期末復習專練：近代物理（12大題型）解析版-2025-2026學年高二物理下冊（人教版）

近代物理（12大題型）

題型歸納?內容導航

題型1普朗克黑體輻射理論題型7氫原子光譜與玻爾原子模型

題型2光電效應的現象和理解題型8氫原子能級躍遷模型（常考點、重點）

頜型3一無電效應的鋰醉（極破頻暈:飽而再流「盤王

題型9原子核的組成（三種射線）

初動能）（重點）

題型4康普頓效應題型10放射性元素的衰變與半衰期（常考點）

磁型5無電效應行程（常著點;童葭）屆觀11核方寫給合能

題型6原子核式結構模型題型12核聚變與核裂變

題型通關?靶向提分

題型一普朗克黑體輻射理論（共3小題）

1.普朗克質量是質量的自然單位，它是宏觀尺度與微觀尺度的分界點。己知萬有引力常量為

G、光速為°、普朗克常量為兒K為無單位常數。下列關于普朗克質量％的表達式可能正確

的是（）

C.mp=KyjGhc

【答案】B

【詳解】已知K無單位，普朗克質量叫量綱為質量量綱也］,因此根號內的物理量組合量綱要

為［財］。首先明確三個常量的量綱（［4為長度量綱，為時間量綱）：光速°：量綱為

［小］

普朗克常量仙由E="能量囚=［板廠2］,頻率團=［廣［,得［川=號=［地2廠］

引力常量G：由尸=G等，得臼=帶，=［材"廣2］

1/28

A.杵的量綱為J1=//廠2]=[廣[,與質量量綱不符，故A縉誤；

B.后的量綱為=日用=也],與質量量綱一致，故B正確；

C.麻的量綱為亞0人廠2HM爐廠?廠[=JgL]=[以.2],與質量量綱不符，故c錯誤;

D.后的量綱為｝“[9；=J"%7[=[/q-[,與質量量綱不符，故D錯誤。

故選Bo

2.2025年諾貝爾物理學獎授予美國科學家約翰?克拉克(JohnClarke).米歇爾?H?德沃雷特

(MichelHoDevoret)和約翰M?馬蒂尼斯(JohnMoMartinis),以表彰他們〃在電路中發現宏

觀量子隧穿和能量量子化〃。能量子能量“加，式中力是普朗克常量，力的單位用國際單位制的

基本單位表示正確的是()

A.kgm2/sB.kgm2/s3

C.J-s-1D.Js

【答案】A

【詳解】CD.題目要求用國際單位制基本單位表示，焦耳J是導出單位，不是基本單位，CD

錯誤；

AB.根據￡="

可得/?=￡

v

根據％=&,P-tfia

可得力=wax

因此可得能量￡的單位1J=INm=1kgm/s2m=kg-m2/s2

頻率i/的單位1HZ=1/S=ST

2/28

因此）的單位為kgm：&=kg.m2/s,A正確，B錯誤。

s

故選Ao

3.我國〃墨子號〃量子通信衛星通過發射單光子脈沖研究量子密鑰分發，其發射的激光頻率為L

波長為4，功率為P,普朗克常量為人真空中的光速為c。則（）

A.該激光光子的能量為"B.該激光光子的動量為根

V

P

C.衛星單位時間內發射的光子數為9D.增加激光的強度，單光子的能量隨之增大

hv

【答案】C

【詳解】A.光子能量公式為￡=尿，結合光速關系c=A也可推導為石=與，而非公，故A錯

Xv

誤；

B.光子動量滿足德布羅意關系〃=，，而非反，故B錯誤；

C.功率P是單位時間發射的總能量，單個光子能量為和，因此單位時間發射的光子數

單位時間總能量_P,,,-

”一單個光子能量一記，故rC正確；

D.單光子能量僅由激光頻率決定，即￡=尿，激光強度是單位時間發射總光子數的體現，與

單個光子能量無關，故D錯誤。

故選C。

題型二光電效應的現象和理解（共3小題）

4.如圖為某品牌光電管的結構示意圖。用一束單色光照射陰極上的光敏材料，發生光電效應,

則（）

陽極

陰極

金屬統

（涂布?光隨材料）

玻璃殼

A.增大入射光的強度，光電子的最大初動能一定增大

B.增大入射光的強度，光敏材料的逸出功一定增大

C.改用頻率更高的單色光照射，遏止電壓將變大

D.改用其他頻率的單色光照射，一定會發生光電效應

3/28

【答案】C

【詳解】A.光電子的最大初動能僅由入射光的頻率決定，與入射光強度無關，增大入射光強

度不會改變光電子的最大初動能，A錯誤；

B.逸出功是光敏材料的固有屬性，僅由材料本身決定，和入射光無關，B錯誤；

C.根據光電效應方程聯盟，結合遏止電壓關系=&m

推導得&=幺;空，入射光頻率升高后，最大初動能增大，遏止電壓也會變大，c正確；

e

D.發生光電效應的條件是入射光頻率大于光敏材料的極限頻率，若改用光的頻率低于極限頻

率，就不會發生光電效應，D錯誤。

故選CO

5.將鋅板與驗電器相連，驗電器指針閉合。用紫外線燈照射鋅板，驗電器指針張開一定張角,

如圖所示。移去紫外線燈，驗電器張角保持穩定。隨后用紅外線燈照射鋅板，驗電器指針張角

保持不變。下列說法正確的是（）

A.紫外線燈照射后，驗電器帶負電

B.延長紅外線照射時間，驗電器指針張角將增大

C.增大紅外線光照強度，驗電器指針張角將增大

D.用絲綢摩擦的玻璃棒靠近鋅板，驗電器指針張角將增大

【答案】D

【詳解】A.紫外線燈照射在鋅板上，驗電器張開，表明紫外線可使鋅板產生光電效應，原本

不帶電的鋅板因為發射光電子帶上正電，所以驗電器帶壬電，故A錯誤；

BC.換成紅外線燈后，驗電器指針張角不變，表明紅外線不能使鋅板產生光電效應，光電效應

產生與否只與光的頻率有關，因此無論是延長紅外線照射時間還是增大紅外線光照強度，都不

能使鋅板發射光電子，因此驗電器指針張角保持不變，故BC錯誤；

D.絲綢摩擦的玻璃棒帶正電，將其靠近鋅板，由于靜電感應，將使驗電器指針張角進一步增

4/28

大,故D正確。

故選Do

6.一光電管的陰極用鉀制成。把此光電管接入電路如圖所示，現用紫外線射向陰極，滑動變

阻器滑片位于中間位置，電流計G有示數，下列說法正確的是（）

A.只將滑動變阻器滑片P向右滑一定會使電流計G的指針偏轉變大

B.只減小紫外線的強度可使電流計G的指針偏轉變小

C.換用波長更長的紅光照射陰極可使電流計G的指針偏轉變大

D.若將電源正負極對調，電流計G的指針一定不偏矮

【答案】B

【詳解】A.由電路圖可知，光電管兩端加的是正向電壓（陽極A接高電勢，陰極K接低電

勢）。當滑片P向右滑動時，陰極K的電勢降低，光電管兩端的正向電壓增大。若此時光電流

已達到飽和狀態，增大電壓光電流不再增大，電流計指針偏轉角度不變；若未達到飽和，電流

會增大。因此〃一定會使指針偏轉變大〃說法錯誤，故A錯誤；

B.在發生光電效應時，飽和光電流的大小與入射光的強度成正比。只減小紫外線的強度，單

位時間內逸出的光電子數減少，光電流減小，電流計G的指針偏轉變小，故B正確：

C.紅光的波長比紫外線長，頻率比紫外線低，可能無法發生光電效應，電流計示數為零，故

C錯誤；

D.若將電源正負極對調，光電管兩端加的是反向電壓。只有當反向電壓大于或等于遏止電壓

時，光電流才為零。若反向電壓小于遏止電壓，仍有部分光電子能到達陽極，電流計指針仍會

偏轉，故D錯誤。

故選Bo

題型三光電效應的理解（極限頻率、飽和電流、最大初動能）（共3小題）

7.實驗小組的同學們用如圖所示的電路研究光電效應的規律。閉合開關后，用某種顏色的光

照射真空管的陰極K時，電流表沒有示數。為使電流表有示數，可以（）

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A.僅增大入射光的頻率B.僅增大入射光的強度

C.僅延長光的照射時間D.僅將滑動變阻器的滑片向右滑動

【答案】A

【詳解】A.僅增大入射光頻率，若頻率增大到超過金屬極限頻率，就會產生光電效應，逸出

光電子形成電流，電流表就能有示數，故A正確；

B.僅增大入射光強度，不會改變入射光頻率，頻率仍然低于極限頻率，無法產生光電效應，

電流表仍無示數，故B錯誤；

C.光電效應的發生與照射時間無關，頻率不夠時，延長照射時間也不會產生光電效應，故C

錯誤；

D.滑片向右滑動僅改變了A、K間的正向電壓，沒有光電子產生時，電壓再大也無法形成電

流，故D錯誤。

故選Ao

8.如圖1所示，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，陰極K在受到光照時能

夠發射光電子，陰極K與陽極A之間電壓。可以調節，閉合開關后，在電路中形成光電流

利用八氏c三束單色光分別照射圖1裝置的陰極K,調節電壓U進行多次實驗，通過收集的

實驗數據得到如圖2所示的/-U圖像。下列說法正確的是（）

6/28

圖I圖2

A.〃單色光的頻率大于人單色光的頻率

B.。單色光的強度小于c單色光的強度

C.三束光分別照射陰極K發生光電效應，其中。單色光照射發生光電效應產生的光電子的

最大初動能最大

D.相同時間內c單色光比。單色光照射到陰極K上的光子數少

【答案】D

【詳解】A.根據愛因斯坦光電效應方程穌n=尿-

可得心用

h

其中％是陰極的逸出功，同陰極/不變，a是遏止電壓的大小，可知遏止電壓越大，光的頻

率越高，從圖可得，三束光的遏止電壓大小關系為幾

因此頻率匕=匕.<以

即。單色光的頻率小于b單色光的頻率，故A錯誤；

B.外。兩單色光頻率相同，。單色光的飽和光電流更大，所以。單色光的強度大于c單色光

的強度，故B錯誤；

C.最大初動能/m=eq可知單色光的頻率越高，光電子的最大初動能越大，由頻率關系

匕=匕<以，可知b單色光照射發生光電效應產生的光電子的最大初動能最大，故c錯誤；

D.八。兩單色光頻率相同，。單色光的強度大于c單色光的強度，相同時間內c單色光比。

單色光照射到陰極K上的光子數少，故D正確。

故選Do

9.某次光電效應實驗中，得到某光電管的光電流與電壓之間關系曲線如圖。據曲線與橫軸交

點坐標4與電子電量e,可計算（)

7/28

A.單位時間內入射光子的數量B.入射光子的能量

C.出射光電子的最大初動能D.光電管內金屬的逸出功

【答案】C

【詳解】A.單位時間入射光子的數量需要通過飽和光電流計算，僅靠遏止電壓a和電子電量

。無法得到，故A錯誤；

BD.根據愛因斯坦光電效應方程版=%+耳皿

僅知道e4，缺少逸出功（或入射光子頻率），無法計算入射光子能量和金屬逸出功，故BD

錯誤；

c.圖中a是光電效應的遏止電壓，根據動能定理，對達到陽極動能減為。的最大初動能光電

子有一eq=O-4n1ax

整理得Eg"

因此已知e和4可以直接計算出射光電子的最大初動能，故C正確；

故選Co

題型四康普頓效應（共3小題）

10.（多選）美國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發現在散射的X射線中，除

了與入射波長相同的成分外，還有波長不等于入射波長的成分，這種現象被稱為康普頓效應。

如圖為康普頓效應發生的圖景，入射光子與靜止的電子發生斜碰，碰撞后散射光的散射角為

0。已知入射光的波長為4,散射光的波長為彳，普朗克常量為力，真空中光速為%下列說法

8/28

A.散射光的波長

B.散射光的波長％<4

c.碰撞后電子的動能為空3

D.碰撞后電子速度方向與入射光方向間夾角的正切值為著*

A-X^COStz

【答案】ACD

【詳解】AB.入射光子與靜止電子碰撞時，將一部分能量轉移給電子，光子自身能量減小。由

光子能量公式石=與可知，能量減小則波長增大，因此散射光波長%>4,故A正確，B錯誤;

zt

c.入射光子能量為牛，散射光子能量為黑根據能量守恒，電子動能

4A

廠hehe秘—4）

Ek---------=--------------，故C止4角；

4AAA^

D.設碰撞后電子動量方向與入射光方向的夾角為明將動量分解到平行入射光方向、垂直入

射光方向，根據動量守恒可知：

平夕亍入射光方向T=4COS6>+Rcosa

解得p.cosa=""看°s'）

A）4

垂克入射光方向。=4sin。-p?sina

A

―/"sin。

解得凡sinaT「

兩式相除，得tana=六:二,故D正確。

X-X^COSc/

故選ACDo

11.（多選）下列說法正確的是（）

A.相同溫度下，黑體吸收能力最強，但輻射能力最弱

B.康普頓效應和光電效應都揭示了光的粒子性

C.按照相對論的時間延緩效應，低速運動的微觀粒子壽命比高速運動時更長

D.用相機拍攝玻璃門后的人物時，應該在鏡頭前使用偏振片減弱反射光

【答案】BD

【詳解】A.黑體的特點，吸收本領最強，輻射本領也最強，A錯誤；

B.光電效應證明光具有能量，是一份一份的光子，康普頓效應證明光子不僅有能量，還有動

9/28

量，進一步證實光的粒子性，B正確；

C.相對論時間延緩，運動的時鐘變慢，對地面觀察者，高速運動的粒子壽命更長，低速時更

接近固有壽命，C錯誤；

D.玻璃表面的反射光是偏振光，用偏振片可以濾掉反射光，讓后面的景物更清晰，D正確。

故選BDo

12.物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，發現在散射的X射線中，部分波長發生改

變，這個現象稱為康普頓效應，我國物理學家吳有訓進一步證實了該效應的普遍性，如圖所示,

一個光子和一個靜止的電子相互碰撞后，電子向某一個方向運動，光子沿另一個方向散射出去,

關于散射光子的頻看,下列說法正確的是（）

O_?..........O

光子電子

碰撞前碰撞后

A.散射前后光子的頻率變大B.散射前后光子的頻率變小

C.散射前后光子的頻率不變D.條件不足，無法判斷

【答案】B

【詳解】散射后的光子速度不變，但能量減小，根據￡可知，光子的頻率變小。

故選Bo

題型五光電效應方程（共3小題）

13.在研究光電效應實驗中，光電流/與光電管兩端電壓U的關系圖線如圖所示。若只增加入

c.a變大D.a變小

【答案】A

【詳解】AB.飽和光電流Im的大小與入射光的強度成正比。當只增加入射單色光的強度時,

單位時間內入射的光子數增多，導致單位時間內從金屬表面逸山的光電子數增多，因此飽和光

10/28

電流L變大，故A正確，B錯誤;

CD.根據愛因斯坦光電效應方程EH和動能定理eUc=Ekm,可得遏止電壓

e

只增加入射光的強度，入射光的頻率》不變，金屬的逸出功匕不變，因此遏止電壓a不

變,故CD錯誤;

故選A。

14.某金屬在一束波長為2的單色光的照射下發生光電效應，光電子的最大初動能為耳，已知

普朗克常量為爪光速為c,則（

A.單色光的頻率為4B.單色光的光子能量為3

cA

C.金屬的逸出功為/-一紇D.金屬的極限頻率為:

A

【答案】C

【詳解】A.先明確核心公式：光速與波長、頻率的關系。=如

光子能量公式E=

光電效應方程耳=加-%

極限頻率滿足匕=〃%（%為金屬逸出功，，。為極限頻率）

由,=如得單色光頻率卜=:，故A錯誤；

B.光子能量￡=機吟故B錯誤；

C.根據光電效應方程變形得%=和-線4-線，故c正確;

D.極限頻率%=單=?一率，故D錯誤。

hAh

故選Co

15.如圖是某次光電效應實驗中，從某金屬表面逸出的光電子的最大初動能與入射光頻率

的關系圖像，其中匕、均為已知量。則該金屬的逸出功為（）

11/28

【答案】A

【詳解】由愛因斯坦光電效應方程線產配L明

又畋=牝

聯立解得〃;裊，%陪

故選A。

題型六原子核式結構模型（共3小題）

16.盧瑟福及其團隊通過a粒子散射實驗構建起原子的核式結構模型，該實驗還可以估算金原

子核的半徑。如圖為。粒子散射圖景，已知放射源發出的。粒子初動能為3.0x10"j,。粒子在

金原子核所產生電場中具有的電勢能”=也產（，），式中，為。粒子到金原子核中心的距離,

由此估算金原子核半徑為（）

A.1.2x1015wB.1.2x101〃c.1.2x10"°〃？D.8.3xl0*15w

【答案】B

【詳解】a粒子靠近金原子核過程中只有電場力做功，動能與電勢能之和守恒。當正對金原子

核運動的a粒子到達最近距離時，動能全部轉化為電勢能，此時的最近距離可近似認為是金原

子核的半徑。已知心=3.0x10"j,綜=3.6X；（T26（J）

根據能量守恒，初動能全部轉化為電勢能，滿足耳

12/28

3.6x10-26

解得金原子核半徑的估算值為〃=m=1.2x1014m

3.0x1012

故選Bo

17.在核物理研究的歷史中，盧瑟福的。粒子散射實驗具有奠基性意義，如圖，關于該實驗,

下列說法正確的是（）

A.確定了中子半徑的數量級為101。m

B.證明了原子內帶正電的物質占據原子非常小的空間

C.觀察到絕大多數。粒子發生了大角度偏轉，甚至被反彈回來

D.盧瑟福根據該實驗提111了原子的核式結構模型，且認為原子核由質子和中子組成

【答案】B

【詳解】A.。粒子散射實驗并未涉及中子（中子直到1932年才由查德威克發現），更無法確

定其半徑數量級，故A錯誤；

BC.。粒子散射實驗現象絕大多數。粒子穿過金箔后基本仍沿原方向前進，少數。粒子發生了

大角度偏轉，極少數偏轉角超過90。其至被反彈回來，證明了原子內帶正電的物質占據原子非

常小的空間，故B正確，C錯誤；

D.盧瑟福根據該實驗提出了原子的核式結構模型，但未提出原子核由質子和中子組成，故D

錯誤。

故選Bo

18.（多選）下列說法正確的是（）

A.庫侖發現了庫侖定律，并測出了元電荷電量

B.牛頓提出了萬有引力定律，并測得了引力常量的大小

C.盧瑟福通過a粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型

D.麥克斯韋提出了電磁場理論，并預言了電磁波的存在

【答案】CD

【詳解】A.庫侖發現了庫侖定律，但元電荷電量由密立根通過油滴實驗測得，故A錯誤；

13/28

B.牛頓提出了萬有引力定律，但引力常量由卡文迪許測定，故B錯誤；

C.盧瑟福通過a粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，故C正確；

D.麥克斯韋建立了電磁場理論，預言電磁波的存在，并由赫茲實驗證實，故D正確。

故選CDo

題型七氫原子光譜與玻爾原子模型（共3小題）

19.氫原子的發射光譜如圖所示，X、H.,、H八山是其中的四條光譜線，可見光的波長大

致在380nm~780nm之間，下列說法錯誤的是（）

410.2434.1486.1656.32/nm

H8HyHpHa

A.該光譜是由氫原子核衰變產生的

B.文譜線對應光子的頻率最小

c.H,譜線對應不是可見光中的紫光

D.3譜線對應光子的能量比H.譜線對應光子的能量小

【答案】A

【詳解】A.氫原子的發射光譜是氫原子核外電子從高能級向低能級躍遷輻射光子產生的，原

子核衰變是原子核內部變化產生的射線，與原子發射光譜的成因完全不同，該說法錯誤，故A

符合題意；

B.根據光速、波長、頻率的關系c=”可得頻率

A

波長越大頻率越小。由圖可知H.的波長最大，因此對應光子的頻率最小，該說法正確，故B

不符合題意；

C.可見光中紫光屬于短波長可見光，波長約400nm左右，H.波長為6563nm,屬于紅光波段,

因此它不是紫光，該說法正確，故C不符合題意；

D.光子能量七=尿=牛

A

能量與波長成反比。波長（486.1nm）大于上波長（410.2nm）,因此外對?應光子能量

比H,小，該說法正確，故D不符合題意。

14/28

故選A。

20.（多選）氫原子的能級結構如圖所示，下列說法正確的是（）

nE/eV

0A0...........................0

4U.OJ

3-1.51

2QA

1------------------13.6

A.由基態躍遷到激發態后，核外電子動能減小

B.用11eV的光子照射，能使處于基態的氫原子躍遷到激發態

C.氫原子外層電子在不同能級上繞核運動時，不輻射電磁波

D.大量〃=3激發態的氫原子，向〃=1的基態躍遷時可輻射出3種不同頻率的光子

【答案】ACD

【詳解】A.氫原子從基態躍遷到激發態后，核外電子軌道半徑〃增大。由庫侖力提供向心力

ke2v2

=m-

廠r

解得電子動能線=。加="

22r

可知，?增大時動能減小，故A正確；

B.氫原子吸收光子躍遷時，光子能量必須等于兩能級的能級差。基態￡=-13.6eV躍遷到〃=2

需要10.2eV,躍遷到〃=3需要12.09eV,UeV不等于任何能級差，也達不到電離所需的13.6eV,

因此不能使基態氫原子躍遷，故B錯誤；

C.根據玻爾理論的定態假設：電子在不同能級（定態軌道）繞核運動時，處于穩定狀態，不

輻射電磁波，只有能級躍遷時才會輻射或者吸收能量，故C正確；

D.大量〃=3激發態的氫原子向低能級躍遷，共可輻射出至尹=3種不同頻率的光子，故D正

確。

故選ACD。

21.我國太陽探測科學技術試驗衛星”羲和號〃在國際上首次實現了太陽文波段光譜成像的空間

觀測。氫原子由〃=3、4、5、6能級躍遷到〃=2能級時發出的光，對應的譜線為可見光區的四

條譜線，分別為也、叫、也、H6,如圖所示。下列說法正確的是（）

15/28

nE/eV

1---------------------------------------13.6

A.文光的波長小于％光的波長

B.1九光子的能量大于/光子的能量

C.乩對應的光子能量為0.54eV

D.比光在玻璃中傳播時的頻率等于它在空氣中傳播時的頻率

【答案】D

【詳解】AB.由圖可知，上光對應的躍遷的能級差小于/光對應的躍遷的能級差，H?光的能

量小于％光的能量，根據七=與可知，L光的波長大于山光的波長，AB錯誤；

A

C.Hy對應的光子能量為（-0.54eV）-（-3.4eV）=2.86eV,C錯誤；

D.小光在不同介質中傳播時頻率不變，即玻璃中傳播時的頻率等于它在空氣中傳搭時的頻率，

D正確。

故選Do

題型八原子核的組成（共3小題）

22.（多選）氫原子的能級圖如圖所示，一群處于激發態的氫原子躍遷產生的光子中有紫外光

和可見光，從〃=2能級向〃=1能級躍遷產生的光為紫外光，從〃=5能級向〃=2能級沃遷產生的

可見光記作。光，從〃=3能級向〃=2能級躍遷產生的可見光記作人光。已知金屬鈣的逸出功為

3.20eV,金屬鴇的逸出功為4.54eV,下列說法正確的是（）

16/28

54

85

51

40

1---------------------------13.6

A.。光光子的動量比6光光子的動量大

B.通過相同的狹縫，。光的衍射能力比〃光的衍射能力強

C.若將。光和力光分別射入同一雙縫干涉裝置，則比較相鄰兩亮條紋間距時，。光的比人

光的寬

D.若用〃=2能級向〃=1能級躍遷產生的紫外光分別照射金屬鈣和金屬鋁，則從金屬鈣表

面逸出的光電子的最大初功能更大

【答案】AD

【詳解】A.根據氫原子的能級躍遷可知，。光的能量紇=￡5-%=2.86eV

力光的能量&=%—G=L89eV

可得紇＞紇

根據光子能量公式后=陟=當

可得能量越大，頻率越高，波長越短。

又光子的動量〃=亨

故。光光子的動量比b光光子的動量大，故A正確；

B.由A選項得乙＜4

衍射能力與波長成正比，波長越長，衍射現象越明顯，故通過相同的狹縫，。光的衍射能力比

力光的衍射能力弱，故B錯誤；

C.根據雙縫干涉條紋間距公式以=＜4

又由A選項得乙＜4

可得通過同一雙縫干涉裝置，故6光的相鄰兩亮條紋的間距比。光的寬，故C錯誤；

D.根據愛因斯坦光電效應方程耳m=捫-%

可知，用題中的紫外光分別照射金屬鈣和金屬鴇時均可以發生光電效應，由于金屬鈣的逸出功

17/28

小，故從金屬鈣表面逸出的光電子的最大初動能更大，故D正確。

故選AD。

23.如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是（）

n￡/cV

OO--------------------------------------0

5--------------0.54

U.OJ

3-------------------------1.51

2-------------------------3.40

1--------------------------13.6

A.當氫原子從〃=3能級躍遷到〃=4能級時，輻射出能量為0.66eV的光子

B.玻爾理論認為原子的能量不能連續取值，電子的軌道半徑可以連續取值

C.處于〃=4能級的氫原子向不同能級躍遷，躍遷至〃=3能級時比躍遷至〃=2能級時輻射

的光的波長更長

D.大量處于〃=3能級的氫原子，向低能級躍遷時，輻射光的頻率有2種

【答案】C

【詳解】A.當氫原子從〃=3能級躍遷到〃=4能級時，吸收

?=&一&=-0.85eP-（—1.51）e/=0.66eP的光子而發生躍遷，故A錯誤；

B.玻爾理論認為原子的能量是不連續的，電子的軌道半徑也是不連續的，故B錯誤；

C.躍遷時釋放的能量為和=4-&

波長為丸=￡

V

由此可知能級差越大，頻率越大，波長越短，所以從〃=4能級躍遷到〃=3能級的波長比躍遷到

〃=2能級長，故C正確；

D.大量氫原子向低能級躍遷時，輻射光的頻率為仁=當=3種，故D錯誤。

故選Co

24.某光伏實驗室研究新型材料對光電效應的響應特性。已知硅的逸出功為4.8eV,氫原子能

級示意圖如圖所示。實驗采用大量處于〃=4能級的氫原子向低能級躍遷產生的光照射硅片進行

測試。下列說法正確的是（）

18/28

〃

8-

5二

454

3-85

51

2-40

1--------------------------13.6

A,氫原子從〃=4能級向〃=2能級躍遷時發出的光照射硅片時可能發生光電效應

B.處于〃=4能級的氫原子群向基態躍遷時，可輻射出4種不同頻率的光

C.該實驗中硅片逸出光電子的最大初動能為8.95eV

D.氫原子從〃=4能級躍遷到基態時放出光子的動量最大

【答案】D

【詳解】A.氫原子從〃=4能級向〃=2能級躍遷時發出的光能量AE=&-E2=2.55eV＜4.8eV

用此光照射硅片時不可能發生光電效應，故A錯誤；

B.處于〃=4能級的氫原子群向基態躍遷時，由C：=6

得可輻射出6種不同頻率的光，故B錯誤；

C.由光電效應方程耳=加一%

氫原子從〃=4能級向〃=1能級躍遷時發出的光能量最大為加=E「￡=12.75eV

解得紜=12.75eP-4.8cP=7.95e/,故C錯誤；

D.由光子的能量七=加=人5

光子的動量〃=3

聯立可得p=fF

氫原子從〃=4能級躍遷到基態時發出的光能量最大，則放出光子的動量最大，故D正確。

故選Do

題型九原子核的組成（共3小題）

25.如圖所示，在充滿磁場的空間中，以鐳放射源為坐標原點建立平面直角坐標系工磁場

方向以x軸為邊界，y＞。區域垂直于平面向里，歹＜。區域垂直于平面向外，磁感應強度大小

8=勺,|密＞0）。鐳元素發生衰變，向y軸正方向射出三種射線①、②、③，射線①和射線③

的速度之比約為1：9,質子與電子的質量之比約為1836:1則（)

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A.射線③是弱相互作用引起的，其穿透能力弱，用一張紙就能擋住

B.射線②是鐳原子能級躍遷產生的，可用于探測金屬構件內部的缺陷

C.若比荷為左2的粒子形成射線①，其經縱坐標為乂的位置時分速度匕送2

D.組成射線①和③的兩種粒子離x軸的最大距離之比約為20:1

【答案】D

【詳解】首先根據左手定則判斷三種射線，磁場向里，地子初速度沿y正方向，向左偏的①

帶正電，向右偏的③帶負電，不偏轉的②不帶電，因此①是。射線（氮核，正電），②是/

射線（不帶電），③是尸射線（電子，負電）。

A.③是尸射線，由弱相互作用引起，但/射線穿透能力較強，一張紙不能擋住尸射線，故A

錯誤；

B.②是y射線，/射線是原子核能級躍遷產生的，不是原子（核外）能級躍遷，故B錯誤；

C.洛倫茲力水平分量提供的加速度為q=皿="空

mm

根據加速度的定義式有4=今=牛?牛=5牛

atayatdy

聯立積分可得「小川，

解得匕=的爐

2m

方向向左，故C錯誤；

D.粒子到達離x軸最大距離yh時，vy=0,速率⑷不變（洛倫茲力不做功），即1也1=%；

代入上式得％

2m

解得用=倚

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則&口Jxl836〃y-

m2e1故D正確;

'，m3匕4V9e

故選Do

26.楊振寧和李政道因提出弱相互作用中〃宇稱不守恒〃而獲得諾貝爾物理學獎。考慮一個鉆60

發生B衰變伴隨著V射線產生的核反應：MCof?Ni+；c+y,則（）

A.V射線的電高本領比。射線的強B.Y射線在真空中的傳播速度小于光速

C.鍥60有28個中子D.鉆60有60個核子

【答案】D

【詳解】A.v射線是光子流，不帶電荷，電離本領弱；B射線是電子流，帶電荷，電離本領強。

因此V射線的電離本領比B射線弱，故A錯誤；

B.V射線屬于電磁波，在真空中的傳播速度等于光速，故B錯誤；

C.鍥60（?Ni）的質量數4=60,質子數Z=28,中子數N=4-Z=60-28=32

故有32個中子，故C錯誤；

D.鉆60（其。）的質量數力=60,表示核子總數（質子數加中子數），故有60個核子，故D

正確。

故選Do

27.某實驗室利用水平向右的勻強電場，研究放射性元素的衰變產物。。、/、7三束射線均

垂直射入電場，如圖為射線在電場中運動的徑跡示意圖，下列說法正確的是（）

A.徑跡①對應。射線,其動量最大且電離能力最強

B.徑跡②對應尸射線，其速度為光速的0.99倍

C.徑跡③對應/射線，其穿透能力最強

D.若將電場換為同方向勻強磁場，三束射線的運動徑跡都在圖示平面示意圖中徑跡②所

在豎直平面內

21/28

【答案】D

【詳解】ABC.根據題圖中軌跡可知，徑跡①對應射線帶負電，所以徑跡①對應力射線；徑

跡②對應射線不帶電，所以徑跡②對應/射線，其速度為光速；徑跡③對應射線帶正電，所

以徑跡③對應。射線；其中。射線電離能力最強，7射線穿透能力最強，故ABC錯誤；

D.若將電場換為同方向勻強磁場，根據左手定則可知帶正電的。射線垂直紙面向里偏轉，帶

負電的尸射線垂直紙面向外偏轉，不帶電的/射線不偏轉，所以三束射線的運動徑跡都在圖示

平面示意圖中徑跡②所在豎直平面內，故D正確。

故選Do

題型十放射性元素的衰變與半衰期（共3小題）

28.核醫學科影像診斷中，通過探測氟18衰變產生的信號進行醫學診斷。質量為外的氟18,

?一圖線如圖所示。則氟18的半衰期為（）

C.110minD.174min

【答案】C

【詳解】根據放射性元素的衰變規律%

其中「為半衰期。由圖像可知，當"35min時,『

當，，=145min時，=0.4

從乙到“，剩余質量與初始質量的比值從0.8變為0.4,即質量減半，所經歷的時間為一個半衰

期，故T=f2Tl=145min-35min=1l°min

故選C。

29,2025年11月，針基熔鹽堆首次實現針鈾核燃料的轉換，進一步鞏固我國在國際熔鹽堆研

究領域的引領地位。社基熔鹽堆是第四代核反應堆技術，它使用社叫「h作為主要原料，露lh

22/28

本身不會自發裂變，但它能吸收一個中子，接著再經過衰變，就變成鈾甯U,這才是真正能發

生核裂變的燃料。則發生的衰變是（）

A.一次月衰變B.一次a衰變

C.兩次/衰變D.一次。衰變和一次/衰變

【答案】C

【詳解】針2二外吸收1個中子后，質量數增加1、電荷數不變，生成2露71,再衰變為%U,衰

變過程滿足質量數守恒和電荷數守恒：a衰變每次使質量數減4、電荷數減2；B衰變每次質量

數不變、電荷數加1。

A.發生一次0衰變時，電荷數僅增加1,最終電荷數為90+1=91,與%u的電荷數92不符，

故A錯誤；

B.發生一次a衰變時，質量數變為233-4一229

電荷數變為90-2=88,均與%U的參數不符，故B錯誤；

C.發生兩次B衰變時，質量數不變，電荷數增加1x2=2

最終電荷數為90+2=92,完全符合％U的參數，故C正確：

D.發生一次a衰變和一次0衰變時，質量數變為233-4=229

電荷數變為90-2+1=89,均與嗡U的參數不符，故D錯誤。

故選C。

30.（多選）自然界中幾乎沒有天然的缽-239,人們利用核反應堆中產生的中子轟擊鈾-238,

生成物衰變后成為杯-239,核反應方程為〃―魯Pu+2X。已知杯-239的半衰期為2.41萬

年，則下列說法正確的是（）

A.X是梟

B.該反應為核聚變反應

C.溫度升高時杯-239的半衰期將小于2.41萬年

D.1g杯-239經過4.82萬年有發生了衰變

4

【答案】AD

【詳解】A.根據核反應質量數、電荷數守恒，左側總質量數為238+1=239,總電荷數為

23/28

92+0=92；右側Pu的質量數為239、電荷數為94,設X的質量數為力、電荷數為Z,可得

239=239+24、92=94+2Z

解得4=0、Z=-1

即X是梟，故A正確;

B.核聚變是輕核結合成質量較大的核的反應，該反應是中子轟擊重核的人工核轉變，不屬于

核聚變，故B錯誤；

C.半衰期由原子核內部自身性質決定，與溫度、壓強等外界條件無關，溫度升高時杯-239的

半衰期仍為2.41萬年，故C錯誤；

D.4.82萬年為2個半衰期，剩余未衰變的杯-239質量為機=

因此發生衰變的質量為△用=lg[g='g,故D正確。

44

故選AD。

鹿型十一核力與結合能（共3小題）

31.葩-137C1Cs）具有獨特的物理和化學性質，在高科技領域應用中具有不可替代性。；fCs

的衰變方程為〉Cs-黑Ba+X,其半衰期為30年，下列說法正確的是（）

A.X來自黑Cs的核外電子

B.X的穿透能力比。射線的穿透能力弱

C.黑Ba的比結合能比與Cs的比結合能大

D.若黑Cs以化合物CsQ的形式存在，則黑Cs的半衰期會變長

【答案】C

【詳解】根據核反應質量數、電荷數守恒，計算得X的質量數4=137-137=0

電荷數Z=55-56=-1,因此X為電子（0粒子），該衰變為B衰變。

A.。衰變產生的電子來源于原子核內中子衰變為質子時釋放的粒子，并非CS的核外電子，故

A錯誤；

B.B射線的穿透能力強于a射線（a射線一張紙即可阻擋，B射線可穿透幾亳米厚鋁板），

故B錯誤；

C.該衰變過程釋放能量，生成物比反應物黑Cs更穩定；原子核的比結合能越大，原子核

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越穩定，因此黑Ba的比結合能大于黑Cs的比結合能，故C正確；

D.半衰期是放射性原子核的固有屬性，僅由核內部結構決定，與元素的化學狀態無關，因此

黑Cs以化合物形式存在時半衰期不變，故D錯誤。

故選C。

32.叫Cm是超杯元素鎘重要的同位素，最早由西博格等人于1944年人工制成。的衰變

方程為：黑Cmi2M“+獷,則下列判斷正確的是（）

A.方程中。=1,b=3

B.高速運動的”粒子形成的射線穿透能力很強

C.在高溫高壓環境2；；Cm的衰變會變快

D.摩Cm比刊Pu的結合能更大

【答案】D

【詳解】A.核反應滿足電荷數守恒96=94+%得。=2

質量數守恒242=238+6,得6=4,故A錯誤；

B.X為。粒子（氮核），。射線穿透能力極弱，一張紙即可阻擋，穿透能力強的是7射線，

故B錯誤；

C.放射性元素的衰變周期（半衰期）由原子核內部結構決定，與外界溫度、壓強等環境條件

無關，衰變速度不變，故C錯誤；

D.對于質量數相近的重核，總結合能一般隨核子數的增多而增大，2方Cm核子數多尸；：外的核

子數，因此結合能更大，故D正確。

故選Do

33.關于下列四幅圖涉及的近代物理知識，下列說法正確的是（）

比結介能/MeV

輻

射

強