2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型歸類：近代物理

選擇12近代物理

考點(diǎn)內(nèi)容考情分析

考向一原子結(jié)構(gòu)高考對(duì)于這部分知識(shí)點(diǎn)主要以具體事例

考向二玻爾理論與能級(jí)躍遷和科技的最新成果為背景進(jìn)行命題

考向三質(zhì)量虧損及核能計(jì)算

考向四光電效應(yīng)原理及圖像

蜀深究"解題攻略"

1.思想方法

一、光電效應(yīng)的研究思路

強(qiáng)度——決定看等抄鐘光源發(fā)射的光子數(shù)?----------

(照射光)

須率----決定看每個(gè)光子的能量e=/iv《------------

每秒鐘逸出的光電子數(shù)——決定著光電沆的大小J

光電子逸出后的最大初動(dòng)能Ek=/?v-W()

二、一個(gè)氫原子能級(jí)躍遷與一群氫原子能級(jí)躍遷的區(qū)別

1.一群處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的譜線條數(shù)為N=C二=竺資

2.一個(gè)處于較高能級(jí)n的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放出的光譜線條數(shù)最多為n-1。

三、應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖

書寫核反應(yīng)方程-計(jì)算質(zhì)量虧損△加一利用AE=Amc2計(jì)算釋放的核能

(1)根據(jù)"1=△加°2計(jì)算，計(jì)算時(shí)A加的單位是“kg”,C的單位是“m/s”，AE的單位是“J”.

(2)根據(jù)A￡=AOTX931.5MeV計(jì)算.因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)A加

的單位是“u”，NE的單位是“MeV”.

2.模型建構(gòu)

一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率.

(2)光子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大.

(3)光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的.

(4)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比.

二、光電效應(yīng)方程和耳＜一了圖象

1.光子說(shuō)

愛(ài)因斯坦提出：空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個(gè)光子，光子具有的能

量與光的頻率成正比，即：￡=加，其中〃=6.63x10-34js

2.光電效應(yīng)方程

(1)表達(dá)式：仄=&+航或￡k=N一版.

(2)物理意義：金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是加，這些能量的一部分用來(lái)克服金屬的逸出

功%,剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動(dòng)能與=一

2

3.由瓦一v圖象可以得到的信息

o\

-F

(1)極限頻率：圖線與V軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)％.

(2)逸出功：圖線與瓦軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值E=%.

(3)普朗克常量：圖線的斜率左=〃.

三、玻爾理論的理解與計(jì)算

1.定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞

核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量.

2.躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩

個(gè)定態(tài)的能量差決定，即〃v=&—(〃是普朗克常量，/z=6.63xl0-34j.s)

3.軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng).原子的定態(tài)是不連續(xù)的,

因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的.

4.氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式

⑴氫原子的能級(jí)圖

(2)氫原子的能級(jí)和軌道半徑

①氫原子的能級(jí)公式:￡“=與1("=1,2,3,…)，其中?為基態(tài)能量,其數(shù)值為?=-13.6eV.

②氫原子的半徑公式：%="2小("=1,2,3,…)，其中ri為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為n=

0.53x10-1。m.

四、原子核的衰變

1.原子核的衰變

(1)原子核放出a粒子或p粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變.

⑵分類

a衰變：3jY+3He

P衰變：CXT^+iY+'e

2.三種射線的成分和性質(zhì)

電離-B3-

名稱構(gòu)成符號(hào)電荷量質(zhì)量

能力本領(lǐng)

a射線氫核1He+2e4u最強(qiáng)最弱

1

B射線電子-ie-eu較強(qiáng)較強(qiáng)

1837

丫射線光子Y00最弱最強(qiáng)

3.對(duì)半衰期的理解

(I)根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式

式中N原、加原表示衰變前的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、加余表示衰變后的放射性元素的原

子核數(shù)和質(zhì)量，，表示衰變時(shí)間，r表示半衰期.

（2）影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)（如溫度、

壓強(qiáng)）或化學(xué)狀態(tài)（如單質(zhì)、化合物）無(wú)關(guān).

五、核反應(yīng)類型及核反應(yīng)方程

類型可控性核反應(yīng)方程典例

衰變a衰變自發(fā)23892U^23490Th+lHe

P衰變自發(fā)23490Th^23491Pa+?ie

i47N+lHeTi78O+[H（盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子）

3He+XBe-Zc+Jn（查德威克發(fā)現(xiàn)中子）

2713A1+夕He-苕

人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂萍s里奧一居里夫婦發(fā)現(xiàn)

P+An

放射性同位素，同時(shí)發(fā)

卷PT9Si+0

+現(xiàn)正電子

ie

比較容易進(jìn)行23592U+An^14456Ba+^Kr+3An

重核裂變

人工控制23592U+3n—i3654Xe+戮Sr+Win

輕核聚變目前無(wú)法控制汨+汨一夕He+Jn

〃親臨"高考練場(chǎng)"

考向一原子結(jié)構(gòu)

1.（多選）（2024?天津模擬）關(guān)于以下四幅圖片，說(shuō)法正確的是（）

A.甲圖是電子的干涉圖樣，如果電子是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣

B.乙圖是a粒子散射的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)帶熒光屏的顯微鏡放在D位置時(shí)，熒光屏上觀察到大量

閃光

C.丙圖是花粉微粒在液體中運(yùn)動(dòng)位置的連線，說(shuō)明花粉中的分子在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

D.丁圖是觀察自然光的偏振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，將偏振片以光線為軸旋轉(zhuǎn)任意角度，屏亮度不變

【解答】解：A.甲圖是電子的干涉圖樣，電子具有波粒二象性，即使是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的，也會(huì)

得到干涉圖樣，故A正確；

B.乙圖是a粒子散射的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)帶熒光屏的顯微鏡放在D位置時(shí)，因?yàn)榻鹪拥脑雍朔?/p>

常小，所以大部分式粒子將穿過(guò)金箔沿原方向前進(jìn)，少部分發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少部分會(huì)被彈回，故熒

光屏上將觀察到極少量的閃光，而不是大量閃光，故B錯(cuò)誤；

C.丙圖是花粉微粒在液體中運(yùn)動(dòng)位置的連線，花粉微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是大量液體分子對(duì)微粒的

撞擊不平衡導(dǎo)致的，故c錯(cuò)誤；

D.丁圖是觀察自然光的偏振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，自然光包含了沿著各個(gè)方向的偏振光，所以將偏振片以

光線為軸旋轉(zhuǎn)任意角度，穿過(guò)偏振片的光的偏振方向變了，但屏的亮度不變，故D正確。

故選：ADo

2.1909年，物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生用a粒子轟擊金箔，研究a粒子被散射的情況，實(shí)驗(yàn)用高

速的a射線轟擊厚度為微米級(jí)的金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的a粒子都照直穿過(guò)薄金箔，偏轉(zhuǎn)很小,

1

但有少數(shù)a粒子發(fā)生角度較大的偏轉(zhuǎn)，大約有意;的a粒子偏轉(zhuǎn)角大于90°,甚至觀察到偏

oUUU

轉(zhuǎn)角接近180。，其散射情景如圖所示。關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)的目的是想證明原子具有核式結(jié)構(gòu)模型

B.實(shí)驗(yàn)中a粒子穿過(guò)金原子核發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是受到電子對(duì)它的庫(kù)侖力作用

C.極少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，是原子內(nèi)部?jī)蓚?cè)的正電荷對(duì)a粒子的斥力不相等造成的

D.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以估算出金原子核的直徑數(shù)量級(jí)

【解答】解：A.實(shí)驗(yàn)的目的是想驗(yàn)證湯姆孫的“西瓜”模型，但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象否定了這種模型，

并提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；

B.實(shí)驗(yàn)中a粒子穿過(guò)金原子核發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是受到原子核（帶正電）庫(kù)侖力的作用，由庫(kù)侖

力的定義式可知，離原子核越近，受到的庫(kù)侖斥力越大，故B錯(cuò)誤；

C.極少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要是由于a粒子和原子核發(fā)生碰撞的結(jié)果，是因?yàn)榻?/p>

原子核體積很小但質(zhì)量和電荷量遠(yuǎn)大于a粒子的質(zhì)量和電荷量，a粒子接近原子核的機(jī)會(huì)很小，

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算金原子核的直徑數(shù)量級(jí)，故D正確。

故選：D。

3.（2024?重慶模擬）密立根油滴實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極

相接，板間電壓為U,形成豎直向下場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。用噴霧器從上板中間的小孔噴入大

小、質(zhì)量和電荷量各不相同的油滴。通過(guò)顯微鏡可找到懸浮不動(dòng)的油滴，若此懸浮油滴的質(zhì)量

為m,則下列說(shuō)法正確的是（）

噴霧器

油滴慰鏟-<3

||口Eu

A.懸浮油滴帶正電

mq

B.懸浮油滴的電荷量為7廠

C.增大場(chǎng)強(qiáng)，懸浮油滴將向上運(yùn)動(dòng)

D.油滴的電荷量不一定是電子電量的整數(shù)倍

【解答】解：A、油滴靜止不動(dòng)，所受的電場(chǎng)力與重力平衡，則油滴受到的電場(chǎng)力方向豎直向上,

而電場(chǎng)方向豎直向下，因此油滴帶負(fù)電；故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)平衡條件有：mg=q5,得懸浮油滴的電荷量q=故B錯(cuò)誤；

C、當(dāng)增大場(chǎng)強(qiáng)時(shí)油滴所受的電場(chǎng)力增大，則懸浮油滴將向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；

D、每個(gè)油滴的電荷量一定是電子電量的整數(shù)倍。故D錯(cuò)誤；

故選：Co

4.（2024?雨花區(qū)校級(jí)模擬）美國(guó)物理學(xué)家密立根于20世紀(jì)初進(jìn)行了多次試驗(yàn)，比準(zhǔn)確地測(cè)定了

電子的電荷量，其實(shí)驗(yàn)原理圖可簡(jiǎn)化為如圖所示模型，置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置

的平行金屬板A、B與電壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d、油滴散布在油滴室中，

在重力作用下，少數(shù)油滴通過(guò)上面金屬板的小孔進(jìn)入平行板間?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在

極板間勻速下落，己知元電荷e,重力加速度g,則（）

mad

B.油滴中電子的數(shù)目為一廠

C.油滴從小孔運(yùn)動(dòng)到金屬板B過(guò)程中，電勢(shì)能減少mgd

D.若將金屬板A向上緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將加速下降

【解答】解：A、帶電油滴在極板間勻速下落，重力和電場(chǎng)力平衡，則油滴所受的電場(chǎng)力方向豎

直向上，與電場(chǎng)方向相反，所以油滴帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；

Umadq

B、由平衡條件得mg=q；7,解得油滴所帶電荷量為口=一十,則油滴中電子的數(shù)目：n===

aU。

mad

――,故B錯(cuò)誤；

eU

C、油滴從小孔運(yùn)動(dòng)到金屬板B過(guò)程中，克服電場(chǎng)力做功為W=qU=mgd,則電勢(shì)能增力口mgd,

故C錯(cuò)誤；

U

D、將金屬板A向上緩慢移動(dòng)一小段距離，板間電壓不變，板間距離增大，由￡=:知板間場(chǎng)強(qiáng)

減小，油滴受到的電場(chǎng)力減小，電場(chǎng)力將小于重力，則油滴將加速下降，故D正確。

故選：D。

考向二玻爾理論與能級(jí)躍遷

5.（2024?廣東模擬）如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子處于量子數(shù)n=7的激發(fā)態(tài)，這些

氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射多種頻率的光，用輻射出的光照射圖乙

光電管的陰極K,已知陰極K的逸出功為5.06eV,則（）

n

E/eV

7

6-0.28

5-0.38

4-0.54

-0.85

3

-1.51

2

-3.40

1-13.60

甲乙

A.波長(zhǎng)最短的光是原子從n=2激發(fā)態(tài)躍遷產(chǎn)生的

B.波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是原子從n=7激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的

C.陰極K逸出光電子的最大初動(dòng)能為8.26eV

D.陰極K逸出光電子的最大初動(dòng)能與陰極K的逸出功相等

【解答】解：AB.由c=入v可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，光子的能量越小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是原

子從n=7激發(fā)態(tài)躍遷到n=6時(shí)產(chǎn)生的，波長(zhǎng)最短的光是從n=7激發(fā)態(tài)躍遷到n=1產(chǎn)生的，故

AB錯(cuò)誤;

CD.氫原子從n=7到基態(tài)躍遷，釋放的光子能量最大

E=hv=(-0.28eV)-(-13.6eV)=13.32eV

陰極K逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek=hv-Wo

解得

Ek=8.26eV

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：C=

6.（2024?南昌一模）已知軌道量子數(shù)為n的氫原子能級(jí)為En=§（Ei為氫原子處于基態(tài)時(shí)的能

級(jí)，n=2、3、4…）。現(xiàn)用單色光A照射大量處于基態(tài)的氫原子，只能產(chǎn)生一種頻率的光子;

用單色光B照射大量處于基態(tài)的氫原子，能產(chǎn)生三種不同頻率的光子，則單色光A和單色光B

的光子能量之比為（）

13827

A."B.—D

4C9-五

【解答】解：用單色光A照射大量處于基態(tài)的氫原子，只能產(chǎn)生一種頻率的光子，則氫原子躍遷

到第二能級(jí)，則有EA=E2-E]

用單色光B照射大量處于基態(tài)的氫原子，能產(chǎn)生三種不同頻率的光子，則氫原子躍遷到第三能級(jí)，

則有EB=E3-Ei

結(jié)合解得

En=-71.4

F￡_27

32

故ABC錯(cuò)誤，D正確；

故選：Do

11

7.（2024?浙江二模）氫原子光譜按波長(zhǎng)展開的譜線如圖甲所示，此譜線滿足巴耳末公式w=Rs（而

1

n=3,4,5,6,7…，圖乙為氫原子能級(jí)圖。普朗克常量約為6.63X10-3勺”，則（）

A.垂直入射到同一單縫衍射裝置，He光的衍射中央亮條紋寬度小于Hy

B.氫原子從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)會(huì)輻射出丫射線

C.氫原子從n=5躍遷到n=2與n=4躍遷到n=2產(chǎn)生光子的動(dòng)量之比為286：255

D.在同一光電效應(yīng)裝置中，用光照射產(chǎn)生的光電子初動(dòng)能都大于Ha光照射產(chǎn)生的光電子

【解答】解：A、由圖甲可知，所的波長(zhǎng)大于Hy,垂直入射到同一單縫衍射裝置，根據(jù)單縫衍

射的相鄰條紋間距規(guī)律可知，H（3光的衍射中央亮條紋寬度大于Hy,故A錯(cuò)誤；

B、由波爾躍遷原理，氫原子從n=3躍遷到n=2能級(jí)輻射出光的波長(zhǎng)由：hv=E3-E2

c

又因?yàn)椋篤=-

求得：入=434.17nm

氫原子從n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)會(huì)輻射出Hy光，不會(huì)輻射出丫射線，故B錯(cuò)誤;

hv

C、根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式變形式P=7及入=；；可得：p=—

AVc

hv-.

PihvrES-E2286

因此動(dòng)量之比為：~=7H77=7—=7：~~=故C正確;

“2_ZHV2七4—七2255

c

D在同一光電效應(yīng)裝置中，Hy光的能量大于Ha光，照射產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能大于Ha光照

射產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能，而不是Hy光照射產(chǎn)生的光電子初動(dòng)能都大于Ha光照射產(chǎn)生的光

電子，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

8.（2024?浙江一模）氫原子能級(jí)圖如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放的能量大于兩者能級(jí)差

B.電子從不同高能級(jí)向同一低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光屬于同一譜線系

C.賴曼系是電子從較高能級(jí)向量子數(shù)為3的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光譜線

D.若巴耳末系的光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則帕邢系也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

【解答】解：A、根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓訌母吣芗?jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，釋放的能量等于其能級(jí)差,

故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)題圖可知：電子從不同高能級(jí)向同一低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光屬于同一譜線系，故B正確;

C、賴曼系是電子從較高能級(jí)向量子數(shù)為1的能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光譜線，故C錯(cuò)誤；

D、由于帕邢系中光子能量小于巴耳末系中的光子能量，所以巴耳末系的光能使某金屬發(fā)生光電

效應(yīng)，帕邢系不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

9.（2024?天河區(qū)三模）根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子

向低能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的復(fù)色光通過(guò)玻璃三棱鏡后分成a、b、c、d、e、f六束（含不可見(jiàn)光）,

如圖乙所示。已知可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV?3」leV,則（）

n

8O

5L4

4二Q5

一D

3q1

2.5

1

甲乙

A.b、c為可見(jiàn)光B.a、b、c為可見(jiàn)光

C.d、e為可見(jiàn)光D.e、f為可見(jiàn)光

【解答】解：根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式鬣=6,解得處于激發(fā)態(tài)的氫原子能級(jí)為n=4

所以可能的光子能量從低到高分別為0.66eV,1.89eV,2.55eV,10.20eV,12.09eV,12.75eV,因

為光子能量E=hv且光的頻率越高則折射率越大，光的偏折程度就越大，所以a、b、c、d、e、

f六束光頻率越來(lái)越高，能量越來(lái)越強(qiáng)。又因?yàn)榭梢?jiàn)光的光子能量范圍約為L(zhǎng)62eV?3.1leV,所

以b、c為可見(jiàn)光，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：Ao

10.（2024?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬）氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見(jiàn)光，其光譜

如圖1所示。氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光I,從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光

Ho用同一雙縫干涉裝置研究?jī)煞N光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種

光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（）

H,Ha

紫紅

圖1

Huuiuiimm

圖2

圖3圖4

A.圖1中的Ha對(duì)應(yīng)的是I

B.圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是II

C.I的光子動(dòng)量小于II的光子動(dòng)量

D.P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)I對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比H的大

【解答】解：A.根據(jù)題意可知。氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，由公式可得

^m-En=hv=丐

可知，可見(jiàn)光的頻率大，波長(zhǎng)小，可見(jiàn)光I的頻率小，波長(zhǎng)大。圖1中的對(duì)應(yīng)的是可見(jiàn)光II,

故A錯(cuò)誤；

B.由公式有，干涉條紋間距為：

L

由圖可知，圖2中間距較小，則波長(zhǎng)較小，對(duì)應(yīng)的是可見(jiàn)光I,故B錯(cuò)誤；

hvh

C.根據(jù)題意，由公式可得，光子動(dòng)量為P=—C="A7

可知，I的光子動(dòng)量大于II的光子動(dòng)量，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)Ek=hv-Wo和Ek=eUc，結(jié)合可見(jiàn)光H的能量值小，可知光I對(duì)應(yīng)的遏止電壓比II的對(duì)

應(yīng)的遏止電壓大，即P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)I對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比H的大，故D正確。

故選：D。

11.(2024?江蘇模擬)氫原子能級(jí)如圖甲所示，一群處于高能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出多

種可見(jiàn)光，分別用這些可見(jiàn)光照射圖乙電路的陰極K,其中3條光電流I隨電壓U變化的圖線

如圖丙所示，己知可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍約為400nm到760nm之間，a光的光子能量為2.86eV。則

()

A.氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出6種頻率的可見(jiàn)光

B.當(dāng)滑片P向a端移動(dòng)時(shí)，光電流I將增大

C.a光照射得到的光電流最弱，所以a光光子動(dòng)量最小

D.圖丙中3條圖線對(duì)應(yīng)的遏止電壓，一定有|Ub-Uc|WO.97V

【解答】解：A.根據(jù)玻爾理論結(jié)合排列組合可知，氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出

比=6種頻率的光，根據(jù)氫光譜的特點(diǎn)可知其中只有2條可見(jiàn)光，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，當(dāng)滑片P向a端移動(dòng)時(shí)，施加反向電壓，光電流I將減小，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)hv-W（）=eU

可知頻率越大，遏止電壓越大，故a光的頻率最大，根據(jù)入=]

h

可知頻率越大，波長(zhǎng)越短，故a光的波長(zhǎng)最短，根據(jù)p=]

可知a光光子動(dòng)量最大，故C錯(cuò)誤；

D.可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍約為400nm到760nm之間，根據(jù)氫原子能級(jí)圖可知?dú)涔庾V可見(jiàn)光只有4條,

而a光的能量最大，根據(jù)玻爾理論En=E2+Ea=-3.4eV+2.86eV=-0.54eV,故a光是氫原子從n

=5能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光，b光是氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光，能量

為Eb=E4-E2=-0.85eV+3.4eV=2.55eV,c光是氫原子從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷發(fā)出的光,

能量為故圖丙中條圖線對(duì)應(yīng)的遏止電壓，一定有

EC=E3-E2=-1.51eV+3.4eV=1.89eV,3|Ub-

Ekb-Ekc（Eb—勿。）—（E-以o）Eb-Ec

Ucl=------------=--------------------c---------=----------=2.55V-1.89V=0.66eVW0.97V,故D正確。

1eee

故選：D。

考向三質(zhì)量虧損及核能計(jì)算

12.（2024?浙江一模）考古中常利用14c的半衰期鑒定文物年份,14c的衰變方程為首C-尹N+Z+y,

其衰變規(guī)律如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

B.該反應(yīng)是裂變反應(yīng)，滿足質(zhì)量數(shù)守恒

C.14N的比結(jié)合能大于14c的比結(jié)合能

D.100個(gè)14c經(jīng)過(guò)5700年一定有50個(gè)發(fā)生了衰變

【解答】解：AB.根據(jù)衰變過(guò)程電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，Z粒子的電荷數(shù)為-1,質(zhì)量數(shù)

為0,所以Z粒子是電子匕e,該反應(yīng)是B衰變反應(yīng)，故AB錯(cuò)誤；

C.新核比反應(yīng)核更穩(wěn)定，則新核的比結(jié)合能大于反應(yīng)核的比結(jié)合能，即14N的比結(jié)合能大于14c

的比結(jié)合能，故c正確；

D.半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的放射性原子核才成立，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

13.（2024?溫州一模）“核鉆石”電池是一種依靠核反應(yīng)發(fā)電的新型電池，該電池中的蕓C衰變釋

放出B射線。下列說(shuō)法正確的是（）

A.肥C的衰變產(chǎn)物為尹N

B.肥c的比結(jié)合能大于衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能

C.升高溫度會(huì)使記C的半衰期變短

D.0衰變放出的電子來(lái)自碳原子的核外電子

【解答】解：A.0衰變過(guò)程中生成負(fù)電子，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，可得核反應(yīng)方程為

記C-尹N+，e,故A正確；

B.衰變反應(yīng)時(shí)釋放能量，新核尹N的結(jié)合能大，則比結(jié)合能也更大，故受。的比結(jié)合能小于衰變

產(chǎn)物的比結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；

C.外界條件不會(huì)引起半衰期發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；

D.B衰變輻射出的粒子，來(lái)自于碳原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成的質(zhì)子時(shí)放出的電子，不是原子核外

的電子，D錯(cuò)誤。

故選：Ao

14.（2024?江漢區(qū)模擬）1977年發(fā)射的旅行者探測(cè)器到現(xiàn)在還可以與地球保持聯(lián)絡(luò)，該探測(cè)器使

用了Pu元素制造的核動(dòng)力電池。據(jù)悉，舒8pa的半衰期約為88年，其衰變方程為舒8pnr豺切+

X,則（）

A.宇宙寒冷的溫度會(huì)使舒8pa的半衰期變長(zhǎng)

B.發(fā)生的是。衰變，a射線具有極強(qiáng)的穿透能力，可用于金屬探傷

C.2g的圖8「比核經(jīng)過(guò)264年，還剩余約0.5g沒(méi)有衰變

D.弱切的比結(jié)合能大于舒8pu的比結(jié)合能

【解答】解：A.半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定，與環(huán)境溫度沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒，可知X的質(zhì)量數(shù)為A=238-234=4,電荷數(shù)為Z=94-

92=2,X為a粒子。所以舒82比發(fā)生的是。衰變，a射線具有極強(qiáng)的電離能力，不可用于金屬探

傷，故B錯(cuò)誤;

1264

C.2g的磊8p&核經(jīng)過(guò)264年，經(jīng)過(guò)了三個(gè)半衰期，未衰變的質(zhì)量為111=2gx勺）屈■=0.25g,

故C錯(cuò)誤；

D.核反應(yīng)中生成物的比結(jié)合能大于反應(yīng)物的比結(jié)合能，所以的切的比結(jié)合能大于歌8pa的比結(jié)

合能，故D正確。

故選：D。

15.（2025?邯鄲一模）核電站鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的。有一種典型的鈾核裂變是生成鋼和氟，核

反應(yīng)方程是第5[7+加-＞第4碗+鴕公+（久）]+丫，已知鈾核的質(zhì)量為mi，領(lǐng)核的質(zhì)量為m2，

氟核的質(zhì)量為m3,中子的質(zhì)量為m4，以下說(shuō)法正確的是（）

A.核反應(yīng)方程中的x=2

B.該核反應(yīng)釋放的核能是Oh-62-63—2爪4）。2

C.羽5。的比結(jié)合能大于薨4Ba（或里Kr）的比結(jié)合能

D.目前部分高科技核電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)可控核聚變發(fā)電

【解答】解：A、根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量數(shù)守恒可得：235+1=144+89+xXl,可得x=3,故A錯(cuò)誤;

B、該核反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量虧損為：Am=mi+m4-m2-m3-3m4=tni-m2-m3-2m4

22

根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得該核反應(yīng)釋放的核能為：AE=Amc=（mi-m2-m3-2m4）c,故

B正確；

C、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，此核反應(yīng)過(guò)程釋放能量，核反應(yīng)后產(chǎn)物轉(zhuǎn)4Ba（或鴕Kr）比

反應(yīng)前的第5（/更穩(wěn)定，所以豺5。的比結(jié)合能小于薨切。（或黑Q）的比結(jié)合能，故C錯(cuò)誤；

D、核裂變反應(yīng)較容易控制，所以現(xiàn)在的核電站仍采用核裂變反應(yīng)發(fā)電，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)可控核聚變

發(fā)電，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

16.（2024?雨花區(qū)校級(jí)模擬）2023年5月。我國(guó)自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”全球首堆示范工

程一福清核電5、6號(hào)機(jī)組正式通過(guò)竣工驗(yàn)收，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%,反映了我國(guó)建立起了更

加成熟完備的核科技工業(yè)體系。根據(jù)圖示的原子核的比結(jié)合能曲線，以下判斷中正確的是（）

比結(jié)合能

/MeVon

4：；Li

質(zhì)量數(shù)

0?iii????

102050100150200250

A./O核的結(jié)合能比乳i核的結(jié)合能更小

B.兩個(gè)hi核結(jié)合成/He時(shí)要釋放能量

C.兩個(gè)?H核結(jié)合成tHe存在能量與質(zhì)量的相互轉(zhuǎn)化

D.中核子的平均質(zhì)量比^4Ba中核子的平均質(zhì)量小

【解答】解：A.由題圖可知，乳i核的比結(jié)合能小，/。核的比結(jié)合能大，而且藍(lán)。核的核子數(shù)

多，由于原子核的結(jié)合能等于比結(jié)合能與核子數(shù)的乘積，所以藍(lán)。核的結(jié)合能比我i核的結(jié)合能更

大，故A錯(cuò)誤;

B.由題圖可知，出核的比結(jié)合能小，加e核的比結(jié)合能大，則加e核的結(jié)合能比兩個(gè)出核的結(jié)

合能大，所以兩個(gè)多H核聚變結(jié)合成,He核時(shí)要釋放能量，故B正確；

C.能量和質(zhì)量之間只是相差一個(gè)系數(shù)，兩者都反映物體的屬性，彼此之間不存在轉(zhuǎn)化關(guān)系，故

c錯(cuò)誤；

D.由題圖可知，豺5〃核的比結(jié)合能比己,Ba核的比結(jié)合能小，由于平均質(zhì)量越小的原子核，其

比結(jié)合能越大，所以豺5[/中核子的平均質(zhì)量比、48a中核子的平均質(zhì)量大，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

17.（2024?桃城區(qū)校級(jí)模擬）盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的過(guò)程可以用下列核反應(yīng)方程表示：iHe+尹N-X+

\H,已知,He的相對(duì)原子質(zhì)量為4.0026u,尹N的相對(duì)原子質(zhì)量為14.0031u,X的相對(duì)原子質(zhì)量

為16.9991u,1H的相對(duì)原子質(zhì)量為1.0073u,中子的相對(duì)原子質(zhì)量為1.0087u,lu相當(dāng)于931MeV

的能量，下列說(shuō)法正確的是（）

A.核反應(yīng)方程中的X是氟的原子核

B.該反應(yīng)過(guò)程釋放能量為0.6517MeV

C.X的比結(jié)合能約為7.54MeV

D.該反應(yīng)不滿足能量守恒定律

【解答】解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的特點(diǎn)可知，X的質(zhì)量數(shù)為4+14-1=17,核電荷數(shù)

為2+7-1=8,即核反應(yīng)方程中的X是『。，故A錯(cuò)誤；

BD、核反應(yīng)過(guò)程中滿足能量守恒定律，存在質(zhì)量虧損，虧損的質(zhì)量為：

Am=14.003lu+4,0026u-16.9991u-1.0073u=-0.0007u

可知該核反應(yīng)過(guò)程吸收能量，為

Q=|陀2=0.0007x931MeK=0.6517MeV,故BD錯(cuò)誤;

C、X的比結(jié)合能為：

_8x1.00730+(17—8)X1.0087a-16.9991it

E=----------------------------三----------------------------x931MW=7.51MeV,故C正確;

故選：Co

18.（2024??？谀M）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)分別用甲光、乙光、丙光照射同一光電管，得到

了三條光電流隨電壓變化的圖像，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲光的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度

B.甲光的頻率大于乙光的頻率

C.乙光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能大于丙光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能

D.甲光和丙光通過(guò)同一雙縫干涉裝置后，丙光形成的干涉條紋間距較大

【解答】解：B、依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，可得：Ek=hv-Wo

根據(jù)動(dòng)能定理可得：-eUc=0-Ek

聯(lián)立可得：eUc=hv-Wo

根據(jù)圖像中遏止電壓的大小關(guān)系可知，甲光、乙光、丙光的頻率大小關(guān)系為丫丙＞丫甲=v乙，故

B錯(cuò)誤；

A.甲、乙兩光的頻率相等，但是甲光照射的飽和光電流大于乙光照射的飽和光電流，可知甲光

的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度，故A正確；

C、根據(jù)Ek=hv-W（）可知乙光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能小于丙光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能，故

C錯(cuò)誤：

D.根據(jù)c=）v可得三中光的波長(zhǎng)關(guān)系為入丙〈入甲=入乙

L

根據(jù)條紋間距公式Ax=7a可知：甲光