重難點17近代物理

『沿命題趨勢』

■J

考點三年考情分析2025考向預測

高考對本部分內容的能力考查以識記為主，知

識考查主要從對基本概念的理解、辨別方面進行，

考點1能量量子化光電效應波2020年江蘇題

2021年江蘇題

粒二象性一般結合經典物理理論和現代科技最新成果的命

2022年江蘇題

考點2考點2原子結構

2023年江蘇題題趨勢較強，以選擇題的形式出現。考查概率最大

考點3原子核核反應

2024年江蘇題的考點分別是光電效應、氫原子的能級躍遷、核反

應方程、半衰期等。

重難詮釋

◎

【情境解讀】

光電效應

波粒二象性?，

光的干涉、衍射、偏振現象證明光具有波動性

波粒二象性|^^一

光電效應說明光具有粒子性

物質波T,二?任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都鏟

I_曰種波與它對應

在原子中心有一個很小的核，原子全部的正電荷和幾乎

核式結構

全部質量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核

旋轉。

E/eV

原子結構0

-0.54激發態原r

-0.85

樣

-1.51吸

放

收

能

-3.4能

岐

能級圖墩

原子結構和

原子核基態原子

原r核的組成：原r核是由質手和中廣組成的,原r核的電荷數等「

核內的質子數。

原子核

a衰變：/

座變JX^z^Y+\e

【高分技巧】

1.解答光電效應及其圖像類問題的兩條規律及分析技巧

1）兩條對應關系

①光子頻率高一光子能量大一光電子的最大初動能大；

②光照強度大（同種頻率的光）一光子數目多一發射光電子多一光電流大

2）光電效應的四類圖像分析

I、最大初動能E&與入射光頻率。的關系圖線

①截止頻率（極限頻率）vc：圖線與v軸交點的橫坐標

②逸出功+0：圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值叱=|-4=石

③普朗克常量入圖線的斜率左=h

II、遏止電壓與入射光頻率。的關系圖線

①截止頻率外:圖線與橫軸的交點的橫坐標

②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大

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

III、顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系

/

—-----強光（黃）

-----弱光（黃）

JL________.

UcOU

①遏止電壓U,：圖線與橫軸的交點的橫坐標的絕對值

②飽和電流：電流的最大值

③最大初動能：Ek=eUc

IV、顏色不同時，光電流與電壓的關系

:一黃光

Z--藍光

UciUc2。U

①遏止電壓U’l、uc2

②飽和電流

③最大初動能=eUcl,Ek2=eUc2

2.解決氫原子能級躍遷問題的三點技巧

1）原子躍遷時，所吸收或輻射的光子能量只能等于兩能級的能量差。

2）原子從某一能級電離時，所吸收的能量可以大于或等于這一能級能量的絕對值，剩余能量為自由電

子的動能。

3）光譜線條數的確定方法

①一個氫原子躍遷發出可能的光譜線條數最多為

②一群氫原子躍遷發出可能的光譜線條數N=G=迎二2。

3.核能的計算方法

1）根據AE=Amc?計算時，八根的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，AE的單位是“J”。

2）根據AE=Znx931.5MeV計算時，Am的單位是“u”，AE的單位是“MeV”。

3）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x核子數。

核反應前系統內所有原子核的總結合能與反應后生成的所有新核的總結合能之差，就是該核反應所釋

放（或吸收）的核能。

限時提升練

（建議用時：40分鐘）

1.（2020?江蘇?高考真題）“測溫槍”（學名“紅外線輻射測溫儀”）具有響應快、非接觸和操作方便等

優點。它是根據黑體輻射規律設計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉換成溫度顯示。若人體溫度升高，

則人體熱輻射強度/及其極大值對應的波長4的變化情況是（）

A./增大，%增大B./增大，2減小

C./減小，%增大D./減小，2減小

2.（2020?江蘇?統考高考真題）大量處于某激發態的氫原子輻射出多條譜線，其中最長和最短波長分別

為4和則該激發態與基態的能量差為,波長為4的光子的動量為0（已知普朗克常量為人

光速為c）

3.（2021?江蘇?統考高考真題）用“中子活化”技術分析某樣品的成分，中子轟擊樣品中的7N產生6。

和另一種粒子X,則X是（）

A.質子B.a粒子C.僅粒子D.正電子

4.（2023?江蘇?統考高考真題）“夸父一號”太陽探測衛星可以觀測太陽輻射的硬X射線。硬X射線是

波長很短的光子，設波長為幾。若太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線，衛星探測儀鏡頭正對著太陽，每

秒接收到N個該種光子。已知探測儀鏡頭面積為S,衛星離太陽中心的距離為R,普朗克常量為力，光速為

C,求：

（1）每個光子的動量p和能量E;

（2）太陽輻射硬X射線的總功率P。

5.（2021?江蘇?統考高考真題）如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應探究，其截止頻

率匕＜%，保持入射光不變，則光電子到達A極時動能的最大值石",隨電壓U變化關系的圖像是（）

6.（2022.江蘇.高考真題）上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）

A.頻率減小B.波長減小C.動量減小D.速度減小

7.（2024.江蘇.高考真題）用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質子，該實驗的核反應方程式是

X+'4N-＞；H+1O,粒子X為（）

A.正電子；eB.中子；n

C.笊核；HD.氯核：He

8.（2024.江蘇.高考真題）在原子躍遷中，輻射如圖所示的4種光子，其中只有一種光子可使某金屬發

生光電效應，是哪一種（)

C.心D.〃

9.（2024.蘇錫常鎮四市.教學情況調研二）下列實驗不能用光的粒子性解釋的是（）

10.（2024.江蘇連云港.三模）正電子發射計算機斷層掃描是核醫學領域較先進的臨床檢查影像技術,

使用：C作為原料產生正電子，其反應方程式為［Cf；B+上。真空中存在垂直于紙面的勻強磁場，某個

A.正電子動量大于硼核動量B.空間中磁場方向垂直紙面向外

C.半徑較大的軌跡是正電子軌跡D.正電子運動周期大于硼核周期

11.（2024.江蘇.姜堰、如東等三校.聯考）如圖所示，甲為演示光電效應的實驗裝置，乙圖為a、b、c

三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數之間的關系曲線，丙圖為氫原子的能級圖，丁圖給出了幾種

金屬的逸出功和極限頻率關系。以下說法正確的是（）

窗口

幾種金屬的逸出功利極限頻率

00—0

5-------------------0.54金屬必eVV/10,4HZ

3-------------------1.51鈉2.295.33

2---------------------3.40鉀2.255.44

1---------------------13.6抑2.135.15

丙丁

A.若b光為綠光，c光可能是黃光

B.圖甲所示的光電效應實驗裝置所加的是反向電壓，由此可測得U”，Uc2

C.若6光光子能量為0.66eV,照射某一個處于〃=3激發態的氫原子，最多可以產生3種不同頻率的

光

D.若用能使金屬枷發生光電效應的光，用它直接照射處于〃=2激發態的氫原子，一定可直接使該氫

原子電離

12.（2024.江蘇海門.學情調研）原子處于磁場中，某些能級會發生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部

分能級圖如圖所示，相應能級躍遷放出的光子分別設為①②③④。若用光①照射某金屬表面時能發生光電

效應，且逸出光電子的最大初動能為瓦，則（）

①②③④

A.②光子的頻率大于④光子的頻率

B.①光子的動量與③光子的動量大小相等

C.用②照射該金屬一定能發生光電效應

D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于質

13.（2024.江蘇.二模）如圖所示，光電管通過電流表連接平行板電容器C,當光電管陰極K受到光的

照射產生光電效應，關于此電路下列說法正確的是（）

A.當光照射光電管時電容器左極板帶正電

B.光電管受到光的照射電流表有持續的電流

C.電容器原來不帶電，光電管受到光照射時，電流表有方向向下的電流

D.光停止照射后，電流表有方向向上的電流

14.（2024.江蘇蘇錫常鎮.五月三模補償訓練）下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是

（）

A.圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成功解釋了光電效應

B.圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發射光子的頻率是不連續的

C.圖丙：盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結果，發現了質子和中子

D.圖丁：根據電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性

15.（2024.江蘇.第二學期期初質量監測）小明用同一光電管在不同實驗條件下做光電效應實驗，得到了

三條光電流與電壓之間的關系曲線，如圖所示。關于本實驗，下列說法中正確的是（）

A.甲光的頻率比乙光的頻率大

B.乙光的波長比丙光的波長大

C.乙光所對應的截止頻率與丙光所對應的截止頻率一樣大

D.甲光所產生光電子的最大初動能比丙光所產生光電子的最大初動能大

16.（2024.江蘇南通.三模補償訓練）得見"■（Tc-"m,m代表亞穩態同位素）是目前最廣泛使用的核醫

藥物，可用于甲狀腺、骨骼、心肌、腦部等掃描檢查。如圖所示，鈾核分裂得到的鋁"（MO-"）衰變成鑄,

其過程為：99&TC+X+V（7為不帶電荷且質量非常小或近乎零的反微中子），接著將得取出，

99m.99rpe.

并由注射或口服等方法送入人體內，在特定器官或組織發生衰變，其過程為：?Tc^43TC+Y,釋放出/射

線作為醫學檢測分析的訊號。下列有關此核醫藥物的敘述正確的是（）

A."?TC和皆q兩者具有相同的化學性質

B.M。一9衰變成Tc-99m過程中產生的X是正電子

C.Tc-99m衰變半衰期越長，醫學檢測分析效果越明顯

D.7射線為核外電子從高能級向低能級躍遷時放射的光子

17.（2024.江蘇南京.三模補償訓練）如圖甲所示為氫原子部分能級圖，大量處于w=4能級的氫原子向

低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光，其中用從n=3能級向n=l能級躍遷時輻射的光照射圖乙所示光

電管的陰極K時，恰好發生光電效應，則下列說法正確的是（）

n￡/eV

00----------------------------------------0

4----------------------0.85

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

2-3.4

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

圖甲圖乙

A.從n=2能級向n=l能級躍遷時輻射的光，也一定能使陰極K發生光電效應

B.用從w=4能級向n=l能級躍遷時輻射的光照射陰極K,陰極K的逸出功會變大

C.在光的頻率不變的情況下，飽和電流不隨入射光強度的變化而變化

D.用從〃=3能級向w=2能級躍遷時輻射的光照射〃=4能級的氫原子，可以使其電離

18.（2024.江蘇蘇州.八校聯盟三模）2024年2月19日中國科學家成功合成兩種新的核素:餓160（嘿Os）

鴇156（%W）。餓160發生a衰變發射出的高能粒子能使空氣電離，鴇156發生。衰變（正電子：e）生

成留156（1尊a）。下列說法正確的是（）

A.不同溫度下，鉞160的半衰期不同

B.能使空氣電離的高能粒子主要是丫射線

C.鴇156發生P+衰變產生的新核與鴇156是一對同位素

D.餓160發生a衰變產生的鴇156的比結合能大于餓160的比結合能

19.（2024.江蘇蘇錫常鎮.第二次教學情況調研）在火星上太陽能電池板發電能力有限，因此科學家用

放射性材料PuO2作為發電能源為火星車供電。PuO2中的Pu元素是2；：Pu，半衰期是87.7年，有75%的2^Pu

原子核發生衰變需經過（