2026高考物理第二輪專題復(fù)習(xí)

15.近代物理

選擇題:1~6題每小題4分,7~12題每小題6分洪60分

基礎(chǔ)鞏固練

1.（2024河北卷）鋰是新能源汽車、儲(chǔ)能和信息通信等新興產(chǎn)'也的關(guān)鍵材料。研究表明，鋰

元素主要來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

,2

程為6C+1H—＞；Li+2；H+X,式中的*為（）

B.「eC.?eD.^He

2.（2025重慶卷）在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中可利用激光使原子減速若一個(gè)處于基態(tài)的原子朝某方向運(yùn)

動(dòng),吸收一個(gè)沿相反方向運(yùn)動(dòng)的能量為E的光子后躍遷到相鄰激發(fā)態(tài)，原子速度減小，動(dòng)量

變?yōu)椤āＦ绽士顺Ａ繛閮汗馑贋間則（）

A.光子的波長(zhǎng)為￡

he

B.該原子吸收光子后質(zhì)量減少了4

C.該原子吸收光子后德布羅意波長(zhǎng)為I

P

D.一個(gè)波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子也能使該基態(tài)原子躍遷到激發(fā)態(tài)

3.（多選）（2024黑吉遼卷）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

4.（2024安徽卷）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3.11eV,當(dāng)大量處于〃=3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（）

nE/cV

oo_______............un

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

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

Z2A

1

1-1J/2.OK

A.1種B.2種C.3種D.4種

5.（多選）（2025河北保定模擬）瓶核是最簡(jiǎn)單的放射性原子核,夜光手表是利用僦核衰變產(chǎn)

生的p射線激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光。笳核發(fā)生p衰變過程,卜除了產(chǎn)生p粒子和新核外，還會(huì)放

出質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)為零的反中微子。晁核的半衰期為12.5年，下列說法正確的是（）

A.衰變方程為汨-THe+_：°e+%

礙He的比結(jié)合能小于汨的比結(jié)合能

C.若有質(zhì)量為168g的笳核，經(jīng)過25年后，剩余笳核的質(zhì)量為42g

D.笳與氧反應(yīng)生成的超重水沒1frT放射性

6.（多選）（2025四川雅安二模）中國(guó)將在2025年開工建設(shè)全球首座商用牡基熔鹽堆，預(yù)計(jì)

2029年投入運(yùn)行，這是核能領(lǐng)域又一重大突破。如圖是不易裂變的23；0Th轉(zhuǎn)化為易裂變的

23；°U的過程示意圖。下列說法正確的是（）

O+o??y出瞥o

A.23；0Th衰變?yōu)槭莗衰變

吟Pa的比結(jié)合能小于23；U的比結(jié)合能

C.23^Pa衰變?yōu)?3*U放出的電子來自原子核外電子

D.可以通過升溫、加壓的方式改變核廢料的半衰期

綜合提升練

7.（2025河北石家ht二模）用a粒子表?yè)綮o止的氮核，核反應(yīng)方程為a+：N一1O-X+y。已

知y光子的頻率為匕氮核的質(zhì)量為〃小a粒子的質(zhì)量為胸,氧核的質(zhì)量為〃?2,X的質(zhì)量為

機(jī)3,普朗克常量為力,真空中的光速為Co下列說法正確的是（）

A.X核為笊核

B.y光子的動(dòng)量大小為軍

C.釋放的核能大小為（加+mn-m2-m3）浮

D.反應(yīng)后氧核和X核的總動(dòng)量等于a粒子的初動(dòng)量

8.（2025重慶二模）北斗二期導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺(tái)自主研發(fā)的星載氫原子鐘，它

是利用氫原子能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘的,如圖為氫原子能級(jí)圖/、

b、c為氫原子能級(jí)躍遷過程中所發(fā)出的三種光，則下列說法正確的是（）

〃E/eV

2-------------------------------3.4

ac

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

A.氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子

B.大量處于〃二4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，形成的線狀光譜總共有3條亮線

C.在相同條件下,〃、蟲c三種光中力光最容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

D.用b光照射處于〃=2能級(jí)的氫原子，氫原子會(huì)發(fā)生電離

9.（2024浙江1月選考）氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示，此四條譜線滿足巴耳末公

式卜兄G*）（〃=3,4,5,6,…）。用Hs和冉光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究，則（）

A.照射同一單縫衍射裝置,小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,小光的側(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Hy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,冉光的飽和光電流小

10.（2025山東青島模擬）圖甲為氫原子光譜示意圖，圖乙為氫原子部分能級(jí)示意圖。圖甲中

的Ha、Hp、Hy、H6是氫原子在可見光區(qū)的四條譜線，這四條譜線為氫原子從后3能級(jí)向

〃二2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的。已知可見光的光子能量范圍為1.62~3.11eV°下列說法正確的是

（）

乙

A.Ha對(duì)應(yīng)的光子能量比HY對(duì)應(yīng)的光子能量大

B.Hs可能是氫原子從w=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的

C.若氫原子從〃=4能級(jí)向/?=3能級(jí)躍遷，則輻射出的光屬于紅外線

D.若氫原子從〃二2能級(jí)向能級(jí)躍遷，則需要吸收10.2eV的能量

11.(2024北京卷)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=lxl0」81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=3.0xl0?m/s,

普朗克常量/?=6.6xl0-34j.&下列說法正確的是()

A.對(duì)于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長(zhǎng)為550nm的可見光的涌射現(xiàn)象更明顯

B.此阿秒光脈沖和波長(zhǎng)為550mn的可見光束總能量相等時(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-13.6cV(-2.2xlO-i8j)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

培優(yōu)拔高練

12.(2025河南鄭州三模)氫原子能級(jí)如圖甲所示。用某一頻率的光照射一群處于基態(tài)的氫

原子后向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出6種頻率的光,分別用這些頻率的光照射圖乙電路的陰極

K,其中只有3種不同頻率的光〃、Ac能夠發(fā)生光電效應(yīng)，用如圖乙所示的電路研究光電

效應(yīng)規(guī)律，可得電壓U與光電流之間的關(guān)系如圖丙所示，元電荷為e。下列說法正確的是

()

nE/eV

8......................0

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

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

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

2-------------------3.4

4

乙

A.當(dāng)滑片向左端移動(dòng)時(shí)，光電流/將增大

B.陰極K材料的逸出功大于10.2eV

C.a光照射得到的光電流最弱，所以a光光子能量最小

D.圖丙中3條圖線對(duì)應(yīng)的遏止電壓,一定有U〃-Uc=1.89V

參考答案

1.D解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒解得X的質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,故X為；He,

故D正確。

2.C解析光子能量公式為E二四，解得波長(zhǎng)故A錯(cuò)誤;原子吸收光子后，能量增加E,

根據(jù)質(zhì)能方程A〃『與可知,質(zhì)量應(yīng)增加而非減少，故B錯(cuò)誤;德布羅意波長(zhǎng)公式為2』,題目

CP

明確吸收后原子動(dòng)量為P，因此波長(zhǎng)為:，故C正確;吸收光子躍遷需光子能量嚴(yán)格等于能級(jí)

差，波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子能量更低（￡'=與<￡）,無法滿足躍遷條件，故D錯(cuò)誤。

3.BD解析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;根據(jù)光子能量公式8=hv可知增力n止匕x光的強(qiáng)度,x光的光

子能量不變，故B正確;根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=/n，-Wo,可知增加此X光的強(qiáng)度，逸

出的光電子最大初動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤;增加此X光的強(qiáng)度，單位時(shí)間照射到金屬表面的光

子數(shù)變多，則單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多，故D正確，

4.B解析大量處于〃=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光子種類

為C”3種，輻射出光子的能量分別為AEi=k12.09eVAE2=E3-E2=1.89

eV,AE3=E2-Ei=10.2eV,其中A￡i>3.HeV；AE2<3.11eV,A^3>3.11eV,所以輻射不同頻率的

紫外光有2種。故選B。

5.AC解析根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為；H—HHe+/e+%,A正確

/

He更穩(wěn)定」He的比結(jié)合能大于：H的比結(jié)合能,B錯(cuò)誤；根據(jù)〃『根可得

25

68x（；）示g=42g,C正確;元素具有放射性，與元素處于單質(zhì)還是化合物狀態(tài)無關(guān),D錯(cuò)

誤。

6.AB解析23；0Th衰變?yōu)?31Pa滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知生成物為電子，則為

P衰變，故A正確;23；Pa衰變?yōu)?3；U釋放出能量，則生成物比反應(yīng)物更穩(wěn)定，即生成物

23；?U的比結(jié)合能大于反應(yīng)物23；1Pa的比結(jié)合能，故B正確;衰變輻射出的電子來自中子轉(zhuǎn)

化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，故C錯(cuò)誤;放射性元素的半衰期由原子核決定，與外界的溫度、

壓強(qiáng)無關(guān)，與化學(xué)狀態(tài)也無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

7.C解析根據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，可得X的電荷數(shù)為2+7-8=1,質(zhì)量數(shù)為

4+14-17=1,X核為氣核，故A錯(cuò)誤;丫光子的頻率為匕可知其動(dòng)量為〃上=上故B錯(cuò)誤;核反

4C

應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△/〃二〃“十〃1a-/〃2-，〃3,反應(yīng)過程中釋放的核能為

A￡二Awe2=(如十加廠加2-m3)畫故C正確;根據(jù)動(dòng)量守恒定律,反應(yīng)后氧核和X核以及丫光子

的總動(dòng)量等于a粒子的初動(dòng)量，故D錯(cuò)誤。

8.C解析氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)吸收光子，故A錯(cuò)誤;大量處于〃二4能級(jí)的氫

原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，形成的線狀光譜總共有C”6條譜線，故B錯(cuò)誤;根據(jù)公式

2=仄=后=4-￡〃可知，在相同條件下,a、b、c,三種光中力光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，最容易發(fā)生明顯的

X

衍射現(xiàn)象，故C正確;用b光照射處于n=2能級(jí)的氫原子，氫原子是否能發(fā)生電離取決于b

光的能量是否足以使氫原子從n=2能級(jí)躍遷到電離態(tài)力光的能量AE=EI-E2=2.55eV<3.4

eV,因此不能使處于〃二2能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，故D錯(cuò)誤。

9.C解析根據(jù)巴耳末公式可知,FU與冉光相比較HY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,Hy光的中央明條紋寬度寬，故A錯(cuò)誤;孫光

的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)戶：可知%光的頻率較小，則HY光的折射率較小，在平行玻璃磚的偏折較

A

小,用光的側(cè)移量小，故B錯(cuò)誤;出光的頻率較小,Hy光的光子能量較小，以相同功率發(fā)射的

細(xì)光束,HY光的光子數(shù)較多，真空中單位長(zhǎng)度上出光的平均光子數(shù)多，故C正確;若也、％

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,出光的頻率較小,冉光的

光子能量較小,Hy光的光子數(shù)較多，則Hy光的飽和光電流大，故D錯(cuò)誤。

10.C解析Ha譜線的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，頻率最小，能量最小，故H?對(duì)應(yīng)的光子能量比Ha對(duì)應(yīng)的光

子能量大,A錯(cuò)誤;由題圖可知，四條譜線中用譜線的波長(zhǎng)最短，頻率最大，而氫原子從高能

級(jí)向n=2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的光子中，從n=3能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子能量最小，其

波長(zhǎng)最長(zhǎng)，頻率最小,B錯(cuò)誤;氫原子從〃二4能級(jí)向〃二3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子的能量為

-0.85cV-(-1.51eV)=0.66eV,此能量小于可見光的能量范圍，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故此光屬于紅外線,C

正確;若氫原子從〃=2能級(jí)向n=\能級(jí)躍遷,釋放出能量為10.2eV的光子,D錯(cuò)誤。

11.C解析持續(xù)時(shí)間為々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，則此阿秒光脈沖的最長(zhǎng)波長(zhǎng)為i=cf=30nm<550nm,最長(zhǎng)波長(zhǎng)明顯小于550nm可見光

波長(zhǎng),由障礙物尺寸與波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象越明顯，則波長(zhǎng)為550nm的可見

光的衍射現(xiàn)象更明顯,A錯(cuò)誤;與550nm的可見光相比，此阿秒光脈沖波長(zhǎng)較短，頻率較高,

由片后可知此阿秒光脈沖的單個(gè)光子能量較大，故當(dāng)其與55()nm的可見光總能量相等時(shí),

A

此阿秒光脈沖的光子數(shù)更少,B錯(cuò)誤;此阿秒光脈沖的最小頻率為則其最小光子能量為