近代物理-2025年江苏高考物理复习专练（原卷版）

重难点17近代物理

『沿命题趋势』

■J

考点三年考情分析2025考向预测

高考对本部分内容的能力考查以识记为主，知

识考查主要从对基本概念的理解、辨别方面进行，

考点1能量量子化光电效应波2020年江苏题

2021年江苏题

粒二象性一般结合经典物理理论和现代科技最新成果的命

2022年江苏题

考点2考点2原子结构

2023年江苏题题趋势较强，以选择题的形式出现。考查概率最大

考点3原子核核反应

2024年江苏题的考点分别是光电效应、氢原子的能级跃迁、核反

应方程、半衰期等。

重难诠释

◎

【情境解读】

光电效应

波粒二象性・，

光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性

波粒二象性|^^一

光电效应说明光具有粒子性

物质波T,二?任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都铲

I_曰种波与它对应

在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎

核式结构

全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核

旋转。

E/eV

原子结构0

-0.54激发态原r

-0.85

样

-1.51吸

放

收

能

-3.4能

岐

能级图墩

原子结构和

原子核基态原子

原r核的组成：原r核是由质手和中广组成的,原r核的电荷数等「

核内的质子数。

原子核

a衰变：/

座变JX^z^Y+\e

【高分技巧】

1.解答光电效应及其图像类问题的两条规律及分析技巧

1）两条对应关系

①光子频率高一光子能量大一光电子的最大初动能大；

②光照强度大（同种频率的光）一光子数目多一发射光电子多一光电流大

2）光电效应的四类图像分析

I、最大初动能E&与入射光频率。的关系图线

①截止频率（极限频率）vc：图线与v轴交点的横坐标

②逸出功+0：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值叱=|-4=石

③普朗克常量入图线的斜率左=h

II、遏止电压与入射光频率。的关系图线

①截止频率外:图线与横轴的交点的横坐标

②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大

③普朗克常量心等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即=（注：此时两极之间接反向电压）

III、颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系

/

—-----强光（黄）

-----弱光（黄）

JL________.

UcOU

①遏止电压U,：图线与横轴的交点的横坐标的绝对值

②饱和电流：电流的最大值

③最大初动能：Ek=eUc

IV、颜色不同时，光电流与电压的关系

:一黄光

Z--蓝光

UciUc2。U

①遏止电压U’l、uc2

②饱和电流

③最大初动能=eUcl,Ek2=eUc2

2.解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧

1）原子跃迁时，所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级的能量差。

2）原子从某一能级电离时，所吸收的能量可以大于或等于这一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电

子的动能。

3）光谱线条数的确定方法

①一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为

②一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数N=G=迎二2。

3.核能的计算方法

1）根据AE=Amc?计算时，八根的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，AE的单位是“J”。

2）根据AE=Znx931.5MeV计算时，Am的单位是“u”，AE的单位是“MeV”。

3）根据核子比结合能来计算核能：

原子核的结合能=核子的比结合能x核子数。

核反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释

放（或吸收）的核能。

限时提升练

（建议用时：40分钟）

1.（2020•江苏•高考真题）“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等

优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，

则人体热辐射强度/及其极大值对应的波长4的变化情况是（）

A./增大，%增大B./增大，2减小

C./减小，%增大D./减小，2减小

2.（2020•江苏•统考高考真题）大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别

为4和则该激发态与基态的能量差为,波长为4的光子的动量为0（已知普朗克常量为人

光速为c）

3.（2021•江苏•统考高考真题）用“中子活化”技术分析某样品的成分，中子轰击样品中的7N产生6。

和另一种粒子X,则X是（）

A.质子B.a粒子C.仅粒子D.正电子

4.（2023•江苏•统考高考真题）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是

波长很短的光子，设波长为几。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每

秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为力，光速为

C,求：

（1）每个光子的动量p和能量E;

（2）太阳辐射硬X射线的总功率P。

5.（2021•江苏•统考高考真题）如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频

率匕＜%，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值石",随电压U变化关系的图像是（）

6.（2022.江苏.高考真题）上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）

A.频率减小B.波长减小C.动量减小D.速度减小

7.（2024.江苏.高考真题）用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是

X+'4N-＞；H+1O,粒子X为（）

A.正电子；eB.中子；n

C.笊核；HD.氯核：He

8.（2024.江苏.高考真题）在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发

生光电效应，是哪一种（)

C.心D.〃

9.（2024.苏锡常镇四市.教学情况调研二）下列实验不能用光的粒子性解释的是（）

10.（2024.江苏连云港.三模）正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术,

使用：C作为原料产生正电子，其反应方程式为［Cf；B+上。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个

A.正电子动量大于硼核动量B.空间中磁场方向垂直纸面向外

C.半径较大的轨迹是正电子轨迹D.正电子运动周期大于硼核周期

11.（2024.江苏.姜堰、如东等三校.联考）如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为a、b、c

三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图给出了几种

金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（）

窗口

几种金属的逸出功利极限频率

00—0

5-------------------0.54金属必eVV/10,4HZ

3-------------------1.51钠2.295.33

2---------------------3.40钾2.255.44

1---------------------13.6抑2.135.15

丙丁

A.若b光为绿光，c光可能是黄光

B.图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压，由此可测得U”，Uc2

C.若6光光子能量为0.66eV,照射某一个处于〃=3激发态的氢原子，最多可以产生3种不同频率的

光

D.若用能使金属枷发生光电效应的光，用它直接照射处于〃=2激发态的氢原子，一定可直接使该氢

原子电离

12.（2024.江苏海门.学情调研）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部

分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用光①照射某金属表面时能发生光电

效应，且逸出光电子的最大初动能为瓦，则（）

①②③④

A.②光子的频率大于④光子的频率

B.①光子的动量与③光子的动量大小相等

C.用②照射该金属一定能发生光电效应

D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于质

13.（2024.江苏.二模）如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C,当光电管阴极K受到光的

照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是（）

A.当光照射光电管时电容器左极板带正电

B.光电管受到光的照射电流表有持续的电流

C.电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流

D.光停止照射后，电流表有方向向上的电流

14.（2024.江苏苏锡常镇.五月三模补偿训练）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是

（）

A.图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应

B.图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的

C.图丙：卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D.图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

15.（2024.江苏.第二学期期初质量监测）小明用同一光电管在不同实验条件下做光电效应实验，得到了

三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是（）

A.甲光的频率比乙光的频率大

B.乙光的波长比丙光的波长大

C.乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大

D.甲光所产生光电子的最大初动能比丙光所产生光电子的最大初动能大

16.（2024.江苏南通.三模补偿训练）得见"■（Tc-"m,m代表亚稳态同位素）是目前最广泛使用的核医

药物，可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。如图所示，铀核分裂得到的铝"（MO-"）衰变成铸,

其过程为：99&TC+X+V（7为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子），接着将得取出，

99m.99rpe.

并由注射或口服等方法送入人体内，在特定器官或组织发生衰变，其过程为：«Tc^43TC+Y,释放出/射

线作为医学检测分析的讯号。下列有关此核医药物的叙述正确的是（）

A."«TC和皆q两者具有相同的化学性质

B.M。一9衰变成Tc-99m过程中产生的X是正电子

C.Tc-99m衰变半衰期越长，医学检测分析效果越明显

D.7射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子

17.（2024.江苏南京.三模补偿训练）如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于w=4能级的氢原子向

低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=3能级向n=l能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光

电管的阴极K时，恰好发生光电效应，则下列说法正确的是（）

n£/eV

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

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

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

2-3.4

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

图甲图乙

A.从n=2能级向n=l能级跃迁时辐射的光，也一定能使阴极K发生光电效应

B.用从w=4能级向n=l能级跃迁时辐射的光照射阴极K,阴极K的逸出功会变大

C.在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化

D.用从〃=3能级向w=2能级跃迁时辐射的光照射〃=4能级的氢原子，可以使其电离

18.（2024.江苏苏州.八校联盟三模）2024年2月19日中国科学家成功合成两种新的核素:饿160（嘿Os）

鸨156（%W）。饿160发生a衰变发射出的高能粒子能使空气电离，鸨156发生。衰变（正电子：e）生

成留156（1尊a）。下列说法正确的是（）

A.不同温度下，钺160的半衰期不同

B.能使空气电离的高能粒子主要是丫射线

C.鸨156发生P+衰变产生的新核与鸨156是一对同位素

D.饿160发生a衰变产生的鸨156的比结合能大于饿160的比结合能

19.（2024.江苏苏锡常镇.第二次教学情况调研）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用

放射性材料PuO2作为发电能源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是2；：Pu，半衰期是87.7年，有75%的2^Pu

原子核发生衰变需经过（