内容正文:
专题12 近代物理
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情
命题规律
考点01 光电效应 波粒二象性
2026海南(1题)、2024海南(1题)、2023海南(1题)、2021海南(1题)
·情境:常将生活设施与科技应用交织构建命题情境。
·重点:光电效应的极限频率、爱因斯坦光电效应方程、爱因斯坦光子说。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点02 原子结构与玻尔理论
2022海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:玻尔理论对氢原子光谱的解释。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点03 原子核
2026海南(1题)、2025海南(1题)、2024海南(1题)、2023海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)、2020海南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:核裂变。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点1 光电效应 波粒二象性
1.(2026·海南·高考真题)现有、两束单色光,光的频率小于光的频率。用光照某金属表面能发生光电效应。下列说法正确的是( )
A. 若用光照射该金属,则能发生光电效应
B. 若用光照射该金属,则该金属的逸出功减小
C. 若增大光强度,则该金属的逸出功增大
D. 若减弱光强度,则不能发生光电效应
2.(2024·海南·高考真题)利用如图所示的装置研究光电效应,闭合单刀双掷开关接1时,用频率为的光照射光电管,调节滑动变阻器,使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为,已知电子电荷量为e,普朗克常量为h,下列说法正确的是( )
A. 其他条件不变,增大光强,电压表示数增大
B. 改用比更大频率的光照射,调整电流表的示数为零,此时电压表示数仍为
C. 其他条件不变,使开关接接2,电流表示数仍为零
D. 光电管阴极材料的截止频率
3.(2023·海南·高考真题)(多选)已知一个激光发射器功率为,发射波长为的光,光速为,普朗克常量为,则( )
A. 光的频率为
B. 光子的能量为
C. 光子的动量为
D. 在时间内激光器发射的光子数为
4.(2021·海南·高考真题)某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为,已知该金属的逸出功为,普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论,该单色光的频率为( )
A.
B.
C.
D.
考点2 原子结构与玻尔理论
1.(2022·海南·高考真题)(多选)一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子,则( )
A. 需要向外吸收能量
B. 共能放出6种不同频率的光子
C. 向跃迁发出的光子频率最大
D. 向跃迁发出的光子频率最大
考点3 原子核
1.(2026·海南·高考真题)放射性同位素碘131常作为放射性示踪剂,用于甲状腺病的诊断。碘131发生衰变的方程为,则( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
2.(2025·海南·高考真题)海南昌江核电示范项目“玲珑一号”是中国自主研发的全球首个陆上商用模块化小型核反 应堆,其中发生的一个核反应方程为,则为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2024·海南·高考真题)人工核反应中的X是( )
A. 中子
B. 质子
C. 电子
D. α粒子
4.(2023·海南·高考真题)钍元素衰变时会放出β粒子,其中β粒子是( )
A. 中子
B. 质子
C. 电子
D. 光子
5.(2022·海南·高考真题)下列属于衰变的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2021·海南·高考真题)1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为。已知、、X的质量分别为、、,光在真空中的传播速度为c,则在该核反应中( )
A. 质量亏损
B. 释放的核能
C. 铍原子核内的中子数是5
D. X表示的是氚原子核
7.(2020·海南·高考真题)100年前,卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X,后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想,该核反应方程为:,则( )
A. ,,X是中子
B. ,,X是电子
C. ,,X是中子
D. ,,X是电子
模拟题精选
1.(2026·海南华侨中学·模拟预测)量子概念最早是由德国物理学家普朗克在1900年提出的,经爱因斯坦、玻尔、薛定谔等人的完善,在20世纪的前半期,初步建立了完整的量子力学理论。量子技术是当前物理学应用研究的热点,下列关于量子论的说法正确的是( )
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B. 光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C. 康普顿研究石墨对X射线散射时,发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D. 德布罗意认为质子具有波动性,而电子不具有波动性
2.(2026·海南华侨中学·模拟预测)(多选)关于物理学史,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系,是牛顿运动学的核心
B. 爱因斯坦受到普朗克能量子假说启发,提出光子说,成功地解释了光电效应规律
C. 美国物理学家库仑通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔物理学奖
D. 卢瑟福使用粒子轰击铍核时发现了中子的存在
3.(2027·海南海口·一模)在光电效应的实验中,某同学发现使用较弱的黄光照射某金属时不能发生光电效应,使用蓝光照射该金属时能发生光电效应。下列操作中一定能使该金属发生光电效应的是( )
A. 使用红光照射
B. 使用绿光照射
C. 使用紫光照射
D. 使用更强的黄光照射
4.(2027·海南海口·一模)钇是医学领域常用的一种放射性同位素,已知钇90发生的一种核反应方程为:,其中的为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2026·海南·模拟预测)如表所示为几种金属的逸出功,用光子能量为2.55 eV的光照射到表中各金属表面,逸出光电子最大初动能为0.30 eV的金属是( )
金属的逸出功
金属
铷
钾
钠
钙
2.13
2.25
2.29
3.20
A. 铷
B. 钾
C. 钠
D. 钙
6.(2026·海南中学·二模)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——(二氧化钚)作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是,发生的核反应方程:,则此核反应为( )
A. 衰变
B. 衰变
C. 核裂变
D. 人工转变
7.(2026·海南·联考)电子发射断层显像作为尖端的医学影像手段,通常把带有放射性的碳-11()掺进药物里,再把这些“带标记”的药物注入人体,从而给体内器官拍“功能照片”。其核反应方程为,则( )
A. Z=5
B. Z=7
C. A=10
D. A=12
8.(2026·海南儋州·二模)我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平,(钍核)是反应堆中的重要原料。熔盐堆中常见的钍的化合物有、等,上述化合物中钍233的半衰期分别为、,单质钍233的半衰期为。则( )
A.
B.
C.
D.
9.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)自然界中几乎没有天然的钚-239,人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀-238,生成物衰变后成为钚-239,核反应方程为。已知钚-239的半衰期为2.41万年,则下列说法正确的是( )
A. X是
B. 该反应为核聚变反应
C. 温度升高时钚-239的半衰期将大于2.41万年
D. 100个钚-239经过4.82万年有75个发生了衰变
10.(2026·海南师范大学附中·考情预测)关于近代物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁最多能产生2种频率的光子
B. 铀核裂变的一种核反应方程为
C. 原子核的结合能越大,原子核越稳定
D. 光电效应现象说明光具有波动性
11.(2026·海南中学·二模)(多选)我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线,研究发现,太阳谱线包含氢原子光谱。氢原子能级如图,现有大量氢原子从能级自发向低能级跃迁。已知金属锡的逸出功为4.42eV。则( )
A. 从向能级跃迁发出的光的频率最大
B. 从向能级跃迁发出的光的波长最大
C. 从向能级跃迁发出的光,能使锡发生光电效应
D. 从向能级跃迁发出的光,不能使锡发生光电效应
12.(2026·海南海口·二模)随着科技的发展,大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列说法正确的是( )
A. 放射性元素的半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半
B. 原子核的核子数越多,其结合能就越大,核子结合得越牢固,原子核越稳定
C. 放射性元素放出的三种射线中,α射线因其粒子质量大,动能大,具有很强的穿透能力
D. 弱相互作用是引起原子核β衰变的原因
13.(2026·海南·模拟预测)自然界中几乎没有天然的钚,人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀,生成物衰变后成为钚,核反应方程为。已知钚的半衰期为2.41万年,则( )
A. X是
B. 该反应为核聚变反应
C. 温度升高时钚的半衰期将小于2.41万年
D. 1g钚经过4.82万年有发生了衰变
14.(2026·海南海口一中·一模)原子钟依赖于原子中电子的能级跃迁,通过特定频率的微波或激光使电子跃迁到更高的能级。氢原子的能级图如图所示,大量处于n=2能级的氢原子吸收了大量能量为2.55eV的光子,氢原子辐射出光的频率最多有( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
15.(2026·海南·联考)如图所示为玻尔模型中氢原子的谱线图,通过对谱线图的分析,下列说法正确的是( )
A. 该光谱是由氢原子核衰变时辐射的光子形成的
B. 赖曼系谱线对应光子的能量比帕邢系谱线对应光子的能量小
C. 因为氢原子的发射光谱有多条谱线,所以氢原子光谱是连续谱
D. 尽管每种原子有多条谱线,但谱线可以用来鉴别或确定物质的组成
16.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)(多选)下列说法正确的是( )
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波粒二象性
C. 比结合能越大原子核越稳定
D. 6G(频率高于5G)技术使用的电磁波与5G相比,粒子性更显著
17.(2026·海南海口·二模)爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广,成功地解释了光电效应现象,提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中,下列说法正确的是( )
A. 图1中,如果先让锌板带负电,再用紫外线灯照射锌板,则验电器的张角一直变大
B. 根据图2可知,黄光越强,光电流越大,说明光子的能量与光强有关
C. 图3,若电子的电荷量用表示,、、普朗克常量已知,则该金属的截止频率为
D. 图4中,光电子初动能随入射光频率的增大而增大
18.(2026·海南儋州·二模)(多选)我国研制的“大连光源”的激光具有高能量特性,为电子同时吸收多个光子提供了可能。实验中用该激光照射大量处于基态的氢原子,氢原子同时吸收两个光子跃迁到激发态后可以向外辐射6种不同频率的光,将这些光分别照射到金属K上,其中4种光可以使金属K发生光电效应。氢原子的能级图如图所示。则( )
A. 每个激光光子的能量为
B. 每个激光光子的能量为
C. 金属K逸出功范围为
D. 金属K逸出功范围为
19.(2026·海南海口·考前预测)研究光电效应的实验装置如图1所示,实验器材有光电管、电压表、微安表、滑动变阻器、电源、单刀双掷开关等。
(1)如果要研究入射光频率与遏止电压之间的关系,单刀双掷开关S应与 (选填“1”或“2”)相连。
(2)在研究入射光频率与光电子的最大初动能的关系时,得到如图2所示的图像,则普朗克常量为 (用图中的物理量表示)。
试卷第1页,共3页
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专题12 近代物理
7年真题1年模拟
考点分类
海南考情
命题规律
考点01 光电效应 波粒二象性
2026海南(1题)、2024海南(1题)、2023海南(1题)、2021海南(1题)
·情境:常将生活设施与科技应用交织构建命题情境。
·重点:光电效应的极限频率、爱因斯坦光电效应方程、爱因斯坦光子说。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点02 原子结构与玻尔理论
2022海南(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:玻尔理论对氢原子光谱的解释。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点03 原子核
2026海南(1题)、2025海南(1题)、2024海南(1题)、2023海南(1题)、2022海南(1题)、2021海南(1题)、2020海南(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:核裂变。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点1 光电效应 波粒二象性
1.(2026·海南·高考真题)现有、两束单色光,光的频率小于光的频率。用光照某金属表面能发生光电效应。下列说法正确的是( )
A. 若用光照射该金属,则能发生光电效应
B. 若用光照射该金属,则该金属的逸出功减小
C. 若增大光强度,则该金属的逸出功增大
D. 若减弱光强度,则不能发生光电效应
【答案】A
【详解】A.已知,且a光能发生光电效应,说明,因此,b光频率也大于金属极限频率,能发生光电效应,故A正确; B.逸出功是金属的固有属性,与入射光频率无关,用b光照射不会改变金属逸出功,故B错误; C.逸出功与入射光强度无关,增大a光强度不会改变金属逸出功,故C错误;D.光电效应的发生仅由入射光频率决定,与光强无关,只要a光频率大于极限频率,即使减弱光强,依然能发生光电效应,故D错误。故选A。
2.(2024·海南·高考真题)利用如图所示的装置研究光电效应,闭合单刀双掷开关接1时,用频率为的光照射光电管,调节滑动变阻器,使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为,已知电子电荷量为e,普朗克常量为h,下列说法正确的是( )
A. 其他条件不变,增大光强,电压表示数增大
B. 改用比更大频率的光照射,调整电流表的示数为零,此时电压表示数仍为
C. 其他条件不变,使开关接接2,电流表示数仍为零
D. 光电管阴极材料的截止频率
【答案】D
【详解】A.当开关S接1时,由爱因斯坦光电效应方程故其他条件不变时,增大光强,电压表的示数不变,故A错误;B.若改用比更大频率的光照射时,调整电流表的示数为零,而金属的逸出功不变,故遏止电压变大,即此时电压表示数大于,故B错误;C.其他条件不变时,使开关S接2,此时可发生光电效应,故电流表示数不为零,故C错误;D.根据爱因斯坦光电效应方程其中联立解得,光电管阴极材料的截止频率为故D正确。故选D。
3.(2023·海南·高考真题)(多选)已知一个激光发射器功率为,发射波长为的光,光速为,普朗克常量为,则( )
A. 光的频率为
B. 光子的能量为
C. 光子的动量为
D. 在时间内激光器发射的光子数为
【答案】AC
【详解】A.光的频率选项A正确;B.光子的能量选项B错误;C.光子的动量选项C正确;D.在时间t内激光器发射的光子数选项D错误。故选AC。
4.(2021·海南·高考真题)某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为,已知该金属的逸出功为,普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论,该单色光的频率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】【详解】根据爱因斯坦的光电效应方程可知解得该单色光的频率为故选D。
考点2 原子结构与玻尔理论
1.(2022·海南·高考真题)(多选)一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子,则( )
A. 需要向外吸收能量
B. 共能放出6种不同频率的光子
C. 向跃迁发出的光子频率最大
D. 向跃迁发出的光子频率最大
【答案】BD
【详解】A.高能级向低能级跃迁向外放出能量,以光子形式释放出去,故A错误;B.最多能放不同频率光子的种数为故B正确;CD.从最高能级向最低能级跃迁释放的光子能量最大,对应的频率最大,波长最小,则向跃迁发出的光子频率最大,故D正确,C错误。故选BD。
考点3 原子核
1.(2026·海南·高考真题)放射性同位素碘131常作为放射性示踪剂,用于甲状腺病的诊断。碘131发生衰变的方程为,则( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】A
【详解】由质量数守恒得,解得由电荷数守恒得,解得故选A。
2.(2025·海南·高考真题)海南昌江核电示范项目“玲珑一号”是中国自主研发的全球首个陆上商用模块化小型核反 应堆,其中发生的一个核反应方程为,则为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X是。故选C。
3.(2024·海南·高考真题)人工核反应中的X是( )
A. 中子
B. 质子
C. 电子
D. α粒子
【答案】A
【详解】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的电荷数为0,质量数为1,则X是中子。故选A。
4.(2023·海南·高考真题)钍元素衰变时会放出β粒子,其中β粒子是( )
A. 中子
B. 质子
C. 电子
D. 光子
【答案】C
【详解】放射性元素衰变时放出的三种射线α、β、γ分别是氦核流、电子流和光子流。故选C。
5.(2022·海南·高考真题)下列属于衰变的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.该反应属于衰变,放出了氦核(),A错误;B.该反应是卢瑟福发现质子()的核反应方程,B错误;C.该反应属于衰变,放出了电子(),C正确;D.该反应是重核裂变的核反应方程,D错误。故选C。
6.(2021·海南·高考真题)1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为。已知、、X的质量分别为、、,光在真空中的传播速度为c,则在该核反应中( )
A. 质量亏损
B. 释放的核能
C. 铍原子核内的中子数是5
D. X表示的是氚原子核
【答案】B
【分析】【详解】CD.根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,可知方程为则,,铍原子核内的中子数是4,X表示的是氦核,故CD错误;AB.核反应质量亏损为则释放的核能为故A错误,B正确;故选B。
7.(2020·海南·高考真题)100年前,卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X,后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想,该核反应方程为:,则( )
A. ,,X是中子
B. ,,X是电子
C. ,,X是中子
D. ,,X是电子
【答案】A
【详解】根据电荷数和质量数守恒,则有,解得m=1,n=0,故X是中子故选A。
模拟题精选
1.(2026·海南华侨中学·模拟预测)量子概念最早是由德国物理学家普朗克在1900年提出的,经爱因斯坦、玻尔、薛定谔等人的完善,在20世纪的前半期,初步建立了完整的量子力学理论。量子技术是当前物理学应用研究的热点,下列关于量子论的说法正确的是( )
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B. 光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C. 康普顿研究石墨对X射线散射时,发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D. 德布罗意认为质子具有波动性,而电子不具有波动性
【答案】B
【详解】A.普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的,是量子化的,故A错误;B.产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率,紫光的频率大于红光,若红光能使金属发生光电效应,可知紫光也能使该金属发生光电效应,故B正确;C.石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒,光子和电子碰撞后,电子获得一定的动量,光子动量变小,根据可知波长变长,故C错误;D.德布罗意认为物质都具有波动性,包括质子和电子,故D错误。故选B。
2.(2026·海南华侨中学·模拟预测)(多选)关于物理学史,下列说法正确的是( )
A. 牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系,是牛顿运动学的核心
B. 爱因斯坦受到普朗克能量子假说启发,提出光子说,成功地解释了光电效应规律
C. 美国物理学家库仑通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔物理学奖
D. 卢瑟福使用粒子轰击铍核时发现了中子的存在
【答案】AB
【详解】A.牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系,是牛顿运动学的核心,故A正确;B.爱因斯坦受到普朗克量子假说启发,提出光子说,成功地解释了光电效应规律,故B正确;C.美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得了诺贝尔物理学奖,故C错误;D.英国物理学家查德威克于1932年用α粒子轰击铍核首次发现了中子,故D错误。故选AB。
3.(2027·海南海口·一模)在光电效应的实验中,某同学发现使用较弱的黄光照射某金属时不能发生光电效应,使用蓝光照射该金属时能发生光电效应。下列操作中一定能使该金属发生光电效应的是( )
A. 使用红光照射
B. 使用绿光照射
C. 使用紫光照射
D. 使用更强的黄光照射
【答案】C
【详解】A.光电效应的发生条件是入射光频率大于等于金属的截止频率,由题意可知金属截止频率满足,由于红光频率小于黄光的,因此使用红光照射时无法发生光电效应,故A错误;B.绿光频率满足,故无法判定绿光的频率与金属的截止频率大小关系,因此使用绿光照射时,不一定能发生光电效应,故B错误;C.紫光频率,使用紫光照射时,一定满足光电效应发生条件,故C正确;D.光电效应的发生条件是入射光频率大于等于金属的截止频率,与入射光强度无关,故使用更强的黄光照射,无法发生光电效应,故D错误。故选C。
4.(2027·海南海口·一模)钇是医学领域常用的一种放射性同位素,已知钇90发生的一种核反应方程为:,其中的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒,设X的质量数为A、电荷数为Z,由质量数守恒有解得由电荷数守恒有解得因此,X为质量数0、电荷数-1的电子,故B正确。故选B。
5.(2026·海南·模拟预测)如表所示为几种金属的逸出功,用光子能量为2.55 eV的光照射到表中各金属表面,逸出光电子最大初动能为0.30 eV的金属是( )
金属的逸出功
金属
铷
钾
钠
钙
2.13
2.25
2.29
3.20
A. 铷
B. 钾
C. 钠
D. 钙
【答案】B
【详解】根据爱因斯坦光电效应方程得由表格可知,钾的逸出功为,故该金属为钾。故选B。
6.(2026·海南中学·二模)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——(二氧化钚)作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是,发生的核反应方程:,则此核反应为( )
A. 衰变
B. 衰变
C. 核裂变
D. 人工转变
【答案】A
【详解】设的质量数为,核电荷数为,则根据核电荷数守恒和质量数守恒有,解得,所以是氦核(),即粒子,因此该核反应为衰变。故选A。
7.(2026·海南·联考)电子发射断层显像作为尖端的医学影像手段,通常把带有放射性的碳-11()掺进药物里,再把这些“带标记”的药物注入人体,从而给体内器官拍“功能照片”。其核反应方程为,则( )
A. Z=5
B. Z=7
C. A=10
D. A=12
【答案】A
【详解】AB.反应前总电荷数为6,正电子的电荷数为+1,由电荷数守恒可得,解得,故A正确,B错误。C.反应前总质量数为11,正电子的质量数为0,由质量数守恒可得,解得,故C错误,D错误。故选A。
8.(2026·海南儋州·二模)我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平,(钍核)是反应堆中的重要原料。熔盐堆中常见的钍的化合物有、等,上述化合物中钍233的半衰期分别为、,单质钍233的半衰期为。则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】放射性元素的半衰期是由原子核内部自身结构决定的固有属性,与元素所处的物理状态(压强、温度等)、化学状态(单质、化合物等)均无关。本题中三种物质内的放射性核素均为,因此半衰期相等,即故选A。
9.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)自然界中几乎没有天然的钚-239,人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀-238,生成物衰变后成为钚-239,核反应方程为。已知钚-239的半衰期为2.41万年,则下列说法正确的是( )
A. X是
B. 该反应为核聚变反应
C. 温度升高时钚-239的半衰期将大于2.41万年
D. 100个钚-239经过4.82万年有75个发生了衰变
【答案】A
【详解】A.根据核反应的电荷数守恒和质量数守恒可得,核反应方程为即为,故A正确;B.核聚变是轻核结合成质量较大的核的反应,该反应是中子轰击重核的人工核转变,不属于核聚变,故B错误;C.半衰期由原子核内部结构决定,与温度等外界环境因素无关,温度升高时钚-239的半衰期仍为2.41万年,故C错误;D.半衰期是统计规律,仅适用于大量原子核的衰变过程,对少量(100个)原子核不适用,无法确定具体衰变数量,故D错误。故选A。
10.(2026·海南师范大学附中·考情预测)关于近代物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁最多能产生2种频率的光子
B. 铀核裂变的一种核反应方程为
C. 原子核的结合能越大,原子核越稳定
D. 光电效应现象说明光具有波动性
【答案】A
【详解】A.一个处于能级的氢原子向基态跃迁,要产生最多频率光子时,跃迁路径为,共产生2种频率的光子,故A正确;B.核反应需满足质量数守恒,左侧质量数总和为,右侧质量数总和为,质量数不守恒,故B错误;C.原子核的比结合能(平均结合能)越大,原子核越稳定,总结合能大的原子核比结合能不一定大,稳定性不一定高,故C错误;D.光电效应现象说明光具有粒子性,光的干涉、衍射现象才能说明光具有波动性,故D错误。故选A。
11.(2026·海南中学·二模)(多选)我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线,研究发现,太阳谱线包含氢原子光谱。氢原子能级如图,现有大量氢原子从能级自发向低能级跃迁。已知金属锡的逸出功为4.42eV。则( )
A. 从向能级跃迁发出的光的频率最大
B. 从向能级跃迁发出的光的波长最大
C. 从向能级跃迁发出的光,能使锡发生光电效应
D. 从向能级跃迁发出的光,不能使锡发生光电效应
【答案】AD
【详解】AB.根据氢原子的能级图,由可知,从向的能级差最大,对应光子的能量最大,因此其频率也最大;根据可知,波长最短,故A正确,B错误;CD.从向能级跃迁发出的光子的能量为所以从向能级跃迁发出的光,不能使锡发生光电效应,故C错误,D正确。故选AD。
12.(2026·海南海口·二模)随着科技的发展,大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列说法正确的是( )
A. 放射性元素的半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半
B. 原子核的核子数越多,其结合能就越大,核子结合得越牢固,原子核越稳定
C. 放射性元素放出的三种射线中,α射线因其粒子质量大,动能大,具有很强的穿透能力
D. 弱相互作用是引起原子核β衰变的原因
【答案】D
【详解】A.放射性元素的半衰期是指该元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,半衰期是统计规律,不存在“全部衰变所用时间”的确定值,并非全部衰变时间的一半,故A错误;B.原子核的核子数越多,总结合能越大,但原子核的稳定性由比结合能(平均每个核子的结合能)决定,比结合能越大核子结合越牢固、原子核越稳定,与总结合能无直接关系,故B错误;C.α射线是氦原子核,粒子质量大、带电量多,电离能力强,但穿透能力较弱,一张普通纸张即可将其阻挡,故C错误;D.β衰变的本质是原子核内的中子转化为质子和电子,该过程是由弱相互作用引起的,故D正确。故选D。
13.(2026·海南·模拟预测)自然界中几乎没有天然的钚,人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀,生成物衰变后成为钚,核反应方程为。已知钚的半衰期为2.41万年,则( )
A. X是
B. 该反应为核聚变反应
C. 温度升高时钚的半衰期将小于2.41万年
D. 1g钚经过4.82万年有发生了衰变
【答案】D
【详解】A.根据反应过程满足质量数和电荷数守恒,可知X的质量数为0,电荷数为,则X是,故A错误;B.核聚变是轻核结合成质量较大的核的反应,该反应是中子轰击重核的人工核转变,不属于核聚变,故B错误;C.半衰期由原子核内部自身性质决定,与温度、压强等外界条件无关,温度升高钚的半衰期仍为2.41万年,故C错误;D.4.82万年为2个半衰期,则1 g钚经过4.82万年剩余未衰变的质量为可知有发生了衰变,故D正确。故选D。
14.(2026·海南海口一中·一模)原子钟依赖于原子中电子的能级跃迁,通过特定频率的微波或激光使电子跃迁到更高的能级。氢原子的能级图如图所示,大量处于n=2能级的氢原子吸收了大量能量为2.55eV的光子,氢原子辐射出光的频率最多有( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
【答案】D
【详解】大量处于n=2能级的氢原子吸收了大量能量为2.55eV的光子后,电子的能量为即电子跃迁到能级,辐射出光的频率最多有种。故选D。
15.(2026·海南·联考)如图所示为玻尔模型中氢原子的谱线图,通过对谱线图的分析,下列说法正确的是( )
A. 该光谱是由氢原子核衰变时辐射的光子形成的
B. 赖曼系谱线对应光子的能量比帕邢系谱线对应光子的能量小
C. 因为氢原子的发射光谱有多条谱线,所以氢原子光谱是连续谱
D. 尽管每种原子有多条谱线,但谱线可以用来鉴别或确定物质的组成
【答案】D
【详解】A.该光谱是由氢原子发生能级跃迁时辐射的光子形成的,并非原子核衰变时产生,A错误;B.赖曼系谱线对应光子的波长比帕邢系谱线对应光子的波长小,根据可知,赖曼系谱线对应光子的能量比帕邢系谱线对应光子的能量大,B错误;C.因为氢原子的发射光谱有多条谱线,所以氢原子光谱是明线谱,并非连续谱,C错误;D.尽管每种原子有多条谱线,但可以利用这些特征谱线来鉴别或确定物质的组成,D正确。故选D。
16.(2026·海南海口琼山中学·考前预测)(多选)下列说法正确的是( )
A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波粒二象性
C. 比结合能越大原子核越稳定
D. 6G(频率高于5G)技术使用的电磁波与5G相比,粒子性更显著
【答案】CD
【详解】A.普朗克提出黑体辐射的能量是一份一份的量子化形式,而非连续,故A错误;B.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性,故B错误;C.比结合能越大原子核越稳定,故C正确;D.6G(频率高于5G)技术使用的电磁波与5G相比,频率更大,波长更短,粒子性更显著,故D正确。故选CD。
17.(2026·海南海口·二模)爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广,成功地解释了光电效应现象,提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中,下列说法正确的是( )
A. 图1中,如果先让锌板带负电,再用紫外线灯照射锌板,则验电器的张角一直变大
B. 根据图2可知,黄光越强,光电流越大,说明光子的能量与光强有关
C. 图3,若电子的电荷量用表示,、、普朗克常量已知,则该金属的截止频率为
D. 图4中,光电子初动能随入射光频率的增大而增大
【答案】C
【详解】A.先让锌板带负电,再用紫外线灯照射锌板,由于光电效应电子从金属板上飞出,锌板负电荷减少,验电器的张角变小,如果紫外线灯继续照射锌板,就会使锌板带正电,验电器的张角又增大,故A错误;B.由光子的能量公式可知,光子的能量只与光的频率有关,与光的强度无关,故B错误;C.由光电效应方程可得又有整理得解得。故C正确;D.根据爱因斯坦光电效应方程有,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,故D错误。故选C。
18.(2026·海南儋州·二模)(多选)我国研制的“大连光源”的激光具有高能量特性,为电子同时吸收多个光子提供了可能。实验中用该激光照射大量处于基态的氢原子,氢原子同时吸收两个光子跃迁到激发态后可以向外辐射6种不同频率的光,将这些光分别照射到金属K上,其中4种光可以使金属K发生光电效应。氢原子的能级图如图所示。则( )
A. 每个激光光子的能量为
B. 每个激光光子的能量为
C. 金属K逸出功范围为
D. 金属K逸出功范围为
【答案】BC
【详解】AB.氢原子吸收光子后辐射出6种不同频率的光,根据解得,即氢原子跃迁到了的激发态。根据玻尔理论,吸收的总能量为因为氢原子是同时吸收两个光子,所以每个激光光子的能量为。故A错误,B正确;CD.氢原子从能级向低能级跃迁,辐射出的光子能量分别为、、、、、将这6种光子能量从小到大排列为。题目指出有4种光可以使金属K发生光电效应,说明能量较大的4种光子能量大于逸出功,能量较小的2种光子能量小于逸出功。即且。所以金属K的逸出功范围为。故C正确,D错误。故选BC。
19.(2026·海南海口·考前预测)研究光电效应的实验装置如图1所示,实验器材有光电管、电压表、微安表、滑动变阻器、电源、单刀双掷开关等。
(1)如果要研究入射光频率与遏止电压之间的关系,单刀双掷开关S应与 (选填“1”或“2”)相连。
(2)在研究入射光频率与光电子的最大初动能的关系时,得到如图2所示的图像,则普朗克常量为 (用图中的物理量表示)。
【答案】(1)1 (2)
【讲解】(1) 研究遏止电压需要给光电管加反向电压,故开关S应与1相连。
(2) 根据爱因斯坦光电效应方程可知图像的斜率代表普朗克常量。因此普朗克常量。
试卷第1页,共3页
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专题12
考点1光电效应波粒二象性
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】AC
4.【答案】D
考点2原子结构与玻尔理论
1.【答案】BD
考点3原子核
1.【答案】A
2.【答案】c
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】B
7.【答案】A
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1.【答案】B
2.【答案】AB
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4.【答案】B
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10.【答案】A
11.【答案】AD
12.【答案】D
13.【答案】D
14.【答案】D
15.【答案】D
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16.【答案】CD
17.【答案】C
18.【答案】BC
19.【答案】(1)1
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