ）
二 ． 中 ． ｋ ｐ ｋ ｐ ｋ ｐ ｋ ｐ
组 ５ ６０ ４０ ２９ Ａ． ＝３， ＝２ Ｂ． ＝４， ＝３ Ｃ． ＝５， ＝３ Ｄ． ＝６， ＝２ 专
６ ６ ． ０ 强 ５５ ２ ． ９ 答案 Ａ 题
由表中数据得出的论断中不正确的是 ４．变式 （２０２０江苏常州一模，１３）如图甲所示为氢原子的能 十
（ ） ２ 三
两组实验采用了不同频率∙的∙入∙射光 级图 大量处于ｎ 激发态的氢原子跃迁时 发出频率不同的
Ａ． ， ＝４ ， 近
两组实验所用的金属板材质不同 大量光子 其中频率最高的光子照射到图乙电路阴极 上时
Ｂ． ， Ｋ ， 代
若入射光子的能量为 ． 逸出光电子的最大动能为 电路中电流随电压变化的图像如图丙 则金属的逸出功Ｗ 物
Ｃ． ５ ０ ｅＶ， ， ０＝ 理
． 将上述各种频率的光分别照射到电路阴极 上
１９ ｅＶ ｅＶ； Ｋ ， 初
若入射光子的能量为 ． 相对光强越强 光电流越大 共有 种频率的光能产生光电流 步
Ｄ． ５０ ｅＶ， ， 。
１ ２５
答案 ．
６７５ ３
５．变式 ［２０２０江苏南通等七市二模联考，１２（２）］氢原子能
２
级图如图所示 巴耳末线系是氢原子从ｎ 的各个能级跃迁
， ≥３
至ｎ 能级时辐射光的谱线 则巴耳末线系中波长最长的谱
＝２ ，
线对应光子的能量为 氢原子从ｎ 能级跃迁至
ｅＶ。 ＝４
ｎ 能级时 辐射光照射阴极为金属钾的光电管 钾的逸出功
＝２ ， ，
为 ． 则遏止电压Ｕ
２２５ ｅＶ， ｃ＝ Ｖ。
甲
答案 ． ．
１８９ ０３
乙
丙
年
高
考
年
模
拟
︵ 教 师
用
书
︶
１ ２６
4 情境 1高频 2易混 3题型 4情境
考点 易错 模板 应用
应用
学生用书P218
简单熟悉 只要用中子轰击铀核 就一定会发生链式反应
Ｃ． ，
１．自然现象 （２０２２甘肃兰州二模）科学家发现太阳的核聚变 Ｄ． 释放的核能为 （ ｍ Ｕ－ ｍ Ｂａ－ ｍ Ｋｒ） ｃ２
答案 Ａ
反应区只是中心很小的一部分 由于太阳强大的引力和磁场的
， ３．物理生活 （２０２２广东佛山二模）通过检测发现三星堆遗址
束缚 使太阳内部的能量可以向外持续稳定地释放 而不会像
， ，
氢弹那样瞬间爆炸 这就是可控核聚变技术的由来 太阳内部 出土的文物 年代从公元前 年延续至公元前 年 跨
， 。 ， ３０００ １ ２００ ，
核 和 确 聚 的 １ ０ｎ 是 变 的 反 质量 应 分 的 别 一 为 种 ｍ 可 １、 能 ｍ ２ 形 、 ｍ 式 ３ 和 为２ １ ｍ Ｈ ４ ＋ ， 光 １ ３ Ｈ 速 → 为 Ｘ＋ ｃ ， ０ １ 则 ｎ， 下 设 列 ２ １Ｈ （ 说 、 ３ １Ｈ 法 、 正 Ｘ ） 越 通 为 常 了 １４ ６Ｃ 用 近 → ２ １４ ６ １４ ７ Ｃ ０ Ｎ ０ 年 ＋ ０ Ｘ 年 代 ， ， 下 检 用 列 测 实 说 法 物 法 推 展 正 算 示 确 了 出 的 延 土 是 绵 文物 ５０ 的 ００ 年 年 代 的 。 中 １４ ６Ｃ 华 的 文 衰 化 （ 变 。 方 考 古 程 ）
是３
Ａ．Ｘ ２Ｈｅ
该核反应释放的核能为 ｍ ｍ ｍ ｍ ｃ２
Ｂ． （ ３＋ ４－ １－ ２）
核反应中比结合能较小的原子核变成了比结合能较大的原
Ｃ．
子核
核反应中核子平均质量较小的原子核变成了核子平均质量
Ｄ．
较大的原子核
答案 Ｃ
２．物理科技 （２０２２重庆二模）我国科学家通过一种功能纳米
膜成功地从海水中大规模提取铀元素 这对于国家发展具有十
， 衰变方程中的 是中子
Ａ． Ｘ
分 其 ｍ 应 Ｂ 重 中 ａ、 下 ｍ 要 一 列 Ｋ 的 种 ｒ 分 说 战 典 别 法 型 略 表 正 反 意 确 示 应 义 的 ２３ ９ 是 。 ５ ２ 是 Ｕ ２ 用 、 ３ ９ ５ ２ １ ０ Ｕ ｎ 中 ＋ 、 子 ０ １ １４ ｎ Ｚ４ １ ０ Ｂ → ｎ ａ 和 轰 １４Ｚ４ Ｂ ３ 击 Ａ ６ ａ Ｋ ＋ 铀 ｒ ３ Ａ ６ 的 核 Ｋｒ 质 ２ ＋ ３ ９ ５ ２ ３ Ｕ 量 １ ０ ， ｎ ， 铀 。 关 核 若 于 发 用 这 生 ｍ 个 Ｕ 裂 、 核 ｍ 变 反 ｎ ， 、 Ｂ Ｃ Ｄ ． ． ． 随 １ １ 答 ４ ６ ４ ７ Ｃ Ｎ 着 案 需 与 １４ ６ 吸 Ｃ Ｘ Ｄ 收 的 的 能 不 质 量 断 量 才 衰 之 能 变 和 发 ， 小 其 生 于 半 衰 １ 衰 ４ ６Ｃ 变 期 的 会 质 逐 量 渐变长
， （ ）
方程中Ｚ Ａ
Ａ． ＝５６， ＝８９
方程中ｍ ｍ ｍ ｍ
Ｂ． Ｕ＝ Ｂａ＋ Ｋｒ＋２ ｎ
图像 则下列说法正确的是
复杂熟悉
， （ ）
４．物理科技 （２０２２浙江宁波二模） 多选 年 月 在甘
（ ）２０２１ ９ ，
肃省武威市全球首台钍基熔盐核反应堆进行试运行放电 也标
，
志着我国成为世界上第一个对第四代核电技术进行商业化试
验运营的国家 反应堆工作原理如图所示 钍 ２３２ 吸收
。 ， ２３２（ ９０Ｔｈ）
一个中子后会变成钍 钍 不稳定 会变成易裂变核素
２３３， ２３３ ，
铀 ２３３ 下列说法正确的是
２３３（ ９２Ｕ）。 （ ）
该金属的截止频率与入射光的频率无关
Ａ．
遏止电压Ｕ 与入射光的频率和强弱都有关
Ｂ． ｃ
由图像可知普朗克常量约为 ． －３４
Ｃ． ６６７×１０ Ｊ·ｓ
实验结果说明爱因斯坦的光电效应理论是错误的
钍 变成铀 的核反应方程式是 ２３３ ２３３ ０ Ｄ．
Ａ． ２３３ ２３３ ：９０Ｔｈ→ ９１Ｐａ＋－１ｅ， 答案 ＡＣ
２３３ ２３３ ０
９１Ｐａ→９２Ｕ＋－１ｅ ７．物理探索 （２０２２北京西城二模）从 世纪末到 世纪初
中间产生的新核镤 ２３３ 从高能级向低能级跃迁时 会 １９ ２０ ，
Ｂ． ２３３（ ９１Ｐａ） ， 通过对光电效应的研究 加深了对光的本性的认识 科学家利
伴随 辐射 ， 。
γ 用如图所示的电路研究光电效应 图中 是密封在真空玻
新核铀 ２３３ 的结合能小于钍 ２３３ 的 ， Ｋ、Ａ
Ｃ． ２３３（ ９２Ｕ） ２３３（ ９０Ｔｈ） 璃管中的两个电极 极受到光照时可能发射电子 已知电子
核反应堆通过核裂变把核能直接转化为电能发电 ，Ｋ 。
Ｄ． 电荷量为ｅ 普朗克常量为ｈ
答案 ＡＢ ， 。
当有光照射 极时 电流表的示数为Ｉ 求经过时间ｔ到达
５．物理学史 （２０２２湖北模拟预测） 多选 丹麦物理学家玻尔 （１） Ｋ ， ，
（ ） 极的电子数ｎ
意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难 在普朗克关 Ａ 。
。 使用普通光源进行实验时 电子在极短时间内只能吸收一
于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下 他 （２） ，
， 个光子的能量 用频率为ν 的普通光源照射 极 可以发生
在 年提出了自己的原子结构假说 如图为氢原子的电子 。 ０ Ｋ ，
１９１３ 。 光电效应 此时 调节滑动变阻器滑片 当电压表的示数为Ｕ
轨道示意图 下列说法正确的是 。 ， ，
， （ ） 时 电流表的示数减小为
， ０。
随着科技的发展 强激光的出现丰富了人们对光电效应的认
，
识 用强激光照射金属 一个电子在极短时间内吸收多个光子
， ，
成为可能 若用强激光照射 极时 一个电子在极短时间内
。 Ｋ ，
能吸收ｎ个光子 求能使 极发生光电效应的强激光的最低
， Ｋ
频率ν
。
某同学为了解为什么使用普通光源进行光电效应实验时一
（３）
个电子在极短时间内不能吸收多个光子 他查阅资料获得以下
，
信息 原子半径大小数量级为 －１０ 若普通光源的发光频率为
： １０ ｍ；
１４ 其在 内垂直照射到 ２ 面积上的光的能量约为
６×１０ Ｈｚ， １ｓ １ ｍ
６ 若电子吸收第一个光子能量不足以脱离金属表面时 在不
１０ Ｊ； ，
超过 －８ 的时间内电子将该能量释放给周围原子而恢复到原
１０ ｓ
状态 为了进一步分析 他建构了简单模型 假定原子间没有缝
。 ， ：
隙 一个原子范围内只有一个电子 且电子可以吸收一个原子范
， ，
围内的光子 请利用以上资料 解决以下问题
。 ， 。
电子离原子核越远 原子的总能量越大 氢原子的总能量是 ａ． 普朗克常量ｈ取 ６ ． ６×１０ －３４ Ｊ·ｓ， 估算 １ ｓ 内照射到一个原子
Ａ． ， ， 范围的光子个数
负值 ；
分析一个电子在极短时间内不能吸收多个光子的原因
电子从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级 电子的电势能增加 动能 ｂ． 。
Ｂ． ＝３ ＝４ ， ，
减少
电子从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级 电子电势能的减少量大
Ｃ． ＝５ ＝４ ，
于动能的增加量
电子从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级辐射的光子的能量比电
Ｄ． ＝５ ＝４
子从ｎ 能级跃迁到ｎ 能级吸收的光子的能量大
＝３ ＝４
答案 ＢＣ
专
复杂陌生
题
６．物理学史 （２０２２浙江宁波二模） 多选 美国物理学家密立 十
（ ） 三
根曾经是爱因斯坦光电效应理论的质疑者之一 他通过测量金
，
近
属的遏止电压Ｕ 与入射光频率ν 由此算出普朗克常量ｈ 并
ｃ ， ， 代
与普朗克根据黑体辐射得出的ｈ相比较 以检验爱因斯坦光电 物
，
理
效应方程式的正确性 已知电子电荷量为 ． －１９ 普朗克
。 １６×１０ Ｃ， 初
常量为 ． －３４ 若某次实验中得到如图所示的Ｕ ν 步
６６３×１０ Ｊ·ｓ。 ｃ－
１ ２７
