重難點18近代物理-2025年高考物理【熱點重點難點】專練

（西北四省專用）（陜西、山西、寧夏、青海）重難點18近

代物理

命題趨勢

考點三年考情分析2025考向預測

氫原子光譜

氫原子的能級結構、能級公式

原子核的組成、放射性、原子核的光電效應、光子說、物質波（2024?新

衰變、半衰期課標卷，4）

（1）考點預測：光電效應、能級

放射性同位素

原子模型、能級躍遷（2023?新課標躍遷、衰變規律、核能的釋放。

核力、核反應方程

卷，3）（2）考法預測：一般以比較簡單

結合能、質量虧損

的選擇題形式出現。

裂變反應和聚變反應、裂變反應堆聚變和裂變（2024?全國甲卷」

射線的危害和防護2023?全國乙卷-3）

光電效應

愛因斯坦的光電效應方程

重難詮釋◎

【情境解讀】

育區量—光子的自2量E=ha

[-光電交皮方程石km=">-W<>

光電-極限頻率野，

Lj?止電壓5=^^=整一警

-康普頓效應^光子的動量〃=與

A.

電子白勺綻現漏/?母孫

原-核式結構H：1駕/普射實驗上聲辭謹

春[核式結構

茬構「軌道最亍化*次|

-玻爾理論一育旨級工=鼻E

督x

育后々

黎v=E,?—En

「a衰變：2X--/Y+gne

天然「麗線16衰變：段X--Z-4Y+_?e

「九攵身寸L，錨身寸

現象L半會期：剩余原子核?加=~感-(專/

質子的發現：號Z+金He—7O+；H

中子的發現：？Be+gHe—%U+”

質?育自力'制SE=mc：2

核育旨——裂變2型U+*n—嗑Ba+器Kr+3<*>n

一聚變iH+：；H-2He+An

【高分技巧】

一、光電效應、光子說、物質波

1.光電效應的兩條對應關系：

(1)光子頻率高一光子能量大f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

圖像名稱圖像形狀由圖線直接(或間接)得到的物理量

(1)截止頻率：圖線與V軸交點的橫坐標打

最大初動能Ek與入Ek

(2)逸出功：圖線與反軸交點的縱坐標的絕對值

射光頻率V的關系圖

0

W0=\-E\=E

像E^—hv—hvc-E

(3)普朗克常量：圖線的斜率上=/?

1強光(黃)

顏色相同、強度不同,m2(1)遏止電壓&：圖線與橫軸交點的橫坐標

，ml

的光，光電流與電壓/^耳光(黃)(2)飽和光電流/ml、/m2：光電流的最大值

的關系圖像ac(3)最大初動能：E=eUc

Uk

I2

顏色不同時，光電流二；(1)遏止電壓：Ucl>Uc2,則VI>V2

與電壓的關系圖像上(2)最大初動能：Ek尸eUci，Ek2=eU02

)

Ue\Uc2U

(1)截止頻率Vc：圖線與橫軸的交點的橫坐標值

(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大，

遏止電壓上與入射

T7hvWo

工-工

光頻率V的關系圖像

上%V

(3)普朗克常量加等于圖線的斜率與電子電荷量

的乘積，即/i=h(注：此時兩極之間接反向電壓)

3.對光的波粒二象性的理解

個別光子的作用效果往往表現為粒子性；大量光子的作用效果往往表現

從數量上看

為波動性

頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現象；頻率越高粒

從頻率上看

子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現象，貫穿本領越強

從傳播與光在傳播過程中往往表現出波動性；在與物質發生作用時往往表現出粒

作用上看子性

由光子的能量￡=加、光子的動量表達式0=彳也可以看出，光的波動性

波動性與粒

子性的統一和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和動量的計算式中都含有表示波

的特征的物理量——頻率V和波長力

4.物質波

(1)定義：任何運動著的物體都有一種波與之對應，這種波叫做物質波，也叫德布羅意波。

(2)物質波的波長：入十會〃是普朗克常量。

二、原子模型、能級躍遷

1.原子能級躍遷問題的解題技巧

(1)原子躍遷時，所吸收或釋放光子能量只能等于兩能級之間的能量差，即初一E末|。

(2)原子電離時，所吸收的能量只需滿足大于或等于某一能級能量的絕對值。

(3)一個處于第n能級的氫原子躍遷發出的光譜線條數最多為“一1。

(4)一群處于第n能級的氫原子躍遷發出最多的光譜線條數的兩種求解方法：

①用數學中的組合知識求解："=潑=的尸。

②利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加。

(5)計算氫原子能級躍遷放出或吸收光子的頻率和波長時，要注意各能級的能量值均為負值，且單位為電子

伏特，計算時需換算單位，leV=L6Xl(pi9j。

2.受激躍遷：低能級一高能級，吸收能量

(1)光照(吸收光子)：光子的能量必須恰等于能級差，hv=XE。

(2)碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，￡外》△及

3.電離：由基態或低能級一電離態

(1)基態一電離態：￡吸=0—(一13.6eV)=13.6eV電離能。

(2)〃=2能級-電離態：￡吸=0—笈=3.4eV

(3)如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能。

三、衰變規律

1.a衰變和。衰變次數的確定方法

(1)方法一：由于P衰變不改變質量數，故可以先由質量數的改變確定a衰變的次數，再根據電荷數守恒確

定。衰變的次數。

(2)方法二：設a衰變次數為x,。衰變次數為y,根據質量數和電荷數守恒列方程組求解。

2.三種射線的成分和性質

電離穿透

名稱構成符號電荷量質量

作用能力

a射線氮核iHe+2e4u最強最弱

]

射線電子-?e較強較強

P~e183611

丫射線光子Y00最弱最強

四、聚變和裂變、人工核轉變

1.核能的計算方法

(1)根據愛因斯坦質能方程，用核反應虧損的質量乘以真空中光速c的平方，即

(2)根據1u(原子質量單位)相當于931.5MeV的能量，用核反應的質量虧損的原子質量單位數乘931.5MeV,

即931.5(MeV)?

(3)如果核反應時釋放的核能全部是以動能形式呈現的，則核反應過程中系統動能的增量即為釋放的核能。

2.核反應方程的書寫

(1)掌握核反應方程遵循質量數守恒和電荷數守恒的規律。

(2)掌握常見的主要核反應方程式，并知道其意義。

(3)熟記常見的基本粒子的符號，如質子、中子、a粒子等。

限時提升練

(建議用時：40分鐘)

【考向一：光電效應、光子說、物質波】

1.(2024?陜西省渭南市?一模)2022年10月，我國自主研發的“夸父一號”太陽探測衛星成功發射。“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，設波長為九若太陽

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,普朗克常量為白，光速為c,則太陽輻射硬X射線的總功率尸為

)

SNhcc7rR2Nhc〃47rR2Nhc「7rR-A

AA.-------T—B.------------C.--------------D.--------

4%R2XsiSASNhc

2.（2024?寧夏銀川一中?三模）（多選）用如圖所示的裝置研究光電效應現象，用光子能量為2.85eV的光

照射到光電管上時發生了光電效應，電流表G的示數不為零，移動變阻器的觸點c,發現電壓表的示數大于

或等于L70V時，電流表示數為0,則下列說法正確的是（）

A.光電管陰極的逸出功為1.15eV

B.開關S斷開后，電流表G中無電流流過

C.當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大

D.改用能量為L60eV的光子照射，移動變阻器的觸點c,電流表G中也可能有電流

3.（2024?山西省太原市?三模）（多選）發現正電子的實驗裝置如下圖所示，利用垂直放在勻強磁場中的

云室來記錄宇宙線粒子，在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當宇宙線粒子通過云室

內的磁場時，拍下粒子徑跡的照片。若不考慮粒子的重力，下列選項正確的是（）

A.圖中的粒子是由鉛板上方向下方運動的

B.粒子穿過鉛板后，其對應物質波的波長變小

C.若照片為正電子徑跡，磁場的方向垂直紙面向內

D,在圖中加入勻強電場，粒子穿出鉛板前后均可沿直線運動

4.（2024?寧夏銀川市唐徐中學?一模）智能手機的攝像頭光圈尺寸和曝光時間會影響照片的成像質量。

某智能手機的攝像頭光圈的面積為S,標準曝光時間為暗室中有一個黃色的點光源，發光功率為「，現

用該手機在距離點光源7處正對光源拍照。已知黃光的波長為彳，真空中的光速為,。普朗克常量為〃，不

考慮空氣對光子的吸收，則單次拍照進入手機攝像頭快門的光子個數為（）

PAStPcStPASt3P入St

A.------z-B.-------1——C.-------z—D.------z—

4"he44廠/zX2兀丫he^nrhe

5.（2024?山西省太原市?一模）（多選）用紫外光照射一種新型材料時，只產生動能和動量單一的相干電

子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，觀測到相鄰明條紋間距為Ax的干涉現象，普朗克常量為九雙縫

到屏的距離為L,下列說法正確的是（）

A.電子束的波長2=0Ax

d

hl

B.電子的動量2=二

d\x

C,僅減小照射光的波長，電子束形成的干涉條紋間距將變大

D.與實物粒子相聯系的波被稱為德布羅意波，也叫做物質波

6.（2024?山西省晉城市?三模）用如圖甲所示的實驗裝置研究光電效應，電路中電源的正負極可以對調,

用一定強度、頻率為卜的激光照射陰極K時，得到的光電子遏止電壓為"。，飽和電流為乙，如圖乙所示。

已知光電子的質量為相，所帶的電荷量為一6,普朗克常量為/z,下列說法正確的是（）

C.光電子的最大初速度為J必

Vm

D.陰極K單位時間內射出的光電子數為4

e

【考向二：原子模型、能級躍遷】

60co

1.（2024?山西省晉中市?二模）下列四幅圖中：圖甲是氫原子的能級示意圖；圖乙膠囊中裝的是鉆27L0,

131Tn

其半衰期約為5.272年；圖丙瓶中裝的是碘531；圖丁是々、夕、7三種射線在垂直于紙面向里的磁場中

的偏轉情況。下列說法正確的是（）

A.圖甲中，基態的氫原子吸收能量為13.25eV的光子可以躍遷到〃=6能級

B.圖乙中，經過15.816年的時間，100g：；Co原子核中有87.5g已經發生了衰變

C.圖丙中，曹I發生衰變的方程為堞發生的是戊衰變

D.圖丁中，a射線的速度最快、夕射線的電離作用最強、7射線的穿透能力最強

2.（2024?山西省太原市?三模）關于近代物理學，下列說法正確的是（）

A.巴耳末公式為:=凡（/-，］,其中九可取小數

B.7射線的電離本領很大，在威爾遜云室中一定可以看到它的徑跡

C.碳14衰變方程為FC-；N+X,X為電子，此核反應為人工核轉變

D.在康普頓效應中，入射的光子與晶體中的電子碰撞時，光子動量可能會變小

3.（2024?陜西省商洛市?四模）科學家已經成功檢測定位了納米晶體結構中的氫原子。按玻爾氫原子理

論，氫原子的能級圖如圖所示，下列判斷正確的是（）

nE/eV

00^0

__________/0f.\5C4A

45^_---_--_---_--0.85

3-1.51

2-----------------------3.4

1-13.6

A.用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態的氫原子，可觀測到多種不同頻率的光子

B.一個處于〃=4激發態的氫原子向基態躍遷時，最多可能發出6條光譜線

C.氫原子從第4激發態躍遷到第2激發態需要吸收光子

D.氫原子的核外電子由低能級躍遷到高能級時，電勢能減小，動能增大

4.（2024?陜西省柞水中學?沖刺一）下列關于原子物理知識說法正確的是（）

A.甲圖為氫原子的能級結構圖，當氫原子從基態躍遷到激發態時，放出能量

B.乙圖中重核裂變產生的中子能使核裂變反應連續的進行，稱為鏈式反應，其中一種核裂變反應方程為

黨U-啜Ba+；；Kr+2；n

C.丙圖為光電效應中光電子最大初動能與入射光頻率的關系圖線，不同頻率的光照射同種金屬發生光電效

應時，圖線的斜率相同

D.核反應方程:jSef：；Kr+2X中，X是質子

【考向三：衰變規律】

1.（2024?寧夏吳忠市?一模）2023年6月10日，四川省文物考古研究院對外公布：三星堆遺址祭祀區再

現兩件跨坑拼對成功的大型青銅器。利用14c衰變的測年技術可進行考古研究，衰變方程為

已知14c的半衰期為5730年，下列說法正確的是（）

A.來源于核外電子B.全球變暖會導致半衰期變短

C.該核反應吸收能量D.的比結合能小于VN的比結合能

2.（2024??二模）下列關于教材中的四幅圖片，說法正確的是（）

-加J

加

1\口

1

-

2日

1

-

4B

1

-□

8

0廠

3?87?6~11.4t/d

甲乙

黃光（強）

&粒子

藍光

十原子核

黃光（君）

o

丙丁

A.圖甲中氨的半衰期為3.8天，則經過11.4天，氨的質量減少八分之一

B.圖乙是原子核比結合能隨質量數的變化規律，可知凌0的平均核子質量要比大

C.圖丙可知對于同一金屬板，發生光電效應時用藍光照射逸出的光電子最大初動能比用黃光照射逸出的光

電子最大初動能大

D.圖丁：a粒子散射實驗，其中有部分a粒子發生大角度偏轉，是因為與原子中的電子碰撞造成的

3.（2024?青海省百所名校?二模）我國第四代反應堆鉉基熔鹽堆能源系統（TMSR）研究已獲重要突破。

該反應堆以社為核燃料，社俘獲一個中子后經過若干次。衰變轉化成鈾。鈾的一種典型裂變產物是鋼和氟,

同時釋放巨大能量。下列說法正確的是（）

A.牡核（竽Th）有142個中子

B.針核（$Th）經過4次P衰變后轉化成鈾（$U）

C.社核（rTh）衰變后核子的比結合能減小

D.社核（記Th）的半衰期與社核的數量有關

4.（2024?山西省?一模）由a粒子打在AW上形成的p3。是不穩定的，它衰變后會成為Si?。。將P3。放射

源的小孔正對垂直紙面的圓形磁場區域的直徑，假設在某段時間內只有一個P3。的原子核發生衰變，則放出

粒子的徑跡可能是下列圖像中的（）

5.（2024?陜西省漢中市?二模）在花崗巖、大理石等裝飾材料中，都不同程度地含有放射性元素，下列

有關放射性元素的說法中正確的是（）

A.夕射線是發生。衰變時產生的，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了4個

B.放射性元素發生/衰變時所釋放的電子是原子核內的中子轉化為質子時產生的

C.置U衰變成j，Pb要經過7次￡衰變和8次a衰變

D.氨的半衰期為3.8天，16個氯原子核經過7.6天后就一定只剩下4個氫原子核

6.（2024?寧夏中衛市?一模）醫學治療中常用放射性核素"3m產生/射線，而"31n是由半衰期相對較

m

長的“3Sn衰變產生的。對于質量為加。的I*Sn，經過時間f后剩余的i邙Sn質量為相，其'——/圖線如圖

mo

所示。從圖中可以得到”3sn的半衰期為（）

A.67.3dB.lOl.OdC.115.1dD.124.9d

【考向四：聚變和裂變、人工核轉變】

1.（2024?寧夏銀川一中?三模）熱核聚變反應之一是笊核（：H）和旅核（；H）聚變反應生成氨核（；He）

和中子。已知；H的靜止質量為2.0136u,；H的靜止質量為3.0150U,:He的靜止質量為4.0015u,中子的靜

止質量為L0087U。又有lu相當于931.5MeV。則反應中釋放的核能約為（）

A.4684.1MeVB.4667.0MeVC.17.1MeVD.939.6MeV

2.（2024?青海省西寧市?二模）黨的二十大代表熱議科技創新不斷塑造發展新動能新優勢。二十大報告

中提到我國進入創新型國家行列，一些關鍵技術如核電技術等取得重大成果。關于核能、核反應，下列說

法正確的是（）

A.到目前為止，利用任何物質都能得到核能，因為各種物質的原子里都有原子核

B.到目前為止，核聚變是人類獲得核能的主要方式

C.太陽內部進行的熱核反應屬于輕核聚變

D.原子彈是采用人工核轉變制成的核武器

3.（2024??一模）研究表明原子核核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）與原子

序數有如圖所示的關系。一般認為大于鐵原子核質量數（56）的為重核，小于則是輕核。下列對該圖像的

A.從圖中可以看出，Fe原子核核子平均質量最小，Fe原子核最不穩定

B.從圖中可以看出，重核A裂變成原子核B和C時，需要吸收能量

C.從圖中可以看出，輕核D和E發生聚變生成原子核F時，需要釋放能量

D.從圖中可以看出，重核隨原子序數的增加，比結合能變大

19口20F

4.（2024?青海省海南藏族自治州?二模）科學家用中子轟擊92時，生成了人工放射性元素9F,其放出

一個尸粒子后形成穩定的新核X；用戊粒子轟擊9中時，產生一個穩定的新核丫和一個質子。下列說法正

確的是（）

A.新核X、Y為同位素B.新核X、Y的質量相等

C.新核X比新核Y少兩個質子D.新核X與新核Y的結合能相等重難點18近

代物理

O--------------h

命題趨勢

考點三年考情分析2025考向預測

氫原子光譜

氫原子的能級結構、能級公式

原子核的組成、放射性、原子核的光電效應、光子說、物質波（2024?新

衰變、半衰期課標卷，4）

（1）考點預測：光電效應、能級

放射性同位素

原子模型、能級躍遷（2023?新課標躍遷、衰變規律、核能的釋放。

核力、核反應方程

卷，3）（2）考法預測：一般以比較簡單

結合能、質量虧損

的選擇題形式出現。

裂變反應和聚變反應、裂變反應堆聚變和裂變（2024?全國甲卷」

射線的危害和防護2023?全國乙卷?3）

光電效應

愛因斯坦的光電效應方程

<1

重難詮釋

【情境解讀】

育區量—光子的自2量E=ha

[-光電交皮方程石km=">-W<>

光電-極限頻率野，

Lj?止電壓5=^^=整一警

-康普頓效應^光子的動量〃=與

A.

電子白勺綻現漏/?母孫

原-核式結構H：1駕/普射實驗上聲辭謹

春[核式結構

茬構「軌道最亍化*次|

-玻爾理論一育旨級工=鼻E

督x

育后々

黎v=E,?—En

「a衰變：2X--/Y+gne

天然「麗線16衰變：段X--Z-4Y+_?e

「九攵身寸L，錨身寸

現象L半會期：剩余原子核?加=~感-(專/

質子的發現：號Z+金He—7O+；H

中子的發現：？Be+gHe—%U+”

質?育自力'制SE=mc：2

核育旨——裂變2型U+*n—嗑Ba+器Kr+3<*>n

一聚變iH+：；H-2He+An

【高分技巧】

一、光電效應、光子說、物質波

1.光電效應的兩條對應關系：

(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

圖像名稱圖像形狀由圖線直接(或間接)得到的物理量

(1)截止頻率：圖線與V軸交點的橫坐標打

最大初動能Ek與入Ek

(2)逸出功：圖線與反軸交點的縱坐標的絕對值

射光頻率V的關系圖

0

W0=\-E\=E

像E^—hv—hvc-E

(3)普朗克常量：圖線的斜率上=/?

1強光(黃)

顏色相同、強度不同,m2(1)遏止電壓&：圖線與橫軸交點的橫坐標

，ml

的光，光電流與電壓/^耳光(黃)(2)飽和光電流/ml、/m2：光電流的最大值

的關系圖像ac(3)最大初動能：E=eUc

Uk

I2

顏色不同時，光電流二；(1)遏止電壓：Ucl>Uc2,則VI>V2

與電壓的關系圖像上(2)最大初動能：Ek尸eUci，Ek2=eU02

)

Ue\Uc2U

(1)截止頻率Vc：圖線與橫軸的交點的橫坐標值

(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大，

遏止電壓上與入射

T7hvWo

工-工

光頻率V的關系圖像

上%V

(3)普朗克常量加等于圖線的斜率與電子電荷量

的乘積，即/i=h(注：此時兩極之間接反向電壓)

3.對光的波粒二象性的理解

個別光子的作用效果往往表現為粒子性；大量光子的作用效果往往表現

從數量上看

為波動性

頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現象；頻率越高粒

從頻率上看

子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現象，貫穿本領越強

從傳播與光在傳播過程中往往表現出波動性；在與物質發生作用時往往表現出粒

作用上看子性

由光子的能量￡=加、光子的動量表達式0=彳也可以看出，光的波動性

波動性與粒

子性的統一和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和動量的計算式中都含有表示波

的特征的物理量——頻率V和波長力

4.物質波

(1)定義：任何運動著的物體都有一種波與之對應，這種波叫做物質波，也叫德布羅意波。

(2)物質波的波長：入十會〃是普朗克常量。

二、原子模型、能級躍遷

1.原子能級躍遷問題的解題技巧

(1)原子躍遷時，所吸收或釋放光子能量只能等于兩能級之間的能量差，即初一E末|。

(2)原子電離時，所吸收的能量只需滿足大于或等于某一能級能量的絕對值。

(3)一個處于第n能級的氫原子躍遷發出的光譜線條數最多為“一1。

(4)一群處于第n能級的氫原子躍遷發出最多的光譜線條數的兩種求解方法：

①用數學中的組合知識求解："=潑=的尸。

②利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加。

(5)計算氫原子能級躍遷放出或吸收光子的頻率和波長時，要注意各能級的能量值均為負值，且單位為電子

伏特，計算時需換算單位，leV=L6Xl(pi9j。

2.受激躍遷：低能級一高能級，吸收能量

(1)光照(吸收光子)：光子的能量必須恰等于能級差，hv=XE。

(2)碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，￡外》△及

3.電離：由基態或低能級一電離態

(1)基態一電離態：￡吸=0—(一13.6eV)=13.6eV電離能。

(2)〃=2能級-電離態：￡吸=0—笈=3.4eV

(3)如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能。

三、衰變規律

1.a衰變和。衰變次數的確定方法

(1)方法一：由于P衰變不改變質量數，故可以先由質量數的改變確定a衰變的次數，再根據電荷數守恒確

定。衰變的次數。

(2)方法二：設a衰變次數為x,。衰變次數為y,根據質量數和電荷數守恒列方程組求解。

2.三種射線的成分和性質

電離穿透

名稱構成符號電荷量質量

作用能力

a射線氮核iHe+2e4u最強最弱

]

射線電子-?e較強較強

P~e183611

丫射線光子Y00最弱最強

四、聚變和裂變、人工核轉變

1.核能的計算方法

(1)根據愛因斯坦質能方程，用核反應虧損的質量乘以真空中光速c的平方，即

(2)根據1u(原子質量單位)相當于931.5MeV的能量，用核反應的質量虧損的原子質量單位數乘931.5MeV,

即931.5(MeV)?

(3)如果核反應時釋放的核能全部是以動能形式呈現的，則核反應過程中系統動能的增量即為釋放的核能。

2.核反應方程的書寫

(1)掌握核反應方程遵循質量數守恒和電荷數守恒的規律。

(2)掌握常見的主要核反應方程式，并知道其意義。

(3)熟記常見的基本粒子的符號，如質子、中子、a粒子等。

限時提升練

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【考向一：光電效應、光子說、物質波】

1.(2024?陜西省渭南市?一模)2022年10月，我國自主研發的“夸父一號”太陽探測衛星成功發射。“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，設波長為九若太陽

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,普朗克常量為白，光速為c,則太陽輻射硬X射線的總功率尸為

（）

2

ASNhcc7rRNhc〃4兀I^Nhc「7rR-A

A.-------T—B.------------C.--------------D.--------

4TVR2ASASASNhc

【答案】C

【解析】每個光子的能量為

E=hv=h—

2

太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線，根據題意設r秒發射總光子數為小則

n_4兀M

~tN~S

可得

4兀R2Nt

n=--------

S

所以f秒輻射光子的總能量

口，1c4兀NNthc

I”W=E=nh—=----------

2SA

太陽輻射硬X射線的總功率

W4兀KNhc

I--S2-

故選Co

2.（2024?寧夏銀川一中?三模）（多選）用如圖所示的裝置研究光電效應現象，用光子能量為2.85eV的光

照射到光電管上時發生了光電效應，電流表G的示數不為零，移動變阻器的觸點c,發現電壓表的示數大于

或等于1.70V時，電流表示數為0,則下列說法正確的是（）

SE

A,光電管陰極的逸出功為1.15eV

B.開關S斷開后，電流表G中無電流流過

C.當滑動觸頭向a端滑動時，反向電壓增大，電流增大

D,改用能量為1.60eV的光子照射，移動變阻器的觸點c,電流表G中也可能有電流

【答案】AD

【解析】A、該裝置所加的電壓為反向電壓，發現當電壓表的示數大于或等于L70V時，電流表示數為0,

知道光電子的最大初動能為L70eV,根據光電效應方程打,"=你-加，解得：W0=1.15eV.故A正確；

B、電鍵S斷開后，用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時發生了光電效應，有光電子逸出，則有電

流流過電流表，故B錯誤；

C、當滑動觸頭向。端滑動時，反向電壓增大，則到達集電極的電子的數目減小，電流減小.故C錯誤；

D、改用能量為1.60eV的光子照射時，由于1.60eV的光子的能量值大于該金屬的逸出功，所以移動變阻器

的觸點c,電流表G中也可能有電流.故D正確.

3.（2024?山西省太原市?三模）（多選）發現正電子的實驗裝置如下圖所示，利用垂直放在勻強磁場中的

云室來記錄宇宙線粒子，在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當宇宙線粒子通過云室

內的磁場時，拍下粒子徑跡的照片。若不考慮粒子的重力，下列選項正確的是（）

A.圖中的粒子是由鉛板上方向下方運動的

B.粒子穿過鉛板后，其對應物質波的波長變小

C.若照片為正電子徑跡，磁場的方向垂直紙面向內

D,在圖中加入勻強電場，粒子穿出鉛板前后均可沿直線運動

【答案】AC

【解析】A.粒子在磁場中做勻速圓周運動，有

V

qvB-m——

整理有

mv

r=----

qB

由于正電子穿過鉛板后，其速度變小，即軌跡半徑變小，結合題圖可知，正電子是由上方向下方運動的，

故A項正確；

B.根據

h

p=—

2

由于穿過鉛板后速度減小，粒子的質量不變，所以粒子的動量減小，結合分析可知，粒子的波長變大，故B

項錯誤；

C.若該軌跡為正電子的軌跡，其粒子帶正電，由上向下運動，根據左手定則可知，其磁場方向垂直紙面向

內，故C項正確；

D.加入電場后，若要進入鉛板前做勻速直線運動，有

qE=qvB

由于穿過鉛板后速度減小，則粒子受到的洛倫茲力減小，即合力不為零，所以粒子在穿出鉛板后期不能做

勻速直線運動，故D項錯誤。

故選AC。

4.（2024?寧夏銀川市唐徐中學?一模）智能手機的攝像頭光圈尺寸和曝光時間會影響照片的成像質量。

某智能手機的攝像頭光圈的面積為S,標準曝光時間為匕暗室中有一個黃色的點光源，發光功率為P,現

用該手機在距離點光源/處正對光源拍照。已知黃光的波長為X,真空中的光速為,。普朗克常量為〃，不

考慮空氣對光子的吸收，則單次拍照進入手機攝像頭快門的光子個數為（

PAStPcStPASt3PASt

A.----z-B.----z——C.----z—

4^rhehXlyirhe

【答案】A

【解析】由光的頻率與波長的關系為

所以一個光子的能量為

EQ=hv

該光源在曝光時間/內發出的光能為