专题16 近代物理（专项训练）（全国通用）2026年高考物理真题题源解密

**基本信息** 以“考向-方法-素养”为主线，系统整合光电效应、能级跃迁、核反应三大高频考点，通过真题研析与模拟探源，提炼等效法、守恒法等解题方法，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光电效应、波粒二象性|12题（含2026河南卷等真题）|光电效应方程应用、图像法分析遏止电压|从光子能量到光电子最大初动能，构建“频率-逸出功-动能”关联| |原子结构、能级跃迁|8题（含2026广东卷等真题）|能级差与光子频率关系、跃迁模型建构|基于玻尔理论，推导能级跃迁能量与光谱对应关系| |核反应、核能|11题（含2026湖南卷等真题）|核反应方程守恒法、半衰期计算|以电荷数/质量数守恒为核心，关联核能释放与现代科技应用|

专题16 近代物理 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．高频考点： 本类试题主要考查光电效应、波粒二象性，原子结构、能级跃迁核反应、核能问题。 2．素养考向 ①要求体会建构原子结构、氢原子跃迁模型的思维方式； ②体会微观世界研究方法的应用及意义，体会抽象方法如等效法，守恒法、图像法等方法分析。 考向一 光电效应 波粒二象性 2026河南卷T8 2025广东卷T3 2025河北卷T13, 2024海南卷T8 考向二 原子结构、能级跃迁 用 2026广东卷T1 2025甘肃卷T1 2024湖南卷T1 2024安徽卷T1 考向三 核反应、核能 2026湖南卷T2 2025天津卷T2 2025安徽卷T1 2025河南卷T6 从近三年高考题看，近代物理部分以选择题为主，难度中等偏低。命题注重对基本概念（如能级跃迁、光电效应、核反应）的理解与辨析，常结合图像、情境进行考查。趋势上，试题正从单一知识点的记忆，转向与现代科技（如核技术）的简单联系，强调物理观念在生产实践中的应用，突出基础性、时代性特点。 预计2027年高考中，近代物理部分仍将以选择题为主，侧重对核心概念（如光电效应方程、能级跃迁、核反应方程）的理解与应用。命题将进一步融入现代科技情境（如量子通信、核医疗、新能源），在真实背景中考查学生辨析物理本质的能力，并可能融入简单的定量计算以增强基础性。 考向一 光电效应 波粒二象性 1. （2026·河南·高考真题）（多选）不同材料的金属板M、N的逸出功分别为和。用波长为的光照射，M、N均能发生光电效应，出射光电子的最大初动能分别为和；改用波长为的光照射，仅M能发生光电效应，出射光电子的最大初动能为。则（ ） A. B. C. D. 命题分析： （1）情境创设：以两块不同材料的金属板M、N在两种波长光照下的光电效应现象为情境，属于经典近代物理情境。 （2）问题设计：通过”波长为时M、N都能发生光电效应”与”波长为时仅M能发生光电效应”两个条件约束，要求考生利用不等式分析逸出功的大小关系、波长的大小关系以及最大初动能的大小关系。 （3）考查目标：侧重考查物理观念（光电效应方程）与科学思维（不等式推理、逐项分析），要求考生具备较强的逻辑推理能力，属于中档多选题 【答案】AD 【解析】 【详解】A．波长为的光照射时，仅M能发生光电效应，说明、​ 可得 ​，故A正确； B． 波长为的光照射时，N也能发生光电效应，说明 结合 可得 化简得，故B错误； C．波长为的光照射时，， 已知 因此，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程， 因为 所以，故D正确。 故选AD。 考向二 原子结构、能级跃迁 2. （2026·广东·高考真题）核钟是基于原子核能级跃迁来建立高精度时间标准的装置，原子核可吸收光子发生类似原子的能级跃迁。现有一种激光能够激发某原子核从基态跃迁至激发态，其能级差约为，普朗克常量，真空中光速。关于该激光，下列说法正确的是（ ） A. 光强倍增，此能级跃迁不能发生 B. 光强减半，此能级跃迁不能发生 C. 频率约为 D. 波长约为 命题分析： （1）情境创设：以核钟（原子核能级跃迁建立时间标准）为背景，属于前沿物理情境，引导考生了解原子核与原子能级跃迁的类比关系。 （2）问题设计：四个选项分别考查光强与跃迁条件的关系（A、B）、频率的计算（C）和波长的计算（D），干扰项通过混淆数量级设置。 （3）考查目标：侧重考查信息提取与基本公式计算能力，以及对能级跃迁本质（光子能量匹配而非光强）的理解。 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子核能级跃迁的条件是入射光子能量等于能级差，与光强无关，光强倍增只要光子能量匹配仍可发生跃迁，故A错误； B．同理，光强减半不影响光子能量，只要能量匹配仍能发生跃迁，故B错误； C．根据光子能量公式，可得频率，与选项给出的不符，故C错误； D．根据波长与频率关系，代入数值计算得，故D正确。 故选D。 考向三 核反应、核能 3. （2026·湖南·高考真题）关于原子核衰变，下列说法正确的是（ ） A. 原子核发生α衰变时，电荷数增大 B. 原子核发生α衰变时，质量数增大 C. 衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板 D. 理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为 命题分析： （1）情境创设：以原子核衰变为主题，考查对衰变规律和射线性质的理解，情境为纯物理概念辨析。 （2）问题设计：四个选项分别考查α衰变的电荷数变化、质量数变化、α粒子穿透性、衰变方程验证，覆盖衰变知识的多角度理解。干扰项设置在对衰变规律的方向性误判（如”增大”而非”减少”）和射线性质混淆上。 （3）考查目标：侧重考查概念理解与方程验证能力，属于基础层次的物理观念和科学思维考查 【答案】D 【解析】 【详解】A．α衰变放出的α粒子为，衰变过程电荷数守恒，因此母核电荷数减少2，而非增大，故A错误； B．α粒子质量数为4，衰变过程质量数守恒，因此母核质量数减少4，而非增大，故B错误； C．α粒子电离能力强、穿透能力极弱，一张白纸即可将其挡住，穿透能力强、可穿透几厘米厚铅板的是γ射线，故C错误； D．衰变方程满足电荷数守恒和质量数守恒：左边电荷数为86，右边2×2＋82 = 86；左边质量数为216，右边2×4＋208 = 216，守恒关系成立，故D正确。 故选D。 考向一 光电效应 波粒二象性 1. （2026·云南·高考真题）云南省锡、铟等有色金属储量丰富。已知锡和铟的逸出功分别为和，若用光子能量为的紫外线分别照射这两种金属，则（ ） A. 只有锡能发生光电效应 B. 只有铟能发生光电效应 C. 锡和铟都能发生光电效应 D. 锡和铟都不能发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】光电效应的发生条件为：入射光子的能量大于等于金属的逸出功，即时可发生光电效应。 锡的逸出功，不满足光电效应发生条件，锡不能发生光电效应； 铟的逸出功，满足光电效应发生条件，只有铟能发生光电效应。 故选B。 2. （2026·山西陕西·高考真题）正电子 与电子湮灭产生的光子是探测中微子的重要信号。一个静止的正电子与一个静止的电子湮灭转化为两个光子，该过程动量和能量都守恒。已知正电子与电子的质量均为 ，光速为，普朗克常量为 ，则这两个光子（ ） A. 总能量为 B. 频率均为 C. 总动量为 D. 波长均为 【答案】B 【解析】 【详解】静止的正电子和电子总静能为，总动量为0，湮灭过程满足能量守恒和动量守恒，因此两个光子总能量为，总动量为0，两光子反向运动，每个光子的能量、动量大小均相等，单个光子能量为，动量大小 A．两个光子总能量等于正负电子总静能，并非，故A错误； B．单个光子能量满足，解得频率，故B正确； C．初始系统总动量为0，由动量守恒可知两个光子总动量为0，并非，故C错误； D．光子动量满足 解得波长，并非，故D错误。 故选B。 3. （2026·贵州·高考真题）如图，密闭真空中，有一竖直放置的金属靶和水平放置的两平行极板，极板与金属靶受光面垂直，板间存在竖直向上的匀强电场。用频率为和的光分别照射靶时，垂直靶面逸出最大初动能分别为和的光电子，经狭缝、后进入电场，分别落到下极板M、N处。忽略极板边缘效应及电子间的相互作用，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】 光电子进入匀强电场后做类平抛运动， 竖直方向：加速度  对所有电子，竖直方向加速度和位移均相同，根据可知，运动时间相同 水平方向做匀速运动，则落在M的电子初速度较小，即 对光电效应过程，根据爱因斯坦光电效应方程，可知。 故选A。 4. （2026·湖北·高考真题）光伏产业已发展成为我国新能源三大名片之一。太阳能电池发电时，材料原子中的电子被光子激发（这也是一种光电效应），激发后的电子向电池负极移动、形成一个持续的电动势。关于太阳能电池，下列说法正确的是（ ） A. 任何频率的光均可使太阳能电池发电 B. 太阳光的能量可以全部转化为电池的电能 C. 太阳能电池在多云的白天，仍然可以发电 D. 太阳能电池发电的功率与太阳光的照射方向无关 【答案】C 【解析】 【详解】已知光电效应方程为，其中逸出功，为材料的极限频率。 A．只有入射光频率时，才能激发出光电子实现发电，低于极限频率的光无法产生光电效应，故A错误； B．太阳能电池的光电转化效率远小于100%，太阳光的能量会有部分转化为内能等其他形式的能量，不可能全部转化为电能，故B错误； C．多云的白天仍有频率满足要求的太阳光透过云层照射到电池板，可发生光电效应，因此仍然可以发电，故C正确； D．设垂直于光传播方向的光强为，太阳光入射方向与电池板法线的夹角为θ，则电池板单位面积接收的光功率为，θ不同时接收的光功率不同，发电功率也不同，因此发电功率与照射方向有关，故D错误。 故选C。 5. （2026·上海·高考真题）已知普朗克常量为，真空中的光速为 ，某光子的波长为 。 （1）该光子的能量为________。 （2）若有一质量为的氦原子，要使其德布罗意波长小于上述光子的波长 ，则氦原子的速度至少为________。 【答案】 ①. ②. 【详解】 （1）[1]光子的能量为 其中 解得 （2）[2]德布罗意波长 由题意可知 解得 则氦原子的速度至少为。 6．（2025·广东·高考真题，3T，4分）有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是（    ） A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子 B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子 D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 【答案】B 【详解】A．某频率的光不能使乙金属发生光电效应，说明此光的频率小于乙金属的截止频率，则换用频率更小的光不能发生光电效应，A错误； B．由光电效应方程可知频率越大最大初动能越大，换用频率更小的光最大初动能小于，B正确； C．频率不变则小于乙金属的截止频率，不会发生光电效应，C错误； D．由可知频率不变最大初动能不变，D错误。 故选B。 7．（2025·浙江·高考真题，11T，3分）（多选）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 【答案】BC 【详解】A．根据 因Q的截止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，选项A错误； B．同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大，根据 可知最小德布罗意波长，P大于Q，选项B正确； C．因Q对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据 可知三束光中Q对应的能级最高，选项C正确； D．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，选项D错误。 故选BC。 考向二 原子结构、能级跃迁 1. （2026·江苏·高考真题）氢原子基态轨道的能量为E1，激发态轨道的能量为E2，已知普朗克常量为h。则电子从该激发态跃迁至基态轨道释放的光子频率为（ ） A. E1 B. E2 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据玻尔跃迁理论，氢原子从高能级（激发态）跃迁至低能级（基态）时，释放光子的能量等于两能级的能量差，即 再结合光子能量与频率的关系 联立可得光子频率 故选D。 2．（2025·甘肃·高考真题，1T，4分）利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。离子相对基态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为，则离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为（　　） A．能级 B．能级 C．能级 D．能级 【答案】C 【详解】根据题意可知，用能量为的电子碰撞离子，可使离子跃迁到能级和能级，由 可知，波长最长的谱线对应的跃迁为能级。故选C。 3．（2024·浙江·高考真题，10T，3分）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、 的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　） A．频率为的光，其动量为 B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为 C．频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。 D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率 【答案】B 【详解】A．根据玻尔理论可知则频率为的光，其动量为选项A错误； B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子， 其最大初动能分别为， 最大初动能之差为选项B正确； C．频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，根据条纹间距表达式产生的干涉条纹间距之差为选项C错误； D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，则可得入射光的频率选项D错误；故选B考向三 核反应、核能 1. （2026·山东·高考真题）我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子；Y的质量数为0，电荷数为-1，则电子。 故选C。 2. （2026·湖北·高考真题）2025年6月，我国成功掌握商用堆生产钇90（）玻璃微球的技术，可实现批量化生产。在核反应堆中，由核反应生成、则（ ） A. X是质子 B. X是电子 C. a = 90 D. b = 0 【答案】D 【解析】 【详解】核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，对反应式分析如下 由质量数守恒a＋1 = 90 解得a = 89 由电荷数守恒39＋b = 39 解得b = 0 可知X是中子。 故选D。 3. （2026·江苏·高考真题）已知某种元素的半衰期为39万年，一群该元素对应的粒子的原始质量为m0，经历12万年后该粒子的质量剩余m1，则下列关于剩余的该粒子质量随时间变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据半衰期公式 这是一个以为底的指数函数，图像是一条单调递减、下凸的曲线。且由题知元素的半衰期T = 39万年，则39万年时 故选A。 4. （2026·浙江·高考真题）（多选）下列说法正确的是（ ） A. 变化的电场会产生磁场 B. 汽车经过凹形路面最低点时处于超重状态 C. 相对论时空观认为运动物体的长度与速度无关 D. 秦山核电站通过提取海水中的氘和氚进行核反应获取能量 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论可知，变化的电场会产生磁场，故A正确； B．汽车经过凹形路面最低点时，根据牛顿第二定律可得 可得 可知此时汽车处于超重状态，故B正确； C．相对论时空观认为运动物体的长度与速度有关，物体的长度会随着物体的速度不同而改变，故C错误； D．通过提取海水中的氘和氚进行核反应属于轻核聚变，而秦山核电站利用重核裂变获取能量，故D错误。 故选AB。 5.（2026·上海·高考真题）空间科技 近年来，我国在空间科技领域取得了举世瞩目的成就，中国空间站全面建成并进入常态化运营，深空探测任务不断取得新突破。从航天器携带的核燃料电池，到空间站的轨道维持与调整，再到卫星在近地空间的电磁环境分析，无一不蕴含着丰富的物理学原理。 （1） 航天器中一种可能的铀核裂变方程为________。 A. B. C. D. （2）若某核反应发生前，所有参与反应物质的总静止质量为；反应完成后，所有生成物的总静止质量为。已知真空中的光速为 ，则该核反应过程中释放的核能________。 【答案】（1）B （2） 【解析】 【1题详解】 根据电荷数守恒和质量数守恒可知，铀核裂变方程为 故选B。 【2题详解】 根据爱因斯坦质能方程，核反应中亏损的质量转化为能量。质量亏损为 释放的核能为 6．（2025·安徽·高考真题，1T，4分）2025年4月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核（）俘获x个中子（），共发生y次衰变，转化为易裂变的铀核（），则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，钍核每俘获1个中子质量数加1，电荷数不变，每发生一次衰变，质量数不变，电荷数加1，钍核变成铀核，质量数加1，电荷数加2，则俘获1个中子，发生次衰败，即， 故选B。 7．（2025·湖北·高考真题，1T，4分） PET（正电子发射断层成像）是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素（如：）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是（   ） A． X为 B．该反应为核聚变反应 C．1克经110分钟剩下0.5克 D．该反应产生的在磁场中会发生偏转 【答案】C 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，该物质为，故A错误； B．核聚变是轻核结合成重核的过程（如氢弹原理）。本题中的衰变是单个原子核自发转变为另一种原子核，属于放射性衰变（具体为衰变），而非核聚变，故B错误； C．1g该物质经过110min即一个衰变周期，则有一半发生衰变，该物质质量变为0.5g，故C正确； D．不带电，在磁场中不偏转，故D错误。故选C。 1．（2026·山西忻州·模拟预测）如图甲所示，光电管阴极为某金属材料，实验小组通过图甲中的电路来探究该金属的遏止电压与入射光频率的关系，并作出了的关系图像如图乙所示。已知普朗克常量，下列说法正确的是（    ） A．图甲中端应与电源的正极相连 B． C．用能量子为的光照射阴极，金属上会有光电子逸出 D．用频率为的光照射阴极，当电压表示数为时，电流表示数为0 【答案】D 【详解】A．测量遏止电压时，光电管两端应加反向电压，即阳极接低电势，阴极接高电势。由图甲可知，光电管左端极板（阳极）接在变阻器左端（与端相连），右端极板（阴极）接在滑片上。若要使，则滑片电势应高于变阻器左端电势，故电流应从流向，即端接电源正极，端接电源负极，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程， 可得 由图乙可知，纵轴截距为，即，解得逸出功 当时，，则，解得，故B错误； C．由B选项分析可知金属的逸出功。当入射光能量时，因，不能发生光电效应，金属上不会有光电子逸出，故C错误； D．当入射光频率为时，根据光电效应方程，光电子的最大初动能 对应的遏止电压 实验探究遏止电压，电压表测量的是反向电压，当电压表示数为时，反向电压，光电子无法到达阳极，电路中电流为0，故D正确。 故选D。 2.（2026·浙江绍兴·三模）图甲是研究光电效应的实验电路图，其中阴极接滑动变阻器的中点，阳极接滑动变阻器的滑臂。用各种频率的单色光照射金属，得到如图乙所示的图像。已知，，，则（　　） A．滑臂向端移动才可能使电流表示数为0 B．入射光子的波长应大于 C．该金属的逸出功为 D．电压表示数时，若入射的单色光，产生光电子的德布罗意波长一定小于 【答案】C 【详解】A．要使电流表示数为0，需要给光电管加反向电压（阳极电势低于阴极电势）。由电路结构可知，接滑动变阻器中点，接滑臂，故电势， 滑臂向移动时，的电势高于，加正向电压，光电子被加速向运动，电流不可能为0；滑臂向移动时，电势低于，加反向电压，反向电压足够大时，电流可减小为0， 故A错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程 又 联立可得 当时，对应的频率为发生光电效应的极限频率，由图可知该极限频率 代入方程 解得该金属的逸出功为，故C正确； B．对于能发生光电效应要求入射光频率 对应波长 代入 解得 即入射光子波长应小于等于才能发生光电效应，故B错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 代入， 解得光电子的最大初动能 光电子最大动量满足 代入数据，解得 电子的德布罗意波波长满足 可知电子的动量越大，对应的德布罗意波的波长越短，最短的德布罗意最短波长 故所有光电子波长都大于，故D错误。 故选C。 3．（2026·湖南长沙·二模）1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生火花，这就是最早发现的光电效应，这一现象引起许多物理学家的关注和研究，并得出了许多规律，但是按照光的电磁理论，唯一能够解释的是（　　） A．不管光的强度如何，只要光的频率足够大，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，即存在截止频率 B．对于一定频率的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多 C．入射光的频率越大，光电子的初动能越大，所以遏止电压与入射光的频率有关 D．无论入射光的强度怎样微弱，照到金属时会立即产生光电流，即光电效应几乎是瞬时发生的 【答案】B 【详解】光的电磁理论核心观点为：光是一种电磁波，能量是连续分布的，能量大小仅由光的强度决定，电子从电磁波中吸收能量需要时间积累。 A．截止频率的存在说明只有光频率高于某一阈值时才能产生光电效应，与光强无关，和电磁理论“能量仅由光强决定”的观点矛盾，无法解释，故A错误； B．电磁理论认为光强越大，光携带的总能量越高，单位时间能提供的能量越多，因此单位时间发射的光电子数越多，可解释该规律，故B正确； C．光电子初动能随入射光频率增大而增大，说明光的能量和频率相关，和电磁理论“能量仅由光强决定”的观点矛盾，无法解释，故C错误； D．光电效应的瞬时性说明光能量不需要积累即可被电子吸收，和电磁理论的“电子从电磁波中吸收能量需要时间积累”的观点矛盾，无法解释，故D错误。 故选B。 4．（25-26高三下·山西太原·阶段检测）某金属在一束波长为的单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A．单色光的频率为 B．单色光的光子能量为 C．金属的逸出功为 D．金属的极限频率为 【答案】C 【详解】A．先明确核心公式：光速与波长、频率的关系 光子能量公式 光电效应方程 极限频率满足（为金属逸出功，为极限频率） 由得单色光频率，故A错误； B．光子能量故B错误； C．根据光电效应方程变形得，故C正确； D．极限频率，故D错误。 故选C。 5．（2026·四川绵阳·一模）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（     ） A．逸出光电子的最大初动能为 B．从跃迁到放出的光子，动量最小 C．有3种频率的光子，能使金属钠产生光电效应 D．用光子能量为10.2 eV的光照射时，不能使处于基态的氢原子电离 【答案】D 【详解】A．大量处于的激发态的氢原子在向低能级跃迁时放出种不同频率的光子，其中能量最大的光子能量为 则用这种光子照射逸出功为的金属钠，逸出光电子的最大初动能为，A错误； B．从跃迁到放出的光子，能量最大，根据，可知动量最大，B错误； C．因，， 可知有2种频率的光子，能使金属钠产生光电效应，C错误； D．要想使处于基态的氢原子电离需要的最小能量为13.6eV，则用光子能量为10.2 eV的光照射时，不能使处于基态的氢原子电离，D正确。 故选D。 6.(多选)（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图所示是工业生产中大部分光电控制设备（如夜亮昼熄的路灯）用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成。当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是（     ）。 A．增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大 B．增大绿光照射强度，电路中的光电流增大 C．改用波长比绿光波长长的光照射光电管阴极K时，电路中可能有光电流 D．改用频率比绿光频率高的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流 【答案】BCD 【详解】A．光电效应满足爱因斯坦光电效应方程 其中，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，与光照强度无关。 故A错误； B．绿光已经能发生光电效应，增大绿光照射强度，单位时间逸出的光电子数增多，所以光电流增大。 故B正确； C．改用波长比绿光波长长的光照射光电管阴极K时，该光的频率虽然比绿光低，但是如果仍然不低于极限频率，则仍然满足光电效应发生的条件，所以电路中仍然可能有光电流。 故C正确； D．绿光已经能发生光电效应，说明绿光的频率已经大于极限频率，那么改用频率比绿光频率高的光照射光电管阴极K时，则一定满足光电效应发生的条件，所以电路中一定有光电流。 故D正确。 故选BCD。 7．（2026·山东青岛·三模）卢瑟福及其团队通过粒子散射实验构建起原子的核式结构模型，该实验还可以估算金原子核的半径。如图为粒子散射图景，已知放射源发出的粒子初动能为，粒子在金原子核所产生电场中具有的电势能，式中为粒子到金原子核中心的距离，由此估算金原子核半径为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】粒子靠近金原子核过程中只有电场力做功，动能与电势能之和守恒。当正对金原子核运动的粒子到达最近距离时，动能全部转化为电势能，此时的最近距离可近似认为是金原子核的半径。已知， 根据能量守恒，初动能全部转化为电势能，满足 解得金原子核半径的估算值为 故选B。 8．（2026·湖南衡阳·模拟预测）下列说法正确的是（     ） A．卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核有复杂的结构 B．玻尔认为氢原子核外电子绕核做圆周运动的轨道半径是连续的 C．普朗克测量了光电效应中几个重要的物理量，为爱因斯坦的光电效应理论提供了直接的实验证据 D．我国物理学家吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性 【答案】D 【详解】A．卢瑟福的粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象的发现才说明原子核具有复杂结构，故A错误； B．玻尔理论认为氢原子核外电子的轨道是量子化的，轨道半径是不连续的特定值，故B错误； C．密立根通过实验测量了光电效应的相关物理量，为爱因斯坦的光电效应理论提供了直接实验证据，普朗克的贡献是提出能量子假说，故C错误； D．我国物理学家吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性，故D正确。 故选D。 9.（2026·贵州·模拟预测）2025年，我国首次实现空间碱土金属原子的激光冷却，为高精度空间光学钟的研制提供了坚实基础。已知某原子吸收激光光子后从能量为的基态跃迁到能量为的激发态，激发态的原子会自发辐射回到基态，则原子从能量为的激发态跃迁到能量为的基态释放的光子的波长为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据玻尔跃迁理论，原子从高能级向低能级跃迁时，释放光子的能量等于两能级的能量差，即 光子能量满足关系（其中为普朗克常量，为光速，为光子波长） 联立两式可得 解得 故选C。 10．（2026·湖北武汉·模拟预测）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（     ） A．有种频率的光子能使金属钠产生光电效应 B．跃迁到放出的光子动量最大 C．逸出光电子的最大初动能为12.09eV D．处于的氢原子至少需要吸收的光子才能电离 【答案】B 【详解】A．大量处于的氢原子向低能级跃迁，可放出3种不同能量的光子，跃迁方式分别为、、 对应的能量分别为，， 其中能量大于的光子能使金属钠发生光电效应，故有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，故A错误； B．根据，，   得，即能量越大的光子动量越大，跃迁到放出的光子能量最大，所以动量也最大，故B正确； C．跃迁到放出的光子被吸收时，逸出的光电子初动能最大，故逸出光电子的最大初动能为，故C错误； D．处于的氢原子电离需要吸收的光子能量至少为，故D错误。 故选B。 11．（2026·河北衡水·模拟预测）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（     ） A．用同一装置做单缝衍射实验，三种频率为、、的光中频率为的光中央亮条纹最宽 B．若氢原子从能级跃迁至能级，辐射出光子的频率 C．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为 D．频率为的光，其动能为 【答案】C 【详解】A．根据玻尔理论，氢原子从高能级向低能级跃迁时，辐射光子的能量等于能级差，即 由能级示意图可知，，因此光子频率关系为。单缝衍射实验中，波长越长，中央亮条纹越宽。 由可知，频率越大，波长越短，故对应的波长最短，中央亮条纹最窄，故A错误； B．氢原子从能级跃迁至能级时，需吸收能量，而非辐射光子，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为 对于： 对于： 两者之差为 由能级跃迁关系可知，，则 又因为，故，故C正确； D．光子的能量为，由光子动量公式 可得，光子动能公式为为光子质量，此处应为光子动量对应的等效质量 代入得，故D错误。 故选C。 12.（2026·湖北十堰·三模）庆祝中国海军成立77周年宣传片中，“19岁的何剑”引起大家关注，这预示着中国第一艘核动力航母即将问世。目前核动力航母使用的核反应材料主要是铀，其反应方程为：以下说法中正确的是（     ） A．该反应属于原子核的衰变 B．式中的x是质子 C．该反应也叫热核反应 D．和的比结合能比的大 【答案】D 【详解】A．该反应是裂变反应，故A错误； B．式中是，故B错误； C．聚变反应也叫热核反应，而不是裂变反应，故C错误； D．该反应放出能量，故生成物的比结合能比反应物的大，故D正确。 故选D。 13．（2026·江苏扬州·模拟预测）2025年3月，我国科学家发布全球首款基于碳-14同位素的核电池“烛龙一号”的样机。碳-14的衰变方程为，其半衰期约为5730年。下列说法正确的是（     ） A．衰变的实质为 B．的比结合能大于 C．该衰变过程吸收能量 D．若核电池中的碳-14含量变为原来的25%就不能正常供电，则该电池的使用寿命约为2865年 【答案】A 【详解】A．衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，电子释放出来，反应方程为，故A正确； B．原子核衰变是自发进行的，生成的新核比原来的核更稳定，比结合能越大原子核越稳定，所以的比结合能大于的比结合能，故B错误； C．核衰变过程存在质量亏损，会释放核能，故C错误； D．根据半衰期公式 当剩余含量为原来的即时，有 解得年，故D错误。 故选A。 14.（2026·福建福州·模拟预测）“钴60”（）衰变时释放的射线，广泛应用于工业、农业、医疗、科学研究和教育等领域。已知钴60的衰变方程为，下列说法正确的是（     ） A．X来自钴60原子核外 B．X比射线电离能力弱 C．40个“钴60”原子核，经过2个半衰期还剩10个 D．核的平均结合能比小 【答案】D 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒，可得X的电荷数为，质量数为，即X是（β射线，电子）。β衰变释放的电子来自原子核内部，是中子转化为质子时的产物，并非原子核外电子，故A错误； B．三种射线电离能力排序为，X为β射线，电离能力强于γ射线，故B错误； C．半衰期是描述大量原子核衰变的统计规律，对于少量原子核，衰变是随机事件，无法确定经过2个半衰期后剩余的原子核数量恰好为10个，故C错误； D．平均结合能越大，原子核越稳定。该衰变释放能量，说明生成物更稳定，平均结合能更大，即核的平均结合能比小，故D正确。 故选D。 15．（2026·江苏扬州·模拟预测）如图为氦离子（He+）的能级示意图，一群处于n=2能级的He+在向低能级跃迁过程中向外发出光子，照射到金属钨的表面。已知钨的逸出功为4.54eV。求： (1)处于n=2能级的He+自发跃迁发出光子的能量E； (2)从钨板表面逸出光电子的最大初动能Ek。 【答案】(1)40.8eV (2)36.26eV 【详解】（1）根据跃迁条件可得处于n=2能级的He+自发跃迁发出光子的能量为 （2）根据爱因斯坦光电效应方程可得 代入数据解得 16．（2026·江苏镇江·一模）如图所示，光电管的阴极用某种金属制成，闭合开关S，用发光功率为的激光光源直接照射阴极时，产生了光电流。移动变阻器的滑片，当光电流恰为零时，电压表的示数为，已知该金属的逸出功为，普朗克常量为，电子电荷量为，真空中的光速为，求： (1)激光的光子频率； (2)激光光源单位时间内产生的光子数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据爱因斯坦光电效应方程有 又 解得激光的光子频率 （2）设激光光源单位时间内产生的光子数，有 可得 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题16 近代物理 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．高频考点： 本类试题主要考查光电效应、波粒二象性，原子结构、能级跃迁核反应、核能问题。 2．素养考向 ①要求体会建构原子结构、氢原子跃迁模型的思维方式； ②体会微观世界研究方法的应用及意义，体会抽象方法如等效法，守恒法、图像法等方法分析。 考向一 光电效应 波粒二象性 2026河南卷T8 2025广东卷T3 2025河北卷T13, 2024海南卷T8 考向二 原子结构、能级跃迁 用 2026广东卷T1 2025甘肃卷T1 2024湖南卷T1 2024安徽卷T1 考向三 核反应、核能 2026湖南卷T2 2025天津卷T2 2025安徽卷T1 2025河南卷T6 从近三年高考题看，近代物理部分以选择题为主，难度中等偏低。命题注重对基本概念（如能级跃迁、光电效应、核反应）的理解与辨析，常结合图像、情境进行考查。趋势上，试题正从单一知识点的记忆，转向与现代科技（如核技术）的简单联系，强调物理观念在生产实践中的应用，突出基础性、时代性特点。 预计2027年高考中，近代物理部分仍将以选择题为主，侧重对核心概念（如光电效应方程、能级跃迁、核反应方程）的理解与应用。命题将进一步融入现代科技情境（如量子通信、核医疗、新能源），在真实背景中考查学生辨析物理本质的能力，并可能融入简单的定量计算以增强基础性。 考向一 光电效应 波粒二象性 1. （2026·河南·高考真题）（多选）不同材料的金属板M、N的逸出功分别为和。用波长为的光照射，M、N均能发生光电效应，出射光电子的最大初动能分别为和；改用波长为的光照射，仅M能发生光电效应，出射光电子的最大初动能为。则（ ） A. B. C. D. 考向二 原子结构、能级跃迁 2. （2026·广东·高考真题）核钟是基于原子核能级跃迁来建立高精度时间标准的装置，原子核可吸收光子发生类似原子的能级跃迁。现有一种激光能够激发某原子核从基态跃迁至激发态，其能级差约为，普朗克常量，真空中光速。关于该激光，下列说法正确的是（ ） A. 光强倍增，此能级跃迁不能发生 B. 光强减半，此能级跃迁不能发生 C. 频率约为 D. 波长约为 考向三 核反应、核能 3. （2026·湖南·高考真题）关于原子核衰变，下列说法正确的是（ ） A. 原子核发生α衰变时，电荷数增大 B. 原子核发生α衰变时，质量数增大 C. 衰变产生的α粒子穿透能力强，可以穿透几厘米厚的铅板 D. 理论研究表明，（氡核）可能在一次衰变过程中放出两个α粒子，则其衰变方程为 考向一 光电效应 波粒二象性 1. （2026·云南·高考真题）云南省锡、铟等有色金属储量丰富。已知锡和铟的逸出功分别为和，若用光子能量为的紫外线分别照射这两种金属，则（ ） A. 只有锡能发生光电效应 B. 只有铟能发生光电效应 C. 锡和铟都能发生光电效应 D. 锡和铟都不能发生光电效应 2. （2026·山西陕西·高考真题）正电子 与电子湮灭产生的光子是探测中微子的重要信号。一个静止的正电子与一个静止的电子湮灭转化为两个光子，该过程动量和能量都守恒。已知正电子与电子的质量均为 ，光速为，普朗克常量为 ，则这两个光子（ ） A. 总能量为 B. 频率均为 C. 总动量为 D. 波长均为 3. （2026·贵州·高考真题）如图，密闭真空中，有一竖直放置的金属靶和水平放置的两平行极板，极板与金属靶受光面垂直，板间存在竖直向上的匀强电场。用频率为和的光分别照射靶时，垂直靶面逸出最大初动能分别为和的光电子，经狭缝、后进入电场，分别落到下极板M、N处。忽略极板边缘效应及电子间的相互作用，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. （2026·湖北·高考真题）光伏产业已发展成为我国新能源三大名片之一。太阳能电池发电时，材料原子中的电子被光子激发（这也是一种光电效应），激发后的电子向电池负极移动、形成一个持续的电动势。关于太阳能电池，下列说法正确的是（ ） A. 任何频率的光均可使太阳能电池发电 B. 太阳光的能量可以全部转化为电池的电能 C. 太阳能电池在多云的白天，仍然可以发电 D. 太阳能电池发电的功率与太阳光的照射方向无关 5. （2026·上海·高考真题）已知普朗克常量为，真空中的光速为 ，某光子的波长为 。 （1）该光子的能量为________。 （2）若有一质量为的氦原子，要使其德布罗意波长小于上述光子的波长 ，则氦原子的速度至少为________。 6．（2025·广东·高考真题，3T，4分）有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是（    ） A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子 B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子 D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 7．（2025·浙江·高考真题，11T，3分）（多选）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 考向二 原子结构、能级跃迁 1. （2026·江苏·高考真题）氢原子基态轨道的能量为E1，激发态轨道的能量为E2，已知普朗克常量为h。则电子从该激发态跃迁至基态轨道释放的光子频率为（ ） A. E1 B. E2 C. D. 2．（2025·甘肃·高考真题，1T，4分）利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。离子相对基态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为，则离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为（　　） A．能级 B．能级 C．能级 D．能级 3．（2024·浙江·高考真题，10T，3分）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、 的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（　　） A．频率为的光，其动量为 B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为 C．频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为。 D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率 考向三 核反应、核能 1. （2026·山东·高考真题）我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 2. （2026·湖北·高考真题）2025年6月，我国成功掌握商用堆生产钇90（）玻璃微球的技术，可实现批量化生产。在核反应堆中，由核反应生成、则（ ） A. X是质子 B. X是电子 C. a = 90 D. b = 0 3. （2026·江苏·高考真题）已知某种元素的半衰期为39万年，一群该元素对应的粒子的原始质量为m0，经历12万年后该粒子的质量剩余m1，则下列关于剩余的该粒子质量随时间变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 4. （2026·浙江·高考真题）（多选）下列说法正确的是（ ） A. 变化的电场会产生磁场 B. 汽车经过凹形路面最低点时处于超重状态 C. 相对论时空观认为运动物体的长度与速度无关 D. 秦山核电站通过提取海水中的氘和氚进行核反应获取能量 5.（2026·上海·高考真题）空间科技 近年来，我国在空间科技领域取得了举世瞩目的成就，中国空间站全面建成并进入常态化运营，深空探测任务不断取得新突破。从航天器携带的核燃料电池，到空间站的轨道维持与调整，再到卫星在近地空间的电磁环境分析，无一不蕴含着丰富的物理学原理。 （1） 航天器中一种可能的铀核裂变方程为________。 A. B. C. D. （2）若某核反应发生前，所有参与反应物质的总静止质量为；反应完成后，所有生成物的总静止质量为。已知真空中的光速为 ，则该核反应过程中释放的核能________。 6．（2025·安徽·高考真题，1T，4分）2025年4月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核（）俘获x个中子（），共发生y次衰变，转化为易裂变的铀核（），则（　　） A． B． C． D． 7．（2025·湖北·高考真题，1T，4分） PET（正电子发射断层成像）是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素（如：）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是110分钟。下列说法正确的是（   ） A． X为 B．该反应为核聚变反应 C．1克经110分钟剩下0.5克 D．该反应产生的在磁场中会发生偏转 1．（2026·山西忻州·模拟预测）如图甲所示，光电管阴极为某金属材料，实验小组通过图甲中的电路来探究该金属的遏止电压与入射光频率的关系，并作出了的关系图像如图乙所示。已知普朗克常量，下列说法正确的是（    ） A．图甲中端应与电源的正极相连 B． C．用能量子为的光照射阴极，金属上会有光电子逸出 D．用频率为的光照射阴极，当电压表示数为时，电流表示数为0 2.（2026·浙江绍兴·三模）图甲是研究光电效应的实验电路图，其中阴极接滑动变阻器的中点，阳极接滑动变阻器的滑臂。用各种频率的单色光照射金属，得到如图乙所示的图像。已知，，，则（　　） A．滑臂向端移动才可能使电流表示数为0 B．入射光子的波长应大于 C．该金属的逸出功为 D．电压表示数时，若入射的单色光，产生光电子的德布罗意波长一定小于 3．（2026·湖南长沙·二模）1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生火花，这就是最早发现的光电效应，这一现象引起许多物理学家的关注和研究，并得出了许多规律，但是按照光的电磁理论，唯一能够解释的是（　　） A．不管光的强度如何，只要光的频率足够大，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，即存在截止频率 B．对于一定频率的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多 C．入射光的频率越大，光电子的初动能越大，所以遏止电压与入射光的频率有关 D．无论入射光的强度怎样微弱，照到金属时会立即产生光电流，即光电效应几乎是瞬时发生的 4．（25-26高三下·山西太原·阶段检测）某金属在一束波长为的单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A．单色光的频率为 B．单色光的光子能量为 C．金属的逸出功为 D．金属的极限频率为 5．（2026·四川绵阳·一模）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（     ） A．逸出光电子的最大初动能为 B．从跃迁到放出的光子，动量最小 C．有3种频率的光子，能使金属钠产生光电效应 D．用光子能量为10.2 eV的光照射时，不能使处于基态的氢原子电离 6.(多选)（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图所示是工业生产中大部分光电控制设备（如夜亮昼熄的路灯）用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成。当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是（     ）。 A．增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大 B．增大绿光照射强度，电路中的光电流增大 C．改用波长比绿光波长长的光照射光电管阴极K时，电路中可能有光电流 D．改用频率比绿光频率高的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流 7．（2026·山东青岛·三模）卢瑟福及其团队通过粒子散射实验构建起原子的核式结构模型，该实验还可以估算金原子核的半径。如图为粒子散射图景，已知放射源发出的粒子初动能为，粒子在金原子核所产生电场中具有的电势能，式中为粒子到金原子核中心的距离，由此估算金原子核半径为（     ） A． B． C． D． 8．（2026·湖南衡阳·模拟预测）下列说法正确的是（     ） A．卢瑟福的α粒子散射实验说明原子核有复杂的结构 B．玻尔认为氢原子核外电子绕核做圆周运动的轨道半径是连续的 C．普朗克测量了光电效应中几个重要的物理量，为爱因斯坦的光电效应理论提供了直接的实验证据 D．我国物理学家吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了康普顿效应的普遍性 9.（2026·贵州·模拟预测）2025年，我国首次实现空间碱土金属原子的激光冷却，为高精度空间光学钟的研制提供了坚实基础。已知某原子吸收激光光子后从能量为的基态跃迁到能量为的激发态，激发态的原子会自发辐射回到基态，则原子从能量为的激发态跃迁到能量为的基态释放的光子的波长为（     ） A． B． C． D． 10．（2026·湖北武汉·模拟预测）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（     ） A．有种频率的光子能使金属钠产生光电效应 B．跃迁到放出的光子动量最大 C．逸出光电子的最大初动能为12.09eV D．处于的氢原子至少需要吸收的光子才能电离 11．（2026·河北衡水·模拟预测）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（     ） A．用同一装置做单缝衍射实验，三种频率为、、的光中频率为的光中央亮条纹最宽 B．若氢原子从能级跃迁至能级，辐射出光子的频率 C．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为 D．频率为的光，其动能为 12.（2026·湖北十堰·三模）庆祝中国海军成立77周年宣传片中，“19岁的何剑”引起大家关注，这预示着中国第一艘核动力航母即将问世。目前核动力航母使用的核反应材料主要是铀，其反应方程为：以下说法中正确的是（     ） A．该反应属于原子核的衰变 B．式中的x是质子 C．该反应也叫热核反应 D．和的比结合能比的大 13．（2026·江苏扬州·模拟预测）2025年3月，我国科学家发布全球首款基于碳-14同位素的核电池“烛龙一号”的样机。碳-14的衰变方程为，其半衰期约为5730年。下列说法正确的是（     ） A．衰变的实质为 B．的比结合能大于 C．该衰变过程吸收能量 D．若核电池中的碳-14含量变为原来的25%就不能正常供电，则该电池的使用寿命约为2865年 14.（2026·福建福州·模拟预测）“钴60”（）衰变时释放的射线，广泛应用于工业、农业、医疗、科学研究和教育等领域。已知钴60的衰变方程为，下列说法正确的是（     ） A．X来自钴60原子核外 B．X比射线电离能力弱 C．40个“钴60”原子核，经过2个半衰期还剩10个 D．核的平均结合能比小 15．（2026·江苏扬州·模拟预测）如图为氦离子（He+）的能级示意图，一群处于n=2能级的He+在向低能级跃迁过程中向外发出光子，照射到金属钨的表面。已知钨的逸出功为4.54eV。求： (1)处于n=2能级的He+自发跃迁发出光子的能量E； (2)从钨板表面逸出光电子的最大初动能Ek。 16．（2026·江苏镇江·一模）如图所示，光电管的阴极用某种金属制成，闭合开关S，用发光功率为的激光光源直接照射阴极时，产生了光电流。移动变阻器的滑片，当光电流恰为零时，电压表的示数为，已知该金属的逸出功为，普朗克常量为，电子电荷量为，真空中的光速为，求： (1)激光的光子频率； (2)激光光源单位时间内产生的光子数。 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $