“五年真題（202L2025）

4M13原3秸構(gòu)、原3核和波攫二象轆

（五年考情?探規(guī)律）

考點五年考情（2021-2025）命題趨勢

2025?廣東卷、2025?四川卷

2024?黑吉遼卷、海南卷

考點1波粒

二象性2023?浙江1月選考卷

2022?江蘇卷、全國乙卷

2021?浙江卷

基礎(chǔ)概念仍是考查重點，如原子的

核式結(jié)構(gòu)模型、光電效應(yīng)、能級躍

2025?甘肅卷、重北京卷

遷等，多以選擇題形式出現(xiàn)。命題

2024?貴州卷、重慶卷、江蘇卷注重知識應(yīng)用與創(chuàng)新，常結(jié)合現(xiàn)代

考點2原子結(jié)

科技成果、生活實際設(shè)置新情境，

構(gòu)2023?遼寧卷、山東卷、江蘇卷

考查學(xué)生知識遷移與創(chuàng)新能力。此

2022.浙江卷、北京卷

外，開放性、探究性問題或增多，

2021.廣東卷鼓勵學(xué)生深入思考，培養(yǎng)批判性思

維和解決復(fù)雜問題的能力。備考時

2025?安徽卷、福建卷應(yīng)注重基礎(chǔ)知識的掌握，同時提升

2024?福建卷、全國甲卷、廣東卷綜合應(yīng)用與創(chuàng)新思維能力。

2023?全國甲卷、全國乙卷

考點3原子核

2022?福建卷、遼寧卷

2021.海南卷、重慶卷

（五年真題?分點精準練）

考點01波粒二象性

1.（2025?江蘇?高考真題）江門中微子實驗室使用我國自主研發(fā)的光電倍增管，利用光電效應(yīng)捕捉中微子

信息。光電倍增管陰極金屬材料的逸出功為也,普朗克常量為鼠

（1）求該金屬的截止頻率。；

（2）若頻率為〃的入射光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，求光電子的最大初動能

【答案】（1）單

n

（2）hv-W0

【詳解】（1）根據(jù)題意，由光電效應(yīng)方程有紇

當心=0時，可得該金屬的截止頻率%=粵

n

（2）根據(jù)題意，由光電效應(yīng)方程可得，光電子的最大初動能為&?=如-網(wǎng)

2.（2025?廣西?高考真題）有四種不同逸出功的金屬材料：鋤2.15eV,鉀2.25eV,鈉2.30eV和鎂3.20eV制

成的金屬板。現(xiàn)有能量為2.20eV的光子,分別照到這四種金屬板上,則會發(fā)生光電效應(yīng)的金屬板為（）

A.鋤B.鉀C.鈉D.鎂

【答案】A

【詳解】當光子的能量大于金屬的逸出功時就能發(fā)生光電效應(yīng)，可知能量是2.20eV的光子分別照射到四

種金屬板上，會發(fā)生光電效應(yīng)的金屬板是鋤。

故選Ao

3.（2025?山東?高考真題）在光電效應(yīng)實驗中，用頻率和強度都相同的單色光分別照射編號為1、2、3的

金屬，所得遏止電壓如圖所示，關(guān)于光電子最大初動能線的大小關(guān)系正確的是（）

>123金屬編號

)

圖0---------1--------T--------1-----------------

新

當

?-1~

-2-

A.>E>E

k2k3B.%>Ek3>Eu

C.

Ek3>Ek2>EuD.穌3>Eg>Ek2

【答案】B

【詳解】根據(jù)光電子最大初動能與遏制電壓的關(guān)系Ek=eUc

根據(jù)圖像有32>43>上1

>

故石短Ek3>EU；

故選Bo

4.（2025?四川?高考真題）某多晶薄膜晶格結(jié)構(gòu)可以等效成縫寬約為3.5xl0T0m的狹縫。下列粒子束穿過

該多晶薄膜時，衍射現(xiàn)象最明顯的是（）

A.德布羅意波長約為7.9x10-13m的中子

B.德布羅意波長約為8.7x10-12m的質(zhì)子

C.德布羅意波長約為2.6x10-1^的氮分子

D.德布羅意波長約為1.5xlO-lom的電子

【答案】D

【詳解】當波通過尺寸與其波長相近的障礙物或狹縫時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。對于粒子而言，德布

羅意波長2決定了其波動性，衍射的明顯程度通常與波長力和狹縫寬度的比值相關(guān)，當?接近或大于1

a

時，衍射現(xiàn)象非常明顯，則可知電子的衍射現(xiàn)象最明顯。

故選Do

5.（2025?廣東?高考真題）有甲、乙兩種金屬，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某頻率的光分別照射這

兩種金屬，只有甲發(fā)射光電子，其最大初動能為穌，下列說法正確的是（）

A.使用頻率更小的光，可能使乙也發(fā)射光電子

B.使用頻率更小的光，若仍能使甲發(fā)射光電子，則其最大初動能小于心

C.頻率不變，減弱光強，可能使乙也發(fā)射光電子

D.頻率不變，減弱光強，若仍能使甲發(fā)射光電子，則其最大初動能小于心

【答案】B

【詳解】A.某頻率的光不能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng)，說明此光的頻率小于乙金屬的截止頻率，則換用

頻率更小的光不能發(fā)生光電效應(yīng)，A錯誤；

B.由光電效應(yīng)方程舔=加-網(wǎng)可知頻率越大最大初動能越大，換用頻率更小的光最大初動能小于心，

B正確；

C.頻率不變則小于乙金屬的截止頻率，不會發(fā)生光電效應(yīng)，C錯誤；

D.由&=淙-町可知頻率不變最大初動能不變，D錯誤。

故選Bo

6.（2025?河北?高考真題）光纖光譜儀的部分工作原理如圖所示。待測光在光纖內(nèi)經(jīng)多次全反射從另一端

射出，再經(jīng)棱鏡偏轉(zhuǎn)，然后通過狹縫進入光電探測器。

⑴若將光纖簡化為真空中的長玻璃絲，設(shè)玻璃絲的折射率為竽，求光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時的最小

入射角。

（2）若探測器光陰極材料的逸出功為9.939xlCf2°J,求該材料的截止頻率。（普朗克常量〃=6.626X10-34J.S）

【答案】（1）60。

⑵1.5x10"Hz

【詳解】（1）光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射的最小入射角滿足sinC=L

n

可得C=60。

（2）根據(jù)愛因斯坦光電方程〃%=叱

可得%=1.5X1014HZ

7.（2025?陜晉青寧卷?高考真題）我國首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的場發(fā)射透射電鏡TH—F120實現(xiàn)了超高分辨

率成像，其分辨率提高利用了高速電子束波長遠小于可見光波長的物理性質(zhì)。一個靜止的電子經(jīng)100V電

壓加速后，其德布羅意波長為彳，若加速電壓為10kV,不考慮相對論效應(yīng)，則其德布羅意波長為（）

A.100AB.10A.C.—AD.A

10100

【答案】C

【詳解】設(shè)電子經(jīng)過電壓加速后速度大小為V,由動能定理得加/

2

電子的動量大小為。=研

h

電子的德布羅意波長為彳=一

P

h

聯(lián)立解得彳=方不

72meU

因為U】U=100:l

可解得彳'=七2

C正確，ABD錯誤。

故選C。

8.（2025?浙江?高考真題）如圖1所示，三束由氫原子發(fā)出的可見光P、。、R分別由真空玻璃管的窗口射

向陰極K?調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電流表與電壓表示數(shù)，兩者關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是（）

A.分別射入同一單縫衍射裝置時，。的中央亮紋比R寬

B.P、。產(chǎn)生的光電子在K處最小德布羅意波長，尸大于Q

C.氫原子向第一激發(fā)態(tài)躍遷發(fā)光時，三束光中。對應(yīng)的能級最高

D.對應(yīng)于圖2中的M點，單位時間到達陽極A的光電子數(shù)目，P多于。

【答案】BC

【詳解】A.根據(jù)Uce=1mvl=hv-吸山功

因。的截止電壓大于凡可知。的頻率大于R的頻率，。的波長小于R的波長，則分別射入同一單縫衍

射裝置時，R的衍射現(xiàn)象比。更明顯，則。的中央亮紋比R窄，選項A錯誤；

hh

B.同理可知P、。產(chǎn)生的光電子在K處。的最大初動能比P較大，根據(jù)幾=

P&吟

可知最小德布羅意波長，尸大于。，選項B正確;

C.因。對應(yīng)的能量最大，則氫原子向第一激發(fā)態(tài)躍遷發(fā)光時，根據(jù)加=瑪

可知三束光中。對應(yīng)的能級最高，選項c正確；

D.對應(yīng)于圖2中的M點，P和。的光電流相等，可知P和。單位時間到達陽極A的光電子數(shù)目相等,

選項D錯誤。

故選BCo

9.（2024?貴州?高考真題）我國在貴州平塘建成了世界最大單口徑球面射電望遠鏡FAST,其科學(xué)目標之一

是搜索地外文明。在宇宙中，波長位于搜索地外文明的射電波段的輻射中存在兩處較強的輻射，一處是

波長為21cm的中性氫輻射，另一處是波長為18cm的羥基輻射。在真空中，這兩種波長的輻射相比，中

性氫輻射的光子（）

A.頻率更大B.能量更小C.動量更小D.傳播速度更大

【答案】BC

【詳解】D.所有光波在真空中傳播的速度相同，都是c,D錯誤；

ABC.由光子頻率與波長公式/=￡,能量公式E=動量與波長公式0=4可知，波長更長，頻率更

ZA

小，能量更小，動量更小，A錯誤，BC正確。

故選BCo

10.（2024?海南,高考真題）利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，閉合單刀雙擲開關(guān)S接1時，用頻率為匕

的光照射光電管，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)剛好為o,此時電壓表的示數(shù)為q,已知電子電

荷量為e,普朗克常量為心下列說法正確的是（）

A.其他條件不變，增大光強，電壓表示數(shù)增大

B.改用比匕更大頻率的光照射，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，此時電壓表示數(shù)仍為q

C.其他條件不變，使開關(guān)接s接2,電流表示數(shù)仍為零

D.光電管陰極材料的截止頻率匕=匕-半

h

【答案】D

【詳解】A.當開關(guān)S接工時，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程

eUx=hvx-W0

故其他條件不變時，增大光強，電壓表的示數(shù)不變，故A錯誤；

B.若改用比匕更大頻率的光照射時，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，而金屬的逸出功不變，故遏止電壓變大，

即此時電壓表示數(shù)大于q,故B錯誤；

C.其他條件不變時，使開關(guān)S接2,此時

可發(fā)生光電效應(yīng)，故電流表示數(shù)不為零，故C錯誤；

D.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程

eU1=hv1-WJ；

其中

WQ=hvc

聯(lián)立解得，光電管陰極材料的截止頻率為

eU、

匕=匕一~~r

n

故D正確。

故選D。

11.(2024?北京?高考真題)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，阿秒(as)是時

間單位,las=1x10T8s,阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時間在阿秒量級的極短閃光，提供了阿秒量級的超快"光

快門"，使探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程成為可能。設(shè)有一個持續(xù)時間為lOOas的阿秒光脈沖，持續(xù)時間

內(nèi)至少包含一個完整的光波周期。取真空中光速c=3.0xl08m/s,普朗克常量//=6.6xl0-34j1as,下列

說法正確的是（）

A.對于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長為550nm的可見光的衍射現(xiàn)象更明顯

B.此阿秒光脈沖和波長為550nm的可見光束總能量相等時，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（-2.2xlO-18J）的基態(tài)氫原子電離

D.為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)大于電子的運動周期

【答案】C

【詳解】A.此阿秒光脈沖的波長為

X=cT=30nm<550nm

由障礙物尺寸與波長相差不多或比波長小時，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長為550nm的可見光比此阿秒光

脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯誤；

B.由￡=知，阿秒光脈沖的光子能量大，故總能量相等時，阿秒光脈沖的光子數(shù)更少，故B錯誤;

A

C.阿秒光脈沖的光子能量最小值

￡=/n/=」=6.6xl0Fj>2.2xl（）T8j

T

故此阿秒光脈沖可以使能量為-13.6eV（-2.2X10-18J）的基態(tài)氫原子電離，故C正確；

D.為了探測原子內(nèi)電子的動態(tài)過程，阿秒光脈沖的持續(xù)時間應(yīng)小于電子的運動周期，故D錯誤。

故選C。

12.（2024?遼寧?高考真題）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，并對光電子進行

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能增大D.單位時間逸出的光電子數(shù)增多

【答案】BD

【詳解】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光的強度，該金屬逸

出功不變，故A錯誤；

B.根據(jù)光子能量公式e=而可知增加此X光的強度，X光的光子能量不變，故B正確；

C.根據(jù)愛因斯坦光電方程

Ekm=hv-W0

可知逸出的光電子最大初動能不變，故C錯誤；

D.增加此X光的強度，單位時間照射到金屬表面的光子變多，則單位時間逸出的光電子數(shù)增多，故D

正確。

故選BD?

13.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，金屬極板M受到紫外線照射會逸出光電子，最大速率為V.。正對

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［（遠小于板長），電子的質(zhì)量為

m,電荷量為e,則（）

A.M、N間距禺增大時電子到達N的動能也增大

B.只有沿x方向逸出的電子到達N時才有最大動能g根用+eU

C.電子從M到N過程中y方向位移大小最大為％（也

VeU

DM、N間加反向電壓空時電流表示數(shù)恰好為零

【答案】C

【詳解】AB.根據(jù)動能定理，從金屬板M上逸出的光電子到到達N板時

eU=

則到達N板時的動能為

1,

J,=?+>%

與兩極板間距無關(guān)，與電子從金屬板中逸出的方向無關(guān)，選項AB錯誤;

C.平行極板M射出的電子到達N板時在y方向的位移最大，則電子從M到N過程中y方向最大位移

為

J=V

「1Ue

d=------r2

2dm

解得

糕

選項C正確;

D.M、N間加反向電壓電流表示數(shù)恰好為零時，則

TT12

eUc=-mvm

解得

選項D錯誤。

故選C。

14.（2023?浙江?高考真題）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為Wo。當紫外光照射該材料時，只

產(chǎn)生動能和動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的觀測屏上

形成干涉條紋，測得條紋間距為醺。已知電子質(zhì)量為機，普朗克常量為人光速為c,則（）

A.電子的動量區(qū)=萼hl3

B.電子的動能/=

d/xx2md2Ax2

chT

光子的能量￡=叱+警D.光子的動量p=%

c.H---------------z------r

a/\xc2cmdAx

【答案】AD

【詳解】根據(jù)條紋間距公式

Ax=-A

d

可得

Ard

X=---------

L

A.根據(jù)

h

Pf

可得

hL

故A正確;

B.根據(jù)動能和動量的關(guān)系

Ek=

2m

結(jié)合A選項可得

h2l}

2md2Ax2

故B錯誤;

C.光子的能量

h11}

E=^+Ek$+

2md2Axi

故C錯誤；

D.光子的動量

p=moc

光子的能量

2

E=m0c

聯(lián)立可得

E

P=—

c

則光子的動量

p』+

c2cmd2Ax2

故D正確。

故選ADo

15.（2023?海南?高考真題）已知一個激光發(fā)射器功率為P,發(fā)射波長為彳的光，光速為。，普朗克常量為心

則（）

A.光的頻率為:B.光子的能量為h:

A

c.光子的動量為h:D.在時間f內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為萼

A,

【答案】AC

【詳解】A.光的頻率

C

V=—

4

選項A正確；

B.光子的能量

萬1he

E=hv=—

A

選項B錯誤；

C.光子的動量

h

p=—

A

選項c正確；

D.在時間r內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)

選項D錯誤。

故選ACo

16.(2023?江蘇?高考真題)"夸父一號"太陽探測衛(wèi)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(shè)波長為幾。若太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線，衛(wèi)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(wèi)星離太陽中心的距離為K,普朗克常量為〃，光速為

C,求：

(1)每個光子的動量°和能量E;

(2)太陽輻射硬X射線的總功率P。

r內(nèi)心、hc4兀KNhc

【答案】(1)p=：,E=h--(2)--------

AASA

【詳解】(1)由題意可知每個光子的動量為

h

p=一

2

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(jù)題意設(shè)f秒發(fā)射總光子數(shù)為小則

n

tNS

可得

4%R2M

n二-----------------

S

所以r秒輻射光子的總能量

47rli2Nthc

W=E'=nh-=

ASA

太陽輻射硬x射線的總功率

_W4/rR2Nhc

rD——

SA

17.(2023?新課標卷?高考真題)葩原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，鋒原

子鐘利用的兩能級的能量差量級為KPeV,躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為(普朗克常量

/?=6.63xIO'J』元電荷e=1.60xl()T9c)()

A.103HzB.106HzC.109HzD.1012Hz

【答案】C

【詳解】鈉原子利用的兩能極的能量差量級對應(yīng)的能量為

￡=10-5eV=10-5X1.6XIO-19J=1.6xio-24J

由光子能量的表達式￡=%可得，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為

￡1.6X10-24

v=—HZ?2.4X109HZ

h6.63x10「34

躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為109Hz。

故選C。

18.（2022?河北?高考真題）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4與入射光頻率口的

實驗曲線，該實驗直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實驗測定了普朗克常

量入。由圖像可知（

A.鈉的逸出功為B.鈉的截止頻率為8.5x1014HZ

C.圖中直線的斜率為普朗克常量〃D.遏止電壓Uc與入射光頻率V成正比

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)遏止電壓與最大初動能的關(guān)系有

eUc=&nax

根據(jù)電效應(yīng)方程有

Ekmax=K-叱）

當結(jié)合圖像可知，當《為0時，解得

嘰=牝

A正確;

B.鈉的截止頻率為，，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于8.5xl（）i4Hz,B錯誤;

C.結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得

ee

h

可知，圖中直線的斜率表示2,c錯誤;

e

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4與入射光頻率U成線性關(guān)系，不是成正比,

D錯誤。

故選Ao

19.（2022?全國乙卷?高考真題）一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6xl0-7m

的光,在離點光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3xIO”個。普朗克常量為h=6.63x10

M.S。R約為（）

A.1x102mB.3x102mC.6x102mD.9x102m

【答案】B

【詳解】一個光子的能量為

E=6w為光的頻率，光的波長與頻率有以下關(guān)系

c=Xv

光源每秒發(fā)出的光子的個數(shù)為

ppi

為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點的球面上的光子數(shù)相同，

hvhe

此時距光源的距離為R處，每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3xl014個，那么此處的球面的表面積為

S=4兀房

貝I

r3xl°14

聯(lián)立以上各式解得

R=3X102m

故選Bo

20.（2021?江蘇?高考真題）如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應(yīng)探究，其截止頻率匕＜%，

保持入射光不變，則光電子到達A極時動能的最大值用“隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

D.

【答案】C

【詳解】光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達A極時動能的最

大值

E

k,?=Ue+hv-hv&±

可知4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，因匕＜%,則圖像

C正確，ABD錯誤。

故選C。

21.（2021?海南?高考真題）某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能為穌，已知

該金屬的逸出功為唳，普朗克常量為九根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光的頻率丫為（）

AB.%C.3D.”出

hhhh

【答案】D

【詳解】根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知

hv=W0+Ek

解得該單色光的頻率為

故選D。

22.（2021,浙江?高考真題）已知普朗克常量/7=6.63xl（y34j.s，電子的質(zhì)量為9.11x10^]^,一個電子和

一滴直徑約為4沖1的油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為（）

（%=O.8xlO3^g/m3）

A.10-8B.106C.IO8D.1016

【答案】C

【詳解】根據(jù)德布羅意波長公式

p=&mEk

解得

J2機紇

由題意可知，電子與油滴的動能相同，則其波長與質(zhì)量的二次方根成反比，所以有

叫=08xl()3X,X3.14X(4X1(T6y=27x10-4kg

代入數(shù)據(jù)解得

強=/2.7x10,

?1.7x10s

V9.11X10-31

所以C正確；ABD錯誤;

故選Co

考點02原子結(jié)構(gòu)

23.（2025?黑吉遼蒙卷?高考真題）某理論研究認為，詈M。原子核可能發(fā)生雙月衰變，衰變方程為

詈Mo一窯Ru+力eo處于第二激發(fā)態(tài)的2Ru原子核先后輻射能量分別為0.5908MeV和0.5395MeV的

%、％兩光子后回到基態(tài)。下列說法正確的是（）

A.A=100B.y=2

C.%的頻率比%的大D.%的波長比%的大

【答案】ABC

【詳解】AB.由核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得100=4+0,42=447

解得A=100,y=2,AB正確；

CD.由題可得力光子的能量大于乙光子的能量，光子的能量公式￡=加，波長2=9

V

可得為的頻率大于%的頻率，%的波長小于心的波長，c正確，D錯誤；

故選ABC。

24.（2025?甘肅?高考真題）利用電子與離子的碰撞可以研究離子的能級結(jié)構(gòu)和輻射特性。He+離子相對基

態(tài)的能級圖（設(shè)基態(tài)能量為0）如圖所示。用電子碰撞He+離子使其從基態(tài)激發(fā)到可能的激發(fā)態(tài)，若所

用電子的能量為50eV,則He+離子輻射的光譜中，波長最長的譜線對應(yīng)的躍遷為（）

nE/eV

451.02

348.37

240.81

1-----------------------0(基態(tài))

A.H=4—＞幾=3能級B.〃=4f〃=2能級

C.幾=3―>〃=2能級D.〃=3f〃=1能級

【答案】C

【詳解】根據(jù)題意可知，用能量為50eV的電子碰撞He+離子，可使He*離子躍遷至U〃=3能級和〃=2能

級，由2\￡='一4=〃!/=/?￡

/L

可知，波長最長的譜線對應(yīng)的躍遷為"=3-〃=2能級。

故選Co

25.（2025?北京?高考真題）自然界中物質(zhì)是常見的，反物質(zhì)并不常見。反物質(zhì)由反粒子構(gòu)成，它是科學(xué)研

究的前沿領(lǐng)域之一。目前發(fā)現(xiàn)的反粒子有正電子、反質(zhì)子等；反氫原子由正電子和反質(zhì)子組成。粒子

與其對應(yīng)的反粒子質(zhì)量相等，電荷等量異種。粒子和其反粒子碰撞會湮滅。反粒子參與的物理過程也

遵守電荷守恒、能量守恒和動量守恒。下列說法正確的是（）

A.已知氫原子的基態(tài)能量為-13.6eV,則反氫原子的基態(tài)能量也為-13.6eV

B.一個中子可以轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個正電子

C.一對正負電子等速率對撞，湮滅為一個光子

D.反笊核和反笊核的核聚變反應(yīng)吸收能量

【答案】A

【詳解】A.氫原子基態(tài)能量由電子與質(zhì)子決定。反氫原子由正電子和反質(zhì)子構(gòu)成，電荷結(jié)構(gòu)相同，能

級結(jié)構(gòu)不變，基態(tài)能量仍為-13.6eV,故A正確；

B.若中子衰變（儼衰變）生成質(zhì)子、正電子》一；P+；e,不符合質(zhì)子數(shù)守恒，故B錯誤；

C.正負電子對撞湮滅時，總動量為零，需產(chǎn)生至少兩個光子以保證動量守恒。單個光子無法滿足動量

守恒，故C錯誤；

D.核聚變通常釋放能量（如普通笊核聚變）。反笊核聚變遵循相同規(guī)律，應(yīng)釋放能量而非吸收，故D

錯誤。

故選Ao

26.（2024?重慶?高考真題）我國太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星"羲和號"在國際上首次成功實現(xiàn)空間太陽Ha

波段光譜掃描成像。Ha和HR分別為氫原子由w=3和"=4能級向〃=2能級躍遷產(chǎn)生的譜線（如圖），

則（）

nE/eV

8-------------0

5---------------0.54

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

3---1-----------1.51

Ha|Hp

2—i——I-----3.40

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

A.Ha的波長比Hp的小

B.Ha的頻率比Hp的小

C.Hp對應(yīng)的光子能量為3.4eV

D.由對應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)

【答案】BD

【詳解】AB.氫原子〃=3與〃=2的能級差小于〃=4與"=2的能級差，則兒與由相比，Ha的波長

大、頻率小，故A錯誤、B正確；

C.Hp對應(yīng)的光子能量為

E=(-0.85)eV-(-3.40)eV=2.55eV

故C錯誤；

D.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量

E=(-3.40)eV-(-13.60)eV=10.2eV

He對應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，故D正確。

故選BDo

27.(2024?浙江,高考真題)玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示，處于〃=3能級的原子向低能級躍遷，會

產(chǎn)生三種頻率為匕1、匕2、?的光，下標數(shù)字表示相應(yīng)的能級。已知普朗克常量為〃，光速為C。正

確的是()

A.頻率為0的光，其動量為‘產(chǎn)

he

B.頻率為“和吆的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝置，均產(chǎn)生光電子，其最大初動能之差為如32

C.頻率為融和?的兩種光分別射入雙縫間距為力雙縫到屏的距離為工的干涉裝置，產(chǎn)生的干涉條

紋間距之差為

八32

D.若原子〃=3躍遷至n=4能級，入射光的頻率也＞一1

n

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)玻爾理論可知

/zv31=E3-E1

則頻率為％1的光，其動量為

選項A錯誤；

B.頻率為“和吆的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝量，均產(chǎn)生光電子，其最大初動能分別為

&皿=牝1-%出功

Efo?2=他1-出功

最大初動能之差為

△&“=牝「牝1=牝2

選項B正確；

C.頻率為冏和%的兩種光分別射入雙縫間距為d,雙縫到屏的距離為4的干涉裝置，根據(jù)條紋間距

表達式

、

A?x——LA——Lc

ddv

產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為

人LcLcLc11.Lc

△s----------=—z（-------）w----

Jv316?V21dv31v21Jv32

選項c錯誤；

D.若原子〃=3躍遷至〃=4能級，則

E4-E3=hv3i

可得入射光的頻率

選項D錯誤；

故選Bo

28.（2024?安徽?高考真題）大連相干光源是我國第一臺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。圖為氫原子的能級示意圖，已知紫外光的光子能量

大于3.11eV,當大量處于〃=3能級的氫原子向低能級躍遷時，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

【詳解】大量處于〃=3能級的氫原子向低能級躍遷時，能夠輻射出不同頻率的種類為

C；=3種

輻射出光子的能量分別為

△Ei=E3-&=-1.5leV-(-13.6eV)=12.09eV

A￡2=E3-￡2=-1.51eV-(-3.4eV)=1.89eV

AE3=E2-El=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV

其中

AE]>3.1leV,AE2<3.11eV,A￡3>3.11eV

所以輻射不同頻率的紫外光有2種。

故選Bo

29.(2024?江蘇?高考真題)如圖所示，納原子在幾個能級間躍遷時輻射的光的波長分別為4、4、％和4。

其中只有一種波長的光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，該光的波