2026年高考物理二轮复习：专题17 近代物理（专题专练）（全国适用）（原卷版）

1/2专题17近代物理目录第一部分风向速递洞察考向，感知前沿第二部分分层突破固本培优，精准提分A组·保分基础练题型01光电效应题型02原子结构、能级跃迁题型03核反应、核能B组·抢分能力练第三部分真题验证对标高考，感悟考法1．（2025·四川宜宾·三模）如图是工业生产中用到的光控继电器示意图（部分），它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成。当用黄光照射光电管阴极时，没有发生光电效应，当用蓝光照射光电管阴极时，发生了光电效应。则（）A．端应该接电源正极B．增大黄光照射强度，电路中可能存在光电流C．增大蓝光照射强度，光电子的最大初动能增大D．若将电源正负极对调，电路中可能没有电流2．（2025·河南·三模）霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色，如图为氢原子的能级示意图。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．从能级跃迁到能级时放出的光子波长最短C．有3种频率的光子能使金属钠发生光电效应D．用的电子轰击，氢原子可跃迁到的激发态3．（2025·山东济宁·模拟预测）我国深空探测器采用钚-238（）核电池作为长效能源。其衰变方程为。利用衰变释放的波长为λ的γ射线，照射探测器表面涂覆的新型钙钛矿材料（逸出功为）引发光电效应为设备供电。已知普朗克常量为h，光速为c。下列说法中正确的是（）A．衰变方程中的X为正电子B．探测器在宇宙空间航行时钚-238的半衰期将会变长C．的比结合能比的比结合能小D．γ射线照射钙钛矿材料逸出光电子的最大初动能01光电效应4．（2025·湖北·模拟预测）采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．若直流电源右端为正极，将滑动变阻器滑片向右滑动，则电流表示数不断增大B．若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片向右滑动，则电流表示数不断增大C．若b光能使某金属产生光电效应，则a光一定也可以D．若a光能使某金属产生光电效应，则b光一定也可以5．（2025·广东·模拟预测）如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状玻璃后被分成了、两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压表示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，则（）A．光在玻璃中的传播速度比光小B．增大图乙中的入射角，光的出射光先消失C．光的光子能量为D．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大6．（2025·甘肃天水·模拟预测）用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转。而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，那么（）A．光的波长一定大于光的波长B．增加光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．只增加光的强度可使通过电流计G的电流增大D．用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到7．（2025·河南·二模）太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应。如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光波长的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为（）A． B． C． D．8．（2025·江苏南京·二模）研究光电效应时，当用波长为的光照射某种金属时，遏止电压为，改变入射光波长，作出图像如图．其横轴截距为a，纵轴截距为b，元电荷为e，真空中光速为c．下列说法正确的是（）A．普朗克常量为B．该金属的截止频率为C．该金属的逸出功为D．遏止电压与入射光的波长成反比9．（2025·吉林长春·模拟预测）爱因斯坦提出了光子说，很好地解释了光电效应实验中的各种现象。与光电效应实验有关的四幅图如图所示，下列说法正确的是（

）A．如图1装置，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角变大B．由图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．由图3可知，为该金属的截止频率D．由图4可知，E等于该金属的逸出功02原子结构、能级跃迁10．（2025·河北·模拟预测）核磁共振成像技术的基本原理是：在一定条件下，人体内含量最多的氢原子吸收特定电磁波光子的能量，然后又将能量释放出来形成核磁共振信号。氢原子的能级图如图所示，现向一群处于基态的氢原子发射能量为12.09eV的光子。已知金属钨的逸出功为4.54eV，下列说法正确的是（）A．这群氢原子可以到达n=4能级B．这群氢原子向低能级跃迁时最多可放出2种不同频率的光子C．用这群氢原子放出的光子照射钨板时，逸出的光电子的最大初动能为7.55eVD．若向处于基态的氢原子发射能量为12.1eV的光子，氢原子可以到达n=3能级11．（2025·重庆·三模）如图甲为氢原子能级图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（）A．图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出3种不同频率的光B．图乙中，用频率的光照射时，将滑片向右滑动，电流表示数一定增大C．图丙中，图线所表示的光的光子能量为D．图乙中，光电管中的光电流方向为由极指向极12．（2025·海南·三模）如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从高能级向低能级跃迁时会释放光子，其中当从的能级直接向能级跃迁时会产生四种可见光，分别为红色光、蓝色光和两种紫色光。下列说法正确的是（）A．从能级向能级跃迁时产生紫色光B．产生的红色光子能量为C．当氢原子从高能级向低能级跃迁时原子的电势能增加D．处于能级的氢原子可以吸收能量为的光子13．（2025·辽宁沈阳·三模）巴耳末系在可见光区的四条谱线及相应的氢原子能级图分别如图和图所示。谱线、、和按波长依次排列，其中是红光谱线，则下列说法正确的是（）A．原子内部电子的运动是原子发光的原因B．对应的光子能量比对应的光子能量大C．可能是氢原子从能级向能级跃迁时产生的D．处于能级的氢原子能吸收2eV的光子，跃迁到能级14．（2025·吉林松原·模拟预测）大量的科学发展促进了人们对原子、原子核的认识，下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（）A．一群能量为的激发态的氢原子向低能级跃迁最多可以辐射3种不同频率的光子B．放射性元素的半衰期与其所处环境的压力、温度及化学状态有关C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．一个电子与一个基态氢原子碰撞，刚好使这个氢原子电离，这个电子的初动能至少是15．（2025·四川内江·三模）氢原子的能级图如图所示。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2.29eV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12.09eVB．从跃迁到放出的光子波长最长C．用0.86eV的光子照射，氢原子跃迁到激发态D．有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应03核反应、核能16．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）一个粒子融合到一个核中，核反应方程为，其中和的比结合能分别为7.975MeV、8.03MeV，则（）A．Z=10、A=19B．Z=9、A=20C．原子核比更稳定D．的结合能比的大17．（2025·湖北黄冈·模拟预测）治疗甲状腺疾病通常使用碘的放射性同位素碘－131，其衰变方程为，已知2g碘－131经过24天后会有1.75g发生衰变，下列说法正确的是（）A．X为中子 B．碘－131的半衰期为8天C．碘－131中的中子数为53 D．碘－131衰变过程满足质量守恒18．（2025·辽宁大连·三模）某种原子核X经过一系列的衰变达到稳定状态变成原子核Y，质量数与中子数的关系图像如图所示，下列说法正确的是（）A．X的质子数与Y的质子数之比为73∶62B．Y的比结合能大于X的比结合能C．X经过1次衰变后新元素的质子数与中子数之比为8∶5D．X变成Y的衰变方程式为19．（2025·山东·模拟预测）位于连云港的田湾核电站是我国最重要的核电基地之一，其核反应堆利用作为核燃料，铀235在发生核裂变反应时会释放大量能量，并产生中子和其它裂变产物，已知的核反应方程式如下：，以下说法中正确的是（）A．该核反应需要持续不断的提供大量中子B．Ba比铀235比结合能更大C．温度升高，的半衰期变短D．核反应方程中X的质子数比中子数少5320．（2025·陕西咸阳·模拟预测）科学家团队水下考古调查勘探，对古船中稻壳进行了碳十四测量，验证了古船的“年龄”。已知植物存活期间，因其新陈代谢等生命活动，其体内的比例保持不变，生命活动结束后，能自发进行β衰变成为，的比例持续减少，下列说法正确的是（）A．核的比结合能大于核的比结合能B．发生一次β衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个C．经过一个半衰期，10个放射性元素原子核会剩余5个没有发生衰变D．经过两个半衰期就会全部发生衰变21．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）新一代人造太阳“中国环流三号”实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。“中国环流三号”发生核聚变时的核反应方程为，光速，则下列说法正确的是（）A．新核X为B．因为核聚变释放能量，根据可知核聚变后的总质量数减少C．高温能使所有的原子核克服核力而聚变D．一个和一个聚变时，质量亏损约为3.13×10-29kg22．（2025·浙江杭州·一模）（多选）用相同装置做两种单色光的双缝干涉实验，干涉图样如图甲；用不同色光做光电效应实验，光电流与电压的关系如图乙；氢原子的局部能级图及三种能级跃迁如图丙。则（）A．甲图中的①的光子动量比②的光子动量小B．乙图中的①的光子频率比②的光子频率大C．若甲图中的①光对应乙图的②光，则甲图中的②光可能与乙图中的③光对应D．若乙图中的②光对应丙图的②光，则乙图中的①光可能与丙图的①光对应23．（2025·浙江温州·一模）（多选）图甲为氢原子能级示意图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，能使图乙所示的光电管阴极K发生光电效应的只有两种，现用这两种不同的光a、b照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV，下列说法正确的是（）A．图甲中，氢原子向低能级跃迁能发出2种不同频率的可见光B．图乙中，用光照射时，将滑片P向左滑动，电流表示数一定增大C．图丙中，遏止电压的大小之差D．光和光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有大于24．（2025·辽宁朝阳·模拟预测）（多选）如图，两束单色光A和B从空气射入半圆形玻璃棱镜，均从O点射出，且合并为复色光C，两种单色光A和B照射同种金属都能发生光电效应，现在调节两束光强分别照射相同的光电管，使实验时两束光在单位时间内产生相同数量的光电子，实验所得的图像如下图，下列说法正确的是（）A．A光频率大于B光B．A光在棱镜中速度较大C．实验中光电流与光电管两端所加的电压变化如图C规律变化D．实验中光电流与光电管两端所加的电压变化如图D规律变化25．（2025·安徽·三模）（多选）在智能家居系统中，光电传感器通过光电效应原理控制窗帘开关。当阳光透过窗户照射到阴极K时，电路中产生光电流，经放大器放大的电流驱动电磁铁吸引衔铁，从而打开窗帘。当电流减弱或消失时，衔铁自动脱离，窗帘关闭。在一次调试中，用一定强度的绿光照射阴极K，当滑动变阻器的滑片从最左端向右恰好滑到中间位置时，窗帘自动打开了。假设电路中电流始终未达到饱和电流。则（）A．仅改用同等强度的红光，也一定可以打开窗帘B．电源正负极装错，可能无法自动打开窗帘C．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向左滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开D．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向右滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开26．（24-25高三下·湖南长沙·模拟预测）（多选）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光分别由真空玻璃管的窗口射向阴极。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，和对应的曲线交点为，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（）A．三束光分别射入同一单缝衍射装置时，的中央亮纹比窄B．光照射阴极产生的光电子的最小德布罗意波长小于光照射阴极产生的光电子的最小德布罗意波长C．若三束可见光为氢原子从相应高能级向第一激发态跃迁时产生，则三束光中对应的能级最低D．对应于图2中的点，、光照射阴极时，单位时间到达阳极的光电子数目相等27．（2025·天津宁河·一模）（多选）我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线（如图所示），则（）A．的频率比的大B．若照射某金属时发生光电效应，则照射该金属时一定发生光电效应C．分别用和照射同一个狭缝装置时，的衍射现象更明显D．分别用和照射同一个双缝干涉实验装置时，对应的相邻条纹间距更大28．（2025·浙江·二模）（多选）原子钟对提升导航定位、深空探测、电力系统授时等技术具有重要意义，如图所示为某原子钟工作原子的四能级体系。首先，工作原子吸收波长为的光子a，从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ。然后，工作原子自发辐射出波长为的光子，跃迁到“钟跃迁”的上能级2，并在一定条件下跃迁到“钟跃迁”的下能级1，辐射出波长为的光子，实现受激辐射，发出钟激光。最后，工作原子从下能级1回到基态，同时辐射出波长为的光子。则（）A．某“振荡器”产生的电磁场能使工作原子从能级1跃迁到能级2，则“振荡器”的振荡频率为B．该原子钟产生的钟激光的波长C．光子a的动量一定比钟激光的动量大D．钟激光可以让某金属材料发生光电效应，光子a一定也可以29．（2025·四川遂宁·模拟预测）（多选）射洪市是锂电之都，但锂电池在运用过程中有一些缺陷，我们正在研究原子能电池，其原理是利用放射性同位素衰变过程释放的热能转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长。其中是原子能电池的放射源之一，会发生β衰变，半衰期为28.5年，主要来源于的裂变，其核反应方程为＋→＋＋2。下列说法中正确的是（）A．的平均结合能比裂变产物的平均结合能大B．的β衰变方程为C．衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的负电子D．密闭容器中装有10g经过28.5年容器中剩余物质质量为5g30．（2025·河南·模拟预测）（多选）铀238是一种重要的放射性同位素，半衰期约为45亿年，其应用涵盖核能、军事及科研领域，其衰变的核反应方程为，并伴随有γ射线产生，则下列关于该核反应方程，说法正确的是（）A．若要缩短铀238的半衰期，可使其处于高温、高压的环境B．γ射线是由核放出C．该衰变为β衰变D．若的结合能为E1，的结合能为E2，的结合能为E3，则该核反应方程释放的能量为E2+E3−E131．（2025·天津武清·一模）（多选）烟雾自动报警器的探测器中装有放射性元素，其衰变方程为下列说法正确的是（）A．反应前的质量大于反应后的质量之和B．冬天气温较低，镅241的衰变速度会变慢C．