專題20 原子物理-備戰(zhàn)2025年高考物理真題題源解密（解析版）

第第頁(yè)考情概覽：解讀近年命題思路和內(nèi)容要求，統(tǒng)計(jì)真題考查情況。2024年真題研析：分析命題特點(diǎn)，探尋?？家c(diǎn)，真題分類精講。近年真題精選：分類精選近年真題，把握命題趨勢(shì)。必備知識(shí)速記：歸納串聯(lián)解題必備知識(shí)，總結(jié)易錯(cuò)易混點(diǎn)。名校模擬探源：精選適量名校模擬題，發(fā)掘高考命題之源。命題解讀考向考查統(tǒng)計(jì)本類試題主要考查光電效應(yīng)、能級(jí)躍遷、衰變規(guī)律、核能的釋放?？枷蛞还怆娦?yīng)、光子說(shuō)、物質(zhì)波2024·浙江1月，112024·北京卷，132024·湖南卷，12024·遼寧卷，82024·新課標(biāo)卷，42024·上海卷，62023·湖南卷，102023·江蘇卷，142023·浙江6月，152022·浙江1月，16考向二原子模型、能級(jí)躍遷2024·浙江1月，122024·安徽卷，12024·江蘇卷，52024·江西卷，22023·河北卷，12023·湖北卷，12023·遼寧卷，62023·山東卷，12023·新課標(biāo)卷，32022·浙江6月，7考向三衰變規(guī)律2024·北京卷，12024·廣西卷，42024·山東卷，12023·浙江6月，52023·湖南卷，12023·重慶卷，62022·浙江6月，142022·全國(guó)甲卷，42022·山東卷，12021·全國(guó)甲卷，4考向四聚變和裂變2024·浙江1月，72024·全國(guó)甲卷，12024·上海卷，92023·福建卷，92023·湖南卷，12023·全國(guó)乙卷，32023·天津卷，32022·浙江1月，142022·北京卷，142021·湖北卷，1考向五人工核轉(zhuǎn)變2024·甘肅卷，12024·廣東卷，22024·河北卷，12024·湖北卷，22024·江蘇卷，32023·廣東卷，12023·全國(guó)甲卷，22022·湖北卷，12022·遼寧卷，22021·北京卷，1命題分析2024年高考各卷區(qū)物理試題均不同程度地考查了光電效應(yīng)、能級(jí)躍遷、衰變規(guī)律、核能的釋放。預(yù)測(cè)2025年高考將會(huì)繼續(xù)考查。試題精講考向一光電效應(yīng)、光子說(shuō)、物質(zhì)波1.（2024年1月浙江卷第11題）如圖所示，金屬極板M受到紫外線照射會(huì)逸出光電子，最大速率為。正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N，在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d（遠(yuǎn)小于板長(zhǎng)），電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，則（）A.M、N間距離增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能也增大B.只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能C.電子從M到N過(guò)程中y方向位移大小最大為D.M、N間加反向電壓時(shí)電流表示數(shù)恰好為零【答案】C【解析】AB．根據(jù)動(dòng)能定理，從金屬板M上逸出的光電子到到達(dá)N板時(shí)則到達(dá)N板時(shí)的動(dòng)能為與兩極板間距無(wú)關(guān)，與電子從金屬板中逸出的方向無(wú)關(guān)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．平行極板M射出的電子到達(dá)N板時(shí)在y方向的位移最大，則電子從M到N過(guò)程中y方向最大位移為解得選項(xiàng)C正確；D．M、N間加反向電壓電流表示數(shù)恰好零時(shí)，則解得選項(xiàng)D錯(cuò)誤故選C。2.（2024年北京卷第13題）產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，阿秒（as）是時(shí)間單位，1as=1×10?18s，阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時(shí)間在阿秒量級(jí)的極短閃光，提供了阿秒量級(jí)的超快“光快門”，使探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程成為可能。設(shè)有一個(gè)持續(xù)時(shí)間為100as的阿秒光脈沖，持續(xù)時(shí)間內(nèi)至少包含一個(gè)完整的光波周期。取真空中光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.6×10?34J?s，下列說(shuō)法正確的是（）A.對(duì)于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光的衍射現(xiàn)象更明顯B.此阿秒光脈沖和波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光束總能量相等時(shí)，阿秒光脈沖的光子數(shù)更多C.此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2×10?18J）的基態(tài)氫原子電離D.為了探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于電子的運(yùn)動(dòng)周期【答案】C【解析】A．此阿秒光脈沖的波長(zhǎng)為λ=cT=30nm<550nm由障礙物尺寸與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光比此阿秒光脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯(cuò)誤；B．由知，阿秒光脈沖的光子能量大，故總能量相等時(shí)，阿秒光脈沖的光子數(shù)更少，故B錯(cuò)誤；C．阿秒光脈沖的光子能量最小值故此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2×10?18J）的基態(tài)氫原子電離，故C正確；D．為了探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)小于電子的運(yùn)動(dòng)周期，故D錯(cuò)誤。故選C。3.（2024年湖南卷第1題）量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)，下列關(guān)于量子論的說(shuō)法正確的是（）A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C.康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線成分D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性，而電子不具有波動(dòng)性【答案】B【解析】A．普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的，是量子化的，故A錯(cuò)誤；B．產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是光的頻率大于金屬的極限頻率，紫光的頻率大于紅光，若紅光能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，可知紫光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；C．石墨對(duì)X射線的散射過(guò)程遵循動(dòng)量守恒，光子和電子碰撞后，電子獲得一定的動(dòng)量，光子動(dòng)量變小，根據(jù)可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；D．德布羅意認(rèn)為物質(zhì)都具有波動(dòng)性，包括質(zhì)子和電子，故D錯(cuò)誤。故選B4.（2024年遼寧卷第8題）（多選）X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對(duì)光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（）A.該金屬逸出功增大 B.X光的光子能量不變C.逸出的光電子最大初動(dòng)能增大 D.單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多【答案】BD【解析】A．金屬的逸出功是金屬的自身固有屬性，僅與金屬自身有關(guān)，增加此X光的強(qiáng)度，該金屬逸出功不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)光子能量公式可知增加此X光的強(qiáng)度，X光的光子能量不變，故B正確；C．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電方程可知逸出的光電子最大初動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．增加此X光的強(qiáng)度，單位時(shí)間照射到金屬表面的光子變多，則單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多，故D正確。故選BD。5.（2024年新課標(biāo)卷第4題）三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面的突出貢獻(xiàn)，榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同顏色的光。現(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光，下列說(shuō)法正確的是（）A.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量B.藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量C.在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度大于紅光的速度D.藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率【答案】A【解析】AB．由于紅光的頻率小于藍(lán)光的頻率，則紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，根據(jù)可知藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量；根據(jù)可知藍(lán)光光子的動(dòng)量大于紅光光子的動(dòng)量，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由于紅光的折射率小于藍(lán)光，根據(jù)可知在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度小于紅光的速度，故C錯(cuò)誤；D．光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中頻率不變，故D錯(cuò)誤故選A。6.（2024·上海卷·第6題）某紫外激光波長(zhǎng)為，其單個(gè)光子能量為_(kāi)_____。若用該激光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，所用光電材料的截止頻率為，則逸出光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)_____。（普朗克常量為h，真空中光速為c）【答案】①.②.【解析】[1]單個(gè)光子頻率為根據(jù)普朗克量子化思想，單個(gè)光子能量[2]所用光電材料的截止頻率為，則逸出功為根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，逸出光電子最大初動(dòng)能為引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)包括太陽(yáng)、地球在內(nèi)的所有物體都會(huì)在其周圍產(chǎn)生引力場(chǎng)。在不同尺度的空間，引力場(chǎng)中的物體運(yùn)動(dòng)具有不同的表象。牛頓揭示了蘋果下落和行星運(yùn)動(dòng)共同的物理機(jī)制。意味著天上的物理和地上的物理是一樣的，物理規(guī)律的普適性反映了一種簡(jiǎn)單的美?？枷蚨幽Ｐ汀⒛芗?jí)躍遷7.（2024年1月浙江卷第12題）氫原子光譜按頻率展開(kāi)的譜線如圖所示，此四條譜線滿足巴耳末公式，n=3、4、5、6用和光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究，則（）A.照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度寬B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚，光的側(cè)移量小C.以相同功率發(fā)射的細(xì)光束，真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多D.相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置，光的飽和光電流小【答案】C【解析】A．根據(jù)巴耳末公式可知，光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度寬，故A錯(cuò)誤；B．光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)可知光的頻率較小，則光的折射率較小，在平行玻璃磚的偏折較小，光的側(cè)移量小，故B錯(cuò)誤；C．光的頻率較小，光的光子能量較小，以相同功率發(fā)射的細(xì)光束，光的光子數(shù)較多，真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多，故C正確；D．若、光均能發(fā)生光電效應(yīng)，相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置，光的頻率較小，光的光子能量較小，光的光子數(shù)較多，則光的飽和光電流大，光的飽和光電流小，故D錯(cuò)誤。故選C。8.（2024年安徽卷第1題）大連相干光源是我國(guó)第一臺(tái)高增益自由電子激光用戶裝置，其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的光譜特征。圖為氫原子的能級(jí)示意圖，已知紫外光的光子能量大于，當(dāng)大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射不同頻率的紫外光有（）A.1種 B.2種 C.3種 D.4種【答案】B【解析】大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠輻射出不同頻率的種類為輻射出光子的能量分別為其中，，所以輻射不同頻率的紫外光有2種。故選B。9.（2024·江蘇卷·第5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(fā)生光電效應(yīng)，是哪一種（）A.λ1 B.λ2 C.λ3 D.λ4【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)光電方程可知當(dāng)只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，該光子對(duì)應(yīng)的能量最大，根據(jù)圖中能級(jí)圖可知躍遷時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為的光子能量最大。故選C。10.（2024年江西卷第2題）近年來(lái)，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡(jiǎn)化能級(jí)如圖所示，若能級(jí)差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量，由光子的能量得故選C?？枷蛉プ円?guī)律11.（2024年北京卷第1題）已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余釷234的質(zhì)量為（）A.0g B.0.25g C.0.5g D.0.75g【答案】B【解析】半衰期1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余質(zhì)量故選B。12.（2024年廣西卷第4題）近期，我國(guó)科研人員首次合成了新核素鋨（）和鎢（）。若鋨經(jīng)過(guò)1次衰變，鎢經(jīng)過(guò)1次衰變（放出一個(gè)正電子），則上述兩新核素衰變后的新核有相同的（）A.電荷數(shù) B.中子數(shù) C.質(zhì)量數(shù) D.質(zhì)子數(shù)【答案】C【解析】鋨經(jīng)過(guò)1次衰變后產(chǎn)生的新核素質(zhì)量數(shù)為156，質(zhì)子數(shù)為74，鎢經(jīng)過(guò)1次衰變后質(zhì)量數(shù)為156，質(zhì)子數(shù)為73，可知兩新核素衰變后的新核有相同的質(zhì)量數(shù)。故選C。13.（2024年山東卷第1題）2024年是中國(guó)航天大年，神舟十八號(hào)、嫦娥六號(hào)等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知衰變?yōu)榈陌胨テ诩s為29年；衰變?yōu)榈陌胨テ诩s87年?，F(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池，下列說(shuō)法正確的是（）A.衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生α粒子B.衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生β粒子C.50年后，剩余的數(shù)目大于的數(shù)目D.87年后，剩余的數(shù)目小于的數(shù)目【答案】D【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生電子，即β粒子，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生，即α粒子，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知的半衰期大于的半衰期，現(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，經(jīng)過(guò)的半衰期的次數(shù)多，所以數(shù)目小于的數(shù)目，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D?？枷蛩木圩兒土炎?4.（2024年1月浙江卷第7題）已知氘核質(zhì)量為，氚核質(zhì)量為，氦核質(zhì)量為，中子質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)取，氘核摩爾質(zhì)量為，相當(dāng)于。關(guān)于氘與氚聚變成氦，下列說(shuō)法正確的是（）A.核反應(yīng)方程式為B.氘核的比結(jié)合能比氦核的大C.氘核與氚核的間距達(dá)到就能發(fā)生核聚變D.氘完全參與聚變釋放出能量的數(shù)量級(jí)為【答案】D【解析】A．核反應(yīng)方程式為故A錯(cuò)誤；B．氘核的比結(jié)合能比氦核的小，故B錯(cuò)誤；C．氘核與氚核發(fā)生核聚變，要使它們間的距離達(dá)到以內(nèi)，故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚變反應(yīng)質(zhì)量虧損聚變反應(yīng)釋放的能量是氘完全參與聚變釋放出能量數(shù)量級(jí)為，故D正確。故選D。15.（2024年全國(guó)甲卷第1題）氘核可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量，總的反應(yīng)效果可用表示，式中x、y的值分別為（）A.， B.， C.， D.，【答案】C【解析】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得解得，故選C。16.（2024·上海卷·第9題）原子核之間由于相互作用會(huì)產(chǎn)生新核，這一過(guò)程具有多種形式。（1）質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過(guò)程稱為_(kāi)_____A．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B．衰變C．核聚變D．核裂變（2）核的質(zhì)量為，核的質(zhì)量為，它們通過(guò)核反應(yīng)形成一個(gè)質(zhì)量為的氮原子核，此過(guò)程釋放的能量為_(kāi)_____。（真空中光速為c）【答案】9.①.C②.【解析】[1]質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的反應(yīng)稱為核聚變，C正確。故選C。[2]根據(jù)質(zhì)能方程可知，此過(guò)程釋放的能量為考向五人工核轉(zhuǎn)變17.（2024年甘肅卷第1題）2024年2月，我國(guó)科學(xué)家在蘭州重離子加速器國(guó)家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素，核反應(yīng)方程如下：該方程中X是（）A.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.粒子【答案】B【解析】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得X是。故選B。18.（2024年廣東卷第2題）我國(guó)正在建設(shè)的大科學(xué)裝置——“強(qiáng)流重離子加速器”。其科學(xué)目標(biāo)之一是探尋神秘的“119號(hào)”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項(xiàng)正確的是（）A.Y為 B.Y為C.Y為 D.Y為【答案】C【解析】根據(jù)核反應(yīng)方程根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒設(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為y，則有可得即Y為；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有可得故選C。19.（2024年河北卷第1題）鋰是新能源汽車、儲(chǔ)能和信息通信等新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料．研究表明，鋰元素主要來(lái)自宇宙線高能粒子與星際物質(zhì)的原子核產(chǎn)生的散裂反應(yīng)，其中一種核反應(yīng)方程為，式中的X為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得，故式中的X為，故選D。20.（2024年湖北卷第2題）硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、是該療法中一種核反應(yīng)的方程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）A.a=7，b=1 B.a=7，b=2 C.a=6，b=1 D.a=6，b=2【答案】B【解析】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，解得故選B。21.（2024·江蘇卷·第3題）用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質(zhì)子，該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程式是，粒子X(jué)為（）A.正電子 B.中子C.氘核 D.氦核【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X質(zhì)量數(shù)為根據(jù)電荷守恒可知X的電荷數(shù)為可知X為中子。故選B?？枷蛞还怆娦?yīng)、光子說(shuō)、物質(zhì)波1.（2023年海南卷第10題）（多選）已知一個(gè)激光發(fā)射器功率為，發(fā)射波長(zhǎng)為的光，光速為，普朗克常量為，則（）A.光的頻率為 B.光子的能量為C.光子的動(dòng)量為 D.在時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為【答案】AC【解析】A．光的頻率選項(xiàng)A正確；B．光子的能量選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．光子的動(dòng)量選項(xiàng)C正確；D．在時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。2.（2023年江蘇卷第14題）“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X射線是波長(zhǎng)很短的光子，設(shè)波長(zhǎng)為。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S，衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，求：（1）每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E；（2）太陽(yáng)輻射硬X射線總功率P?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）由題意可知每個(gè)光子的動(dòng)量為每個(gè)光子的能量為（2）太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，根據(jù)題意設(shè)t秒發(fā)射總光子數(shù)為n，則可得所以t秒輻射光子的總能量太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率3.（2023年浙江6月卷第15題）（多選）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則（）A.電子的動(dòng)量 B.電子的動(dòng)能C.光子的能量 D.光子的動(dòng)量【答案】AD【解析】根據(jù)條紋間距公式可得A．根據(jù)可得故A正確；B．根據(jù)動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系結(jié)合A選項(xiàng)可得故B錯(cuò)誤；C．光子的能量故C錯(cuò)誤；D．光子的動(dòng)量光子的能量聯(lián)立可得則光子的動(dòng)量故D正確。故選AD。4.（2022年浙江1月卷第16題）（多選）電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是近代證實(shí)物質(zhì)波存在的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動(dòng)量為1.2×10-23kg·m/s，然后讓它們通過(guò)雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)射電子的動(dòng)能約為8.0×10-15JB.發(fā)射電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為5.5×10-11mC.只有成對(duì)電子分別同時(shí)通過(guò)雙縫才能發(fā)生干涉D.如果電子是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣【答案】BD【解析】A．根據(jù)動(dòng)量的大小與動(dòng)能的關(guān)系可知發(fā)射電子的動(dòng)能約為故A錯(cuò)誤；B．發(fā)射電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為故B正確；CD．物質(zhì)波也具有波粒二象性，故電子的波動(dòng)性是每個(gè)電子本身的性質(zhì)，則每個(gè)電子依次通過(guò)雙縫都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是需要大量電子顯示出干涉圖樣，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。5.（2022年全國(guó)乙卷第4題）一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長(zhǎng)約為6×10-7m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)。普朗克常量為h=6.63×10-34Js。R約為（）A.1×102m B.3×102m C.6×102m D.9×102m【答案】B【解析】一個(gè)光子的能量為E=hνν為光的頻率，光的波長(zhǎng)與頻率有以下關(guān)系c=λν光源每秒發(fā)出的光子的個(gè)數(shù)為P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同，此時(shí)距光源的距離為R處，每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)，那么此處的球面的表面積為S=4πR2，則，聯(lián)立以上各式解得R≈3×102m，故選B。6.（2022年河北卷第4題）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓與入射光頻率的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知（）A.鈉的逸出功為 B.鈉的截止頻率為C.圖中直線的斜率為普朗克常量h D.遏止電壓與入射光頻率成正比【答案】A【解析】A．根據(jù)遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系有根據(jù)電效應(yīng)方程有當(dāng)結(jié)合圖像可知，當(dāng)為0時(shí)，解得A正確；B．鈉的截止頻率為，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于，B錯(cuò)誤；C．結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得可知，圖中直線的斜率表示，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓與入射光頻率成線性關(guān)系，不是成正比，D錯(cuò)誤。故選A。7.（2021年海南卷第3題）某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能為，已知該金屬的逸出功為，普朗克常量為h。根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光的頻率為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可知解得該單色光的頻率為故選D。8.（2021年河北卷第3題）普朗克常量，光速為c，電子質(zhì)量為，則在國(guó)際單位制下的單位是（）A. B.m C. D.【答案】B【解析】根據(jù)可得它們的單位為：

故選B。9.（2021年江蘇卷第8題）如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率，保持入射光不變，則光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

A. B. C. D.【答案】C【解析】光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值可知圖像的斜率相同，均為e；截止頻率越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因，則圖像C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C10.（2021年遼寧卷第2題）赫茲在研究電磁波的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的電極如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實(shí)了這一現(xiàn)象，即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點(diǎn)對(duì)該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是（）A.玻爾 B.康普頓C.愛(ài)因斯坦 D.德布羅意【答案】C【解析】A．玻爾引入量子化的觀念解釋了氫原子光譜，與題意不符，A錯(cuò)誤；B．康普頓提出康普頓效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了光子不僅具有能量，還具有動(dòng)量，證明了光具有粒子性，與題意不符，B錯(cuò)誤；C．愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)，從理論上解釋了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，符合題意，C正確；D．德布羅意提出一切物質(zhì)都具有波粒二象性，與題意不符，D錯(cuò)誤。故選C。11.（2021年天津卷第2題）光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比（）A.波長(zhǎng)變短 B.光子能量增加 C.頻率降低 D.傳播速度增大【答案】A【解析】紫外線進(jìn)入液體后與真空相比，頻率不變，傳播速度減小，根據(jù)可知波長(zhǎng)變短；根據(jù)可知，光子能量不變。故選A。12.（2021年浙江卷第13題）已知普朗克常量，電子的質(zhì)量為，一個(gè)電子和一滴直徑約為的油滴具有相同動(dòng)能，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量級(jí)為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式，解得由題意可知，電子與油滴的動(dòng)能相同，則其波長(zhǎng)與質(zhì)量的二次方根成反比，所以有代入數(shù)據(jù)解得所以C正確；ABD錯(cuò)誤；故選C?？枷蚨幽Ｐ?、能級(jí)躍遷13.（2023年河北卷第1題）2022年8月30日，國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次在軌獲取的太陽(yáng)譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)。是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線，其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為（）A.從躍遷到 B.從躍遷到C.從躍遷到 D.從躍遷到【答案】D【解析】是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線，根據(jù)可知是氫原子巴耳末系中頻率最小的譜線，根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，利用玻爾理論中的頻率條件可見(jiàn)能級(jí)差越小，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)。故對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為從躍遷到。故選D。14.（2023年湖北卷第1題）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（）A.和能級(jí)之間的躍遷 B.和能級(jí)之間的躍遷C.和能級(jí)之間的躍遷 D.和能級(jí)之間的躍遷【答案】A【解析】由圖中可知n=2和n=1的能級(jí)差之間的能量差值為與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等，故可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n=2和n=1能級(jí)之間的躍遷。故選A。15.（2023年遼寧卷第6題）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則（）A.①和③的能量相等B.②的頻率大于④的頻率C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek【答案】A【解析】A．由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；B．因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)可知②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因②對(duì)應(yīng)能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，根據(jù)則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。16.（2023年山東卷第1題）“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過(guò)程有聯(lián)立解得故選D。17.（2023年新課標(biāo)卷第3題）銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10-5eV，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為（普朗克常量，元電荷）（）A.103Hz B.106Hz C.109Hz D.1012Hz【答案】C【解析】銫原子利用的兩能極的能量差量級(jí)對(duì)應(yīng)的能量為由光子能量的表達(dá)式可得，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為109Hz。故選C。18.（2022年浙江6月卷第7題）如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說(shuō)法正確的是（）A.逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eVB.n=3躍遷到n=1放出的光子動(dòng)量最大C.有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)D.用0.85eV的光子照射，氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)【答案】B【解析】A．從n=3躍遷到n=1放出的光電子能量最大，根據(jù)可得此時(shí)最大初動(dòng)能為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)又因?yàn)閺膎=3躍遷到n=1放出的光子能量最大，故可知?jiǎng)恿孔畲?，故B正確；C．大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷基態(tài)能放出種頻率的光子，其中從n=3躍遷到n=2放出的光子能量為不能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)，其他兩種均可以，故C錯(cuò)誤；D．由于從n=3躍遷到n=4能級(jí)需要吸收的光子能量為所以用0.85eV的光子照射，不能使氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。19.（2022年北京卷第1題）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）A.放出光子，能量增加 B.放出光子，能量減少C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量減少【答案】B【解析】原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子放出光子，且放出光子的能量等于兩能級(jí)之差，能量減少。故選B。20.（2022年廣東卷第5題）目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級(jí)的能量為，其中。圖是按能量排列的電磁波譜，要使的氫原子吸收一個(gè)光子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，被吸收的光子是（）A.紅外線波段的光子 B.可見(jiàn)光波段的光子C.紫外線波段的光子 D.X射線波段的光子【答案】A【解析】要使處于n=20的氫原子吸收一個(gè)光子后恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，則需要吸收光子的能量為則被吸收的光子是紅外線波段的光子。故選A。21.（2022年重慶卷第6題）如圖為氫原子的能級(jí)示意圖。已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53~2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76~3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（）A.10.20eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV【答案】C【解析】由題知使處于基態(tài)氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則由藍(lán)光光子能量范圍可知從氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷可輻射藍(lán)光，不輻射紫光（即從n=4，躍遷到n=2輻射藍(lán)光），則需激發(fā)氫原子到n=4能級(jí)，則激發(fā)氫原子的光子能量為E=E4－E1=12.75eV。故選C。22.（2021年北京卷第14題）北京高能光源是我國(guó)首個(gè)第四代同步輻射光源，計(jì)劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長(zhǎng)范圍約為10-5m～10-11m，對(duì)應(yīng)能量范圍約為10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個(gè)現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說(shuō)法正確的是（）A.同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣B.用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離C.蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣D.盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小【答案】D【解析】A．同步輻射是在磁場(chǎng)中圓周自發(fā)輻射光能的過(guò)程，氫原子發(fā)光是先吸收能量到高能級(jí)，在回到基態(tài)時(shí)輻射光，兩者的機(jī)理不同，故A錯(cuò)誤；B．用同步輻射光照射氫原子，總能量約為104eV大于電離能13.6eV，則氫原子可以電離，故B錯(cuò)誤；C．同步輻射光的波長(zhǎng)范圍約為10-5m～10-11m，與蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8m差不多，故能發(fā)生明顯的衍射，故C錯(cuò)誤；D．以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV，則電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小，故D正確；故選D。考向三衰變規(guī)律23.（2023年海南卷第1題）釷元素衰變時(shí)會(huì)放出β粒子，其中β粒子是（）A中子 B.質(zhì)子 C.電子 D.光子【答案】C【解析】放射性元素衰變時(shí)放出的三種射線α、β、γ分別是氦核流、電子流和光子流。故選C。24.（2023年浙江6月卷第5題）“玉兔二號(hào)”裝有核電池，不懼漫長(zhǎng)寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（）A.衰變方程中的X等于233 B.的穿透能力比γ射線強(qiáng)C.比的比結(jié)合能小 D.月夜的寒冷導(dǎo)致的半衰期變大【答案】C【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為即衰變方程中的X=234，故A錯(cuò)誤；B．是α粒子，穿透能力比γ射線弱，故B錯(cuò)誤；C．比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，由于衰變成為了，故比穩(wěn)定，即比的比結(jié)合能小，故C正確；D．半衰期由原子核本身決定的，與溫度等外部因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。25.（2023年重慶卷第6題）原子核可以經(jīng)過(guò)多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核，在該過(guò)程中，可能發(fā)生的β衰變是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】原子核衰變成為穩(wěn)定的原子核質(zhì)量數(shù)減小了28，則經(jīng)過(guò)了7次α衰變，中間生成的新核的質(zhì)量數(shù)可能為231，227，223，219，215，211，則發(fā)生β衰變的原子核的質(zhì)量數(shù)為上述各數(shù)，則BCD都不可能，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，選項(xiàng)A反應(yīng)正確。故選A。26.（2022年浙江6月卷第14題）（多選）秦山核電站生產(chǎn)的核反應(yīng)方程為，其產(chǎn)物的衰變方程為。下列說(shuō)法正確的是（）A.X是 B.可以用作示蹤原子C.來(lái)自原子核外 D.經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，10個(gè)將剩下5個(gè)【答案】AB【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)子數(shù)為1，中子數(shù)為1，即為，故A正確；B．常用的示蹤原子有：，，，故B正確；C．由原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子被釋放出來(lái)，所以來(lái)自原子核內(nèi)，故C錯(cuò)誤；D．半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于大量原子核衰變是成立的，個(gè)數(shù)較少時(shí)規(guī)律不成立，故D錯(cuò)誤。故選AB。27.（2022年全國(guó)甲卷第4題）兩種放射性元素的半衰期分別為和，在時(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為，則在時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意設(shè)半衰期為t0的元素原子核數(shù)為x，另一種元素原子核數(shù)為y，依題意有經(jīng)歷2t0后有聯(lián)立可得，在時(shí)，原子核數(shù)為x的元素經(jīng)歷了4個(gè)半衰期，原子核數(shù)為y的元素經(jīng)歷了2個(gè)半衰期，則此時(shí)未衰變的原子核總數(shù)為故選C。28.（2022年山東卷第1題）碘125衰變時(shí)產(chǎn)生射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾病。碘125的半衰期為60天，若將一定質(zhì)量的碘125植入患者病灶組織，經(jīng)過(guò)180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時(shí)的（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)剛植入時(shí)碘的質(zhì)量為，經(jīng)過(guò)180天后的質(zhì)量為m，根據(jù)：代入數(shù)據(jù)解得：故選B。29.（2021年全國(guó)甲卷第4題）如圖，一個(gè)原子核X經(jīng)圖中所示的一系列、衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過(guò)程中放射出電子的總個(gè)數(shù)為（）A.6 B.8 C.10 D.14【答案】A【解析】由圖分析可知，核反應(yīng)方程為設(shè)經(jīng)過(guò)次衰變，次衰變。由電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可得；解得，故放出6個(gè)電子。故選A。30.（2021年全國(guó)乙卷第4題）醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素產(chǎn)生射線，而是由半衰期相對(duì)較長(zhǎng)的衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)量為的，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后剩余的質(zhì)量為m，其圖線如圖所示。從圖中可以得到的半衰期為（）

A. B. C. D.【答案】C【解析】由圖可知從到恰好衰變了一半，根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為故選C。31.（2021年廣東卷第1題）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26，鋁26的半衰期為72萬(wàn)年，其衰變方程為，下列說(shuō)法正確的是（）A.Y是氦核B.Y是質(zhì)子C.再經(jīng)過(guò)72萬(wàn)年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半D.再經(jīng)過(guò)144萬(wàn)年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變【答案】C【解析】AB．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應(yīng)是即Y是正電子，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．因72萬(wàn)年是一個(gè)半衰期，可知再過(guò)72萬(wàn)年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半；再過(guò)144萬(wàn)年，即兩個(gè)半衰期，現(xiàn)有的鋁26衰變四分之三，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C。32.（2021年河北卷第1題）銀河系中存在大量的鋁同位素，核衰變的衰變方程為，測(cè)得核的半衰期為72萬(wàn)年，下列說(shuō)法正確的是（）A.核的質(zhì)量等于核的質(zhì)量B.核的中子數(shù)大于核的中子數(shù)C.將鋁同位素放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變D.銀河系中現(xiàn)有鋁同位素將在144萬(wàn)年后全部衰變?yōu)椤敬鸢浮緾【解析】A．和的質(zhì)量數(shù)均為相等，但是二者原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不同，所以質(zhì)量不同，A錯(cuò)誤；B．核的中子數(shù)為個(gè)，核的中子數(shù)為個(gè)，B錯(cuò)誤；C．半衰期是原子核固有的屬性，與外界條件無(wú)關(guān)，C正確；D．質(zhì)量為的的半衰期為萬(wàn)年，經(jīng)過(guò)萬(wàn)年為個(gè)半衰期，剩余質(zhì)量為，不會(huì)全部衰變?yōu)?，D錯(cuò)誤。故選C。33.（2021年湖南卷第1題）核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要妥善處理。下列說(shuō)法正確的是（）A.放射性元素經(jīng)過(guò)兩個(gè)完整的半衰期后，將完全衰變殆盡B.原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒C.改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期D.過(guò)量放射性輻射對(duì)人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量?jī)?nèi)則沒(méi)有傷害【答案】D【解析】A．放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的個(gè)別的原子核無(wú)意義，則放射性元素完全衰變殆盡的說(shuō)法錯(cuò)誤，故A錯(cuò)誤；B．原子核衰變時(shí)滿足電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，故B錯(cuò)誤；C．放射性元素的半衰期是由原子核的自身結(jié)構(gòu)決定的，而與物理環(huán)境如壓力、溫度或濃度無(wú)關(guān)，與化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．過(guò)量放射性輻射包含大量的射線，對(duì)人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量?jī)?nèi)則沒(méi)有傷害，故D正確；故選D。34.（2021年山東卷第1題）在測(cè)定年代較近的湖泊沉積物形成年份時(shí)，常利用沉積物中半衰期較短的，其衰變方程為。以下說(shuō)法正確的是（）A.衰變方程中的X是電子B.升高溫度可以加快的衰變C.與的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損D.方程中的X來(lái)自于內(nèi)質(zhì)子向中子的轉(zhuǎn)化【答案】A【解析】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X是電子，A正確；B．半衰期非常穩(wěn)定，不受溫度，壓強(qiáng)，以及該物質(zhì)是單質(zhì)還是化合物的影響，B錯(cuò)誤；C．與和電子X(jué)的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損，C錯(cuò)誤；D．方程中的X來(lái)自于內(nèi)中子向質(zhì)子的轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)誤。故選A?？枷蛩木圩兒土炎?5.（2023年福建卷第9題）福建福清核電站采用我國(guó)完全自主研發(fā)的“華龍一號(hào)”反應(yīng)堆技術(shù)，建設(shè)了安全級(jí)別世界最高的機(jī)組。機(jī)組利用235U核裂變釋放的能量發(fā)電，典型的核反應(yīng)方程為，則A=_________；Z=_________；若核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損1g，釋放的能量為_(kāi)________J。（光速大小取3.0×108m/s）【答案】①.92②.56③.9×1013【解析】[1]根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒有1＋235=141＋A＋3解得A=92[2]根據(jù)核反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒有92=Z＋36解得A=56[3]根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損1g，釋放的能量為E=mc2=1×10－3×9.0×1016J=9×1013J36.（2023年湖南卷第1題）2023年4月13日，中國(guó)“人造太陽(yáng)”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B.氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D.核聚變反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有質(zhì)量虧損【答案】A【解析】A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多，A正確；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為B錯(cuò)誤；C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是氘核和氚核，C錯(cuò)誤；D．核聚變反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，D錯(cuò)誤。故選A。37.（2023年全國(guó)乙卷第3題）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國(guó)的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測(cè)結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為。假設(shè)釋放的能量來(lái)自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)為（光速為）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)質(zhì)能方程可知，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量為則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)為。故選C。38.（2023年天津卷第3題）關(guān)于太陽(yáng)上進(jìn)行的核聚變，下列說(shuō)法正確的是（）A.核聚變需要在高溫下進(jìn)行 B.核聚變中電荷不守恒C.太陽(yáng)質(zhì)量不變 D.太陽(yáng)核反應(yīng)方程式：【答案】A【解析】A．因?yàn)楦邷貢r(shí)才能使得粒子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈，才有可能克服他們自身相互間的排斥力，使得它們間的距離縮短，才能發(fā)生聚變，故A正確；B．核聚變中電荷是守恒的，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)樘?yáng)一直在發(fā)生核聚變，需要放出大量能量，根據(jù)質(zhì)能方程可知是要消耗一定的質(zhì)量的，故C錯(cuò)誤；D．核聚變的方程為題中為核裂變方程，故D錯(cuò)誤。故選A。39.（2022年浙江1月卷第14題）（多選）2021年12月15日秦山核電站迎來(lái)了安全發(fā)電30周年，核電站累計(jì)發(fā)電約6.9×1011kW·h，相當(dāng)于減排二氧化碳六億多噸。為了提高能源利用率，核電站還將利用冷卻水給周圍居民供熱。下列說(shuō)法正確的是（）A.秦山核電站利用的是核聚變釋放的能量B.秦山核電站發(fā)電使原子核虧損的質(zhì)量約為27.6kgC.核電站反應(yīng)堆中需要用鎘棒控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度D.反應(yīng)堆中存在的核反應(yīng)【答案】CD【解析】A．秦山核電站利用的是重核裂變變釋放的能量，故A錯(cuò)誤；B．原子核虧損的質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化為電能時(shí)，約為核電站實(shí)際發(fā)電還要考慮到核能的轉(zhuǎn)化率和利用率，則原子核虧損的質(zhì)量大于27.6kg，故B錯(cuò)誤；C．核電站反應(yīng)堆中需要用鎘棒能吸收中子的特性，通過(guò)中子的數(shù)量控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，故C正確；D．反應(yīng)堆利用鈾235的裂變，生成多個(gè)中核和中子，且產(chǎn)物有隨機(jī)的兩分裂、三分裂，即存在的核反應(yīng)，故D正確；故選CD。40.（2022年北京卷第14題）2021年5月，中國(guó)科學(xué)院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（）取得新突破，成功實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行新的世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。等離子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認(rèn)為是物質(zhì)的第四態(tài)。當(dāng)物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)，如果溫度進(jìn)一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子，此時(shí)物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會(huì)形成等離子體，太陽(yáng)和所有恒星都是等離子體。下列說(shuō)法不正確的是（）A.核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動(dòng)能B.可以用磁場(chǎng)來(lái)約束等離子體C.盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導(dǎo)體D.提高托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫(kù)侖斥力【答案】A【解析】A．核聚變釋放的能量源于來(lái)自于原子核的質(zhì)量虧損，A錯(cuò)誤；B．帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力的作用而不飛散，故可以用磁場(chǎng)來(lái)約束等離子體，B正確；C．等離子體是各種粒子的混合體，整體是電中性的，但有大量的自由粒子，故它是電的良導(dǎo)體，C正確；D．提高托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行溫度，增大了等離子體的內(nèi)能，使它們具有足夠的動(dòng)能來(lái)克服庫(kù)侖斥力，有利于克服等離子體中正離子間的庫(kù)侖斥力，D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選A。41.（2021年湖北卷第1題）20世紀(jì)60年代，我國(guó)以國(guó)防為主的尖端科技取得了突破性的發(fā)展。1964年，我國(guó)第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國(guó)第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈，下列說(shuō)法正確的是（）A.原子彈和氫彈都是根據(jù)核裂變?cè)硌兄频腂.原子彈和氫彈都是根據(jù)核聚變?cè)硌兄频腃.原子彈是根據(jù)核裂變?cè)硌兄频模瑲鋸検歉鶕?jù)核聚變?cè)硌兄频腄.原子彈是根據(jù)核聚變?cè)硌兄频?，氫彈是根?jù)核裂變?cè)硌兄频摹敬鸢浮緾【解析】原子彈是根據(jù)重核裂變研制的，而氫彈是根據(jù)輕核聚變研制的，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C?？枷蛭迦斯ず宿D(zhuǎn)變42.（2023年廣東卷第1題）理論認(rèn)為，大質(zhì)量恒星塌縮成黑洞的過(guò)程，受核反應(yīng)的影響。下列說(shuō)法正確的是（）A.Y是粒子，射線穿透能力比射線強(qiáng)B.Y是粒子，射線電離能力比射線強(qiáng)C.Y是粒子，射線穿透能力比射線強(qiáng)D.Y是粒子，射線電離能力比射線強(qiáng)【答案】D【解析】根據(jù)受核反應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，Y是粒子（），三種射線的穿透能力，射線最強(qiáng)，射線最弱；三種射線的電離能力，射線最強(qiáng)，射線最弱。故選D。43.（2023年全國(guó)甲卷第2題）在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A.， B.， C.， D.，【答案】D【解析】設(shè)Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足，第二個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足，聯(lián)立解得，故選D44.（2022年湖北卷第1題）上世紀(jì)四十年代初，我國(guó)科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案：如果靜止原子核俘獲核外K層電子e，可生成一個(gè)新原子核X，并放出中微子νe，即。根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動(dòng)能和動(dòng)量，可以間接測(cè)量中微子的能量和動(dòng)量，進(jìn)而確定中微子的存在。下列說(shuō)法正確的是（）A.原子核X是 B.核反應(yīng)前后的總質(zhì)子數(shù)不變C.核反應(yīng)前后總質(zhì)量數(shù)不同 D.中微子的電荷量與電子的相同【答案】A【解析】AC．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有，X的質(zhì)量數(shù)為7，電荷數(shù)為3，可知原子核X是，A正確、C錯(cuò)誤；B．由選項(xiàng)A可知，原子核X是，則核反應(yīng)方程為+→+，則反應(yīng)前的總質(zhì)子數(shù)為4，反應(yīng)后的總質(zhì)子數(shù)為3，B錯(cuò)誤；D．中微子不帶電，則中微子的電荷量與電子的不相同，D錯(cuò)誤。故選A。45.（2022年遼寧卷第2題）2022年1月，中國(guó)錦屏深地實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了首個(gè)核天體物理研究實(shí)驗(yàn)成果。表明我國(guó)核天體物理研究已經(jīng)躋身國(guó)際先進(jìn)行列。實(shí)驗(yàn)中所用核反應(yīng)方程為，已知、、的質(zhì)量分別為，真空中的光速為c，該反應(yīng)中釋放的核能為E。下列說(shuō)法正確的是（）A.X為氘核 B.X為氚核C. D.【答案】D【解析】AB．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，為氕核，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)質(zhì)能方程可知，由于質(zhì)量虧損核反應(yīng)放出的核能為，C錯(cuò)誤、D正確。故選D。46.（2021年北京卷第1題）硼（B）中子俘獲治療是目前最先進(jìn)的癌癥治療手段之一、治療時(shí)先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子。這個(gè)核反應(yīng)的方程是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由題知，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子，而α粒子為氦原子核，則這個(gè)核反應(yīng)方程為。故選A47.（2021年海南卷第5題）1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實(shí)驗(yàn)中，鋰原子核俘獲一個(gè)質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鈹原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€(gè)原子核，核反應(yīng)方程為。已知、、X的質(zhì)量分別為、、，光在真空中的傳播速度為c，則在該核反應(yīng)中（）A質(zhì)量虧損B.釋放的核能C.鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是5D.X表示的是氚原子核【答案】B【解析】CD．根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知方程為則，，鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是4，X表示的是氦核，故CD錯(cuò)誤；AB．核反應(yīng)質(zhì)量虧損為則釋放的核能為故A錯(cuò)誤，B正確；故選B。48.（2021年江蘇卷第1題）用“中子活化”技術(shù)分析某樣品的成分，中子轟擊樣品中的產(chǎn)生和另一種粒子X(jué)，則X是（）A.質(zhì)子 B.粒子 C.粒子 D.正電子【答案】A【解析】該核反應(yīng)方程為，可知X是質(zhì)子。故選A?？枷蛄C合問(wèn)題49.（2023年北京卷第3題）下列核反應(yīng)方程中括號(hào)內(nèi)的粒子為中子的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為故A符合題意；B．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為故B不符合題意；C．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為故C不符合題意；D．根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為故D不符合題意。故選A。50.（2023年北京卷第14題）在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來(lái)解釋，比如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)光在地球附近的重力場(chǎng)中傳播時(shí)其頻率會(huì)發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋?，F(xiàn)象：從地面P點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為光，射向離地面高為H（遠(yuǎn)小于地球半徑）的Q點(diǎn)處的接收器上，接收器接收到的光的頻率為。方法一：根據(jù)光子能量（式中h為普朗克常量，m為光子的等效質(zhì)量，c為真空中的光速）和重力場(chǎng)中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的頻率。方法二：根據(jù)廣義相對(duì)論，光在有萬(wàn)有引力的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頻率會(huì)發(fā)生變化，將該理論應(yīng)用于地球附近，可得接收器接收到的光的頻率，式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。下列說(shuō)法正確的是（）A.由方法一得到，g為地球表面附近的重力加速度B.由方法二可知，接收器接收到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出時(shí)光的波長(zhǎng)C.若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率會(huì)變小D.通過(guò)類比，可知太陽(yáng)表面發(fā)出的光的頻率在傳播過(guò)程中變大【答案】B【解析】A．由能量守恒定律可得解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由表達(dá)式可知即接收器接受到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出的光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確；C．若從地面上的P點(diǎn)發(fā)出一束光照射到Q點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率變小，若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，其頻率變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由上述分析可知，從地球表面向外輻射的光在傳播過(guò)程中頻率變小；通過(guò)類比可知，從太陽(yáng)表面發(fā)出的光的頻率在傳播過(guò)程中變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。51.（2022年湖南卷第1題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（）A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D.電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性【答案】C【解析】A．波爾的量子化模型很好地解釋了原子光譜的分立特征，A錯(cuò)誤；B．玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處，是它保留了經(jīng)典理論中的一些觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，還不成完全揭示微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，B錯(cuò)誤；C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，C正確；D．電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，證實(shí)了電子的波動(dòng)性，質(zhì)子、中子及原子、分子均具有波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。故選C。52.（2021年浙江卷第14題）（多選）對(duì)四個(gè)核反應(yīng)方程（1）；（2）；（3）；（4）。下列說(shuō)法正確的是（）A.（1）（2）式核反應(yīng)沒(méi)有釋放能量B.（1）（2）（3）式均是原子核衰變方程C.（3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程D.利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一【答案】CD【解析】A．（1）是衰變，（2）是衰變，均有能量放出，故A錯(cuò)誤；B．（3）是人工核轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)誤；C．（3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程，故C正確；D．利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一，故D正確。故選CD。一、光電效應(yīng)波粒二象性考點(diǎn)一黑體輻射及實(shí)驗(yàn)規(guī)律1．熱輻射(1)定義：周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫熱輻射．(2)特點(diǎn)：熱輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況隨物體溫度的不同而有所不同．2．黑體、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)黑體：能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射的物體．(2)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：①對(duì)于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除了與溫度有關(guān)，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)．②黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)．隨著溫度的升高，一方面，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，如圖．3．能量子(1)定義：普朗克認(rèn)為，當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，只能輻射或吸收某個(gè)最小能量值ε的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子．(2)能量子大?。害牛絟ν，其中ν是帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率，h稱為普朗克常量．h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s)．考點(diǎn)二光電效應(yīng)1．光電效應(yīng)及其規(guī)律(1)光電效應(yīng)現(xiàn)象照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，這個(gè)現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)，這種電子常稱為光電子．(2)光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件入射光的頻率大于或等于金屬的截止頻率．(3)光電效應(yīng)規(guī)律①每種金屬都有一個(gè)截止頻率νc，入射光的頻率必須大于或等于這個(gè)截止頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．②光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大．③光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)10－9s.④當(dāng)入射光的頻率大于或等于截止頻率時(shí)，在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，逸出的光電子數(shù)越多，逸出光電子的數(shù)目與入射光的強(qiáng)度成正比，飽和電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比．2．愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)光電效應(yīng)方程①表達(dá)式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.②物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來(lái)克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動(dòng)能．(2)逸出功W0：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，W0＝hνc＝heq\f(c,λc).(3)最大初動(dòng)能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值．考點(diǎn)三光電效應(yīng)中常見(jiàn)的四類圖像圖像名稱圖線形狀獲取信息最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系①截止頻率νc：圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②逸出功W0：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對(duì)值W0＝|－E|＝E③普朗克常量h：圖線的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系①截止頻率νc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)②飽和電流：電流的最大值③最大初動(dòng)能：Ek＝eUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和電流③最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2考點(diǎn)四光的波粒二象性與物質(zhì)波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性．(2)光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性．(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性．2．物質(zhì)波(1)概率波：光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率大的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物質(zhì)波：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子，大到宏觀物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng)λ＝eq\f(h,p)，p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量．二、原子結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)和氫原子光譜1．原子結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家J·J·湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子．(2)α粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和他的助手進(jìn)行了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞”了回來(lái)．(3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)．2．氫原子光譜(1)光譜：用棱鏡或光柵可以把光按波長(zhǎng)(頻率)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄，即光譜．(2)光譜分類：①線狀譜是一條條的亮線．②連續(xù)譜是連在一起的光帶．(3)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：①巴耳末系是氫原子光譜在可見(jiàn)光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式eq\f(1,λ)＝R∞eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3,4,5，…)，R∞是里德伯常量，R∞＝1.10×107m－1，n為量子數(shù)，此公式稱為巴耳末公式．②氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式．考點(diǎn)二玻爾理論能級(jí)躍遷1．玻爾理論(1)定態(tài)假設(shè)：電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)中電子繞核的運(yùn)動(dòng)是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不產(chǎn)生電磁輻射．(2)躍遷假設(shè)：電子從能量較高的定態(tài)軌道(其能量記為En)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為Em，m<n)時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子，這個(gè)光子的能量由前后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即hν＝En－Em.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)軌道量子化假設(shè)：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．2．能級(jí)躍遷(1)能級(jí)和半徑公式：①能級(jí)公式：En＝eq\f(1,n2)E1(n＝1,2,3，…)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1＝－13.6eV.②半徑公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1為基態(tài)軌道半徑，其數(shù)值為r1＝0.53×10－10m.(2)氫原子的能級(jí)圖，如圖所示3．兩類能級(jí)躍遷(1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)→低能級(jí)，釋放能量，發(fā)射光子．光子的頻率ν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(E高－E低,h).(2)受激躍遷：低能級(jí)→高能級(jí)，吸收能量．①吸收光子的能量必須恰好等于能級(jí)差hν＝ΔE.(注意：當(dāng)入射光子能量大于該能級(jí)的電離能時(shí)，原子對(duì)光子吸收不再具有選擇性，而是吸收以后發(fā)生電離)②碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可，E外≥ΔE.4．光譜線條數(shù)的確定方法(1)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為n－1.(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2).5．電離(1)電離態(tài)：n＝∞，E＝0.(2)電離能：指原子從基態(tài)或某一激發(fā)態(tài)躍遷到電離態(tài)所需要吸收的最小能量．例如：氫原子從基態(tài)→電離態(tài)：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV(3)若吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還具有動(dòng)能．三、原子核考點(diǎn)三原子核的衰變及半衰期1．原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)．2．天然放射現(xiàn)象放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)．3．三種射線的比較名稱構(gòu)成符號(hào)電荷量質(zhì)量電離能力貫穿本領(lǐng)α射線氦核eq\o\al(4,2)He＋2e4u最強(qiáng)最弱β射線電子eq\o\ar(0,－1)e－eeq\f(1,1837)u較強(qiáng)較強(qiáng)γ射線光子γ00最弱最強(qiáng)4.原子核的衰變(1)衰變：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變．(2)α衰變、β衰變衰變類型α衰變?chǔ)滤プ兯プ兎匠蘣q\o\ar(M,Z)X→eq\o\ar(M－4,Z－2)Y＋eq\o\ar(4,2)Heeq\o\ar(M,Z)X→eq\o\ar(M,Z＋1)Y＋eq\o\ar(0,－1)e衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\ar(0,－1)e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒(3)γ射線：γ射線經(jīng)常是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)產(chǎn)生的．5．半衰期(1)公式：N余＝N原，m余＝m原.(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的外部條件(如溫度、壓強(qiáng))和化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)．6．放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)(1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同．(2)應(yīng)用：放射治療、培優(yōu)、保鮮、做示蹤原子等．(3)防護(hù)：防止放射性對(duì)人體組織的傷害．考點(diǎn)四核反應(yīng)及核能的計(jì)算1．核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變?chǔ)了プ冏园l(fā)eq\o\ar(238,92)U→eq\o\ar(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heβ衰變自發(fā)eq\o\ar(234,90)Th→eq\o\ar(234,91)Pa＋eq\o\ar(0,－1)e人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂芿q\o\ar(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\ar(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\ar(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\ar(0,＋1)e重核裂變?nèi)菀卓刂芿q\o\ar(235,92)U＋eq\o\ar(1,0)n→eq\o\ar(144,56)Ba＋eq\o\ar(89,36)Kr＋3eq\o\ar(1,0)neq\o\ar(235,92)U＋eq\o\ar(1,0)n→eq\o\ar(136,54)Xe＋eq\o\ar(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n輕核聚變現(xiàn)階段很難控制eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n＋17.6MeV2.核反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)(1)熟記常見(jiàn)基本粒子的符號(hào)，是正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)．如質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)、中子(eq\o\al(1,0)n)、α粒子(eq\o\al(4,2)He)、β粒子(eq\o\ar(0,－1)e)、正電子(eq\o\ar(0,＋1)e)、氘核(eq\o\al(2,1)H)、氚核(eq\o\al(3,1)H)等．(2)掌握核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒．(3)由于核反應(yīng)不可逆，所以書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程式時(shí)只能用“→”表示反應(yīng)方向．3．核力和核能(1)核力：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力．(2)結(jié)合能：原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開(kāi)需要的能量，叫作原子的結(jié)合能，也叫核能．(3)比結(jié)合能：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定．(4)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其對(duì)應(yīng)的能量ΔE＝Δmc2.原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2.4．核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)ΔE＝Δmc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”．(2)根據(jù)ΔE＝Δm×931.5MeV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)Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”．(3)根據(jù)核子比結(jié)合能來(lái)計(jì)算核能：原子核的結(jié)合能＝核子比結(jié)合能×核子數(shù)．1.（2024·安徽安慶·三模）根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的預(yù)測(cè)，到2027年全球人工智能行業(yè)的能源消耗將達(dá)到驚人的1.2萬(wàn)億千瓦時(shí)，可控核聚變可以提供大量的清潔能源，下列關(guān)于核聚變的說(shuō)法正確的是（）A.核聚變過(guò)程中釋放能量，因此質(zhì)量數(shù)不守恒B.核聚變反應(yīng)中生成的新核比結(jié)合能大于反應(yīng)前原子核的比結(jié)合能C.只有氘和氚能發(fā)生核聚變，其他原子核不能D.要使核聚變持續(xù)發(fā)生，需要外界持續(xù)不斷提供能量【答案】B【解析】A．核聚變反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量數(shù)守恒，釋放能量，質(zhì)量有虧損，質(zhì)量不守恒，A錯(cuò)誤；B．比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定，所以核聚變反應(yīng)中生成的新核比結(jié)合能大于反應(yīng)前原子核的比結(jié)合能，B正確；C．其它原子序數(shù)小的原子核也可以發(fā)生核聚變，C錯(cuò)誤；D．核聚變能釋放大量能量，一旦發(fā)生，就不需要外界提供能量，靠自身產(chǎn)生的能量就會(huì)使反應(yīng)繼續(xù)下去，D錯(cuò)誤。故選B。2.（2024·北京市海淀區(qū)·二模）下列核反應(yīng)方程中，屬于核裂變的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．A的衰變生成物里有電子，屬于β衰變，故A錯(cuò)誤；B．B反應(yīng)是用中子轟擊重核使重核轉(zhuǎn)變成輕核，屬于核裂變反應(yīng)，故B正確；C．C反應(yīng)是輕核聚變，是氫彈的基本反應(yīng)方程，故C錯(cuò)誤；D．D是用α粒子轟擊原子核發(fā)生核反應(yīng)，是原子核的人工轉(zhuǎn)變，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程，故D錯(cuò)誤。故選B。3.（2024·北京首都師大附中·三模）下列反應(yīng)中屬于核聚變反應(yīng)的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】A．核反應(yīng)方程是α衰變方程，故A不符合題意；B．核反應(yīng)方程是β衰變方程，故B不符合題意；C．核反應(yīng)方程為核裂變方程，故C不符合題意；D．核反應(yīng)方程為核聚變方程，故D符合題意。故選D。4.（2024·北京首都師大附中·三模）下列哪種物理現(xiàn)象可以說(shuō)明光具有粒子性（）A.薄膜干涉 B.康普頓效應(yīng) C.光的偏振 D.泊松亮斑【答案】B【解析】A．薄膜干涉原理是光的干涉，說(shuō)明光具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；B．康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，故B正確；C．光的偏振說(shuō)明光具有波動(dòng)性，故C錯(cuò)誤；D．泊松亮斑即光的衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光具有波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤。故選B。5.（2024·福建省三明市·一模）（多選）有關(guān)量子力學(xué)下列說(shuō)法中，正確的是（）A.普朗克為解釋圖甲的黑體輻射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了能量子的概念B.圖乙在某種單色光照射下，電流表發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，若僅將圖乙中電源的正負(fù)極反接，電流表一定不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.密立根依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，測(cè)量并計(jì)算出的普朗克常量，與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的值在誤差允許的范圍內(nèi)是一致的D.圖丙為氫原子的能級(jí)示意圖，一群處于的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷過(guò)程所發(fā)出的光中，從躍遷到到所發(fā)出的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)【答案】AC【解析】A．