2026年高考物理二轮复习讲义：近代物理（全国）解析版

专题17近代物理

目录

01析考情精解..................................................................................2

02构知能架构...................................................................................3

03破题型攻坚..................................................................................4

题型一光电刎................................................................................4

真题动向侧重材料特性与光电管应用

知识1光电效应的研究思路与光电管

必备知识知识2与光电效应有关的图像

考向1光电效应和光电管

命题预测考向2与光电效应有关的图像问题

题型二原子结构、能级跃迁....................................................................11

真题动向突出能级跃迁与多模块融合

知识1三个基本假设

必备知识知识2两类跃迁问题和电离

知识3跃迁产生的谱线条数

考向1受激跃迁和电离

命题预测考向2与光电效应相结合

题型三核反应、核能...........................................................................17

真题动向强调现代科技与核物理应用

知识1衰变与半衰期

必备知识知识2核反应与核能

考向1原子核的衰变和半衰期

命题预测考向2核反应方程与核能的计算

析•考情精解

命题从近三年高考题看，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

轨迹

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

透视用，突出基础性、时代性特点。

考点2025年2024年2023年

2024海南卷T8,4分

2025广东卷T3,4分

光电效应2024辽宁、吉林、

2025河北卷T13,8分

黑龙江卷T8,4分

2024湖南卷T1,4分2023辽宁卷T6,4分

考点

3m2024安徽卷T1,4分2023海南卷T10,4分

原子结构、能级

频次2025甘肃卷T1,4分2024江西卷T2,4分2023河北卷T1,4分

跃迁2024江苏卷T5,4分2023湖北卷T1,4分

总结

2024新课标卷T17,6分2023山东卷T1,3分

2025天津卷T2,4分2024河北卷T1,4分

2023北京卷T3,3分

2025安徽卷T1,4分2024湖北卷T2,4分

2023广东卷T1,4分

核反应、核能2025河南卷T6,4分2024广东卷T2,4分

2023海南卷T1,4分

2025福建卷T6,4分2024江苏卷T3,4分

2023湖南卷T1,4分

2025云南卷T1,4分2024山东卷T1,3分

2026预计2026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、

命题

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

预测性。

爱因斯坦光电效应方程：修二加

•题型攻坚

题型一光电效应

1.（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，其最大初动能为瓦，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瓦

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无

【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.由光电效应方程仇二h"-卬0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Ek，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.由凡=九^一小0可知频率不变最大初动能不变，D错误。

故选Bo

新情境：以“甲、乙两种金属的逸出功差异”为载体，将光电效应方程与光电子发射条件

结合，构建金属材料特性与光电子发射的关联模型。

新考法：通过“频率变化、光强变化对光电子发射的影响”，综合考查光电效应的截止频率、

命题解读

最大初动能与光强的关系，突破单一知识点的记忆性考查。

新角度：从''逸出功与入射光频率的匹配性”切入•分析不同条件下光电子的发射可能性，

聚焦光电效应的核心条件。

2.（2025・浙江•高考真题，UT,3分）（多选）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光尸、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，。的中央亮纹比R宽

B.尸、。产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于0

C.氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中。对应的能级最高

D.对应于图2中的“点，单位时间到达阳极力的光电子数目，尸多于。

【答案】BC

【详解】A.根据=九丫一卬逸出功

因。的截止电压大于R，可知。的频率大于火的频率，。的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射

装置时，H的衍射现象比。更明显，则。的中央亮纹比R窄，选项A错误；

B.同理可知。、。产生的光电子在K处。的最大初动能比P较大，根据4=2=

pJ2m4m

可知最小德布罗意波长，P大于0,选项B正确；

C.因。对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据"=Em-七2

可知三束光中。对应的能级最高，选项C正确；

D.对应于图2中的M点，P和0的光电流相等，可知P和0单位时间到达阳极力的光电子数目相等，选

项D错误。

故选BCo

新情境：以“三束氢原子跃迁产生的可见光照射光电管”为载体，将氢原子能级跃迁与光

电效应结合，构建原子物理与光电效应的综合模型。

新考法：通过“单缝衍射、德布罗意波长、能级跃迁、光电流”等多维度考查，综合应用光

命题解读

电效应方程、能级跃迁规律及波粒二象性，突破单一光电效应的考法。

新角度：从“截止电压与光电子最大初动能的关联''切入，推导氢原子跃迁的能级差，聚焦

原子物理与光电效应的交叉应用。

命Q❾❸

知识1光电效应的研究思路与光电管

1.光电效应的研究思路

(1)两条线索：

「限f强度—决定着每秒钟光源发射的光子数

光I频率——决定着每个光子的能量£二成一

加「每秒钟逸出的光电子数一决定着光电V

g流的大小

、子、光电子逸出后的最大初动能:加川------

(2)两条对应关系:

入射光强度大T光子数目多一发射光电子多一光电流大;

光子频率高一光子能量大一光电子的最大初动能大。

2.三个定量关系式

(1)爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0.

(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek=eUc.

(3)逸出功与截止频率的关系:Wo=hvc.

3.光电管上加正向与反向电压情况分析

(1)光电管加正向电压时的情况

①尸右移时,参与导电的光电子数增加;

②尸移到杲一位置时，所有逸出的光电子恰好都参与了导电，光电流恰好达到最大值;

③户再右移时，光电流不再增大。

反向电压

（2）光电管加反向电压时的情况

①P右移时，参与导电的光电子数减少；

②P移到某•位置时，所有逸出的光电子恰好都不参与导电,光电流恰好为0,此时光电管两端加的电压为遏止

电压；

③户再右移时,光电流始终为0o

知识2与光电效应有关的图像

图像名称图线形状读取信息

①截止频率（极限频率）：横轴截距

Lzi

最大初动能£k与入射光频②逸出功：纵轴截距的绝对值航=|一

率y的关系图线o\/k1E\=E

③普朗克常量：图线的斜率4=/?

①截止频率心：横轴截距

[Z②遏止电压“.：随入射光频率的增大

遏止电压”与入射光频率v

而增大

的关系图线

③普朗克常量乩等于图线的斜率与电

0VcV

子电荷量的乘积，即〃=船

①遏止电压”：横粕截距

-强光（黄）

颜色相同、强度不同的光，/m

斤-------弱光（黄）②饱和光电流/m；电流的最大值

光电流与电压的关系2

③最大初动能：Ekm=eUc

ueti-------------------U

'----黄光①遏止电压"1、Uc2

颜色不同时，光电流与电压二-----蓝光

上②饱和光电流

的关系

?U③最大初动能Ek尸Ek2=eUc2

考向1光电效应和光电管

1.（2025・湖南娄底•模拟预测）赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更

容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从

表而逸出。光电效应实聆电路如图所示，下列说法正确的是（）

光束阳口

A.玻尔最早用量子观点对光电效应现象给予了合理解释

B.光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量

C.要测量遏止电压，电源右端为正极

D.遏止电压与入射光频率成E比

【答案】C

【详解】A.爱因斯坦提出光了•说，从理论上解释了光电效应的实验现象，故A错误；

B.光电效应揭示了光的粒子性，但是不能证明光子除了能量之外还具有动量，故B错误：

C.要测量遏止电压，则加反向电压，故电源右端为正极，故C正确；

D.根据遏止电压与最大初动能的关系有eUc=Ekmax根据光电效应方程有Ekmax=hv-W0

联立解得-?可知遏止电压以与入射光频率,成线性关系，不是成正比，故D错误。故选C。

2.（2025•江苏苏州•三模）如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于〃=3激发态的氢原子跃迁时发出

频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为12.09eV,用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P,

当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片尸和。点刚好位于滑动变阻器的上、

下中点位置。则（）

A.要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向匕端移动

B.不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应，遏止电压是相同的

C.电极K处金属的逸出功是7eV

D.从图示位置滑动滑片P,微安表的读数可能先增加后不变

【答案】D

【详解】A.要使微安表的示数恰好为零，光电管应接入反向电压，即K板电势高于A板电势，则滑片尸应

由图示位置向a端移动，故A错误：

B.根据eUc=Ek=hv-WQ

可知不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应，遏止电压是不同的，故B错误：

C.用光子能量为12.09eV照射到光电管电极K上，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零，可

知遏止电压为7V,根据=Ek=hv-WQ

可得逸出功为Wo=hv-eUc=12.09eV-7eV=5.09eV

故（:错误；

D.图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，若从图示位置向6瑞滑动滑片P,正向电压增大，则微安表的

读数会先增加后不变，故D正确。故选D。

考向2与光电效应有关的图像问题

3.（2025・湖北武汉•模拟预测）在光电效应实验中，用三束光分别照射同一阴极K得到如图所示的电流和电

压关系曲线，则下列说法正确的是（）

A.三束光的频率关系是v甲＞£乙＞丫丙

B.三束光产生的光电子的最大初动能"甲〉”乙〉”丙

C.其他条件不变，电压越大，饱和光电流越大

D.其他条件不变，光强越大，饱和光电流越大

【答案】D

【详解】A.根据Ek=eUc=/n/-Wo,三束光的频率应为"甲=1/丙Vu乙，故A错误；

B.根据凡=64,可知，光电子的最大初动能应为Egp=Ek丙V"乙，故B错误；

CD,饱和光电流的大小，指当阴极发出的全部光电子都达到正极板时的最大电流，所以饱和光电流的大小

与光强自关，与电压无关，故C错误，D正确。故选D。

4.（2025・安徽•模拟预测）研究光电效应规律时，得到。、5两种金属的遏止电压外随入射光的频率V的关系

图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.普朗克常数等于图像的斜率

B.金属a的极限波长比金属八长

C.当入射光的频率相同时，金属人的遏止电压大

D.当两种金属的谒止电压相等时，金属〃的入射光频率高

【答案】B

【详解】A.根据光电效应方程加=〃o+Ekm，eUc=Ekm整理可得4="一改，图像的斜率等于士故A

eee

错误;

B.由图像横轴截距表示截止频率匕aV%b，根据c=An得儿,％，故B正确;

C.由图像可知，。的截止频率大则逸出功断大，由A项整理得到的式子可知金属力的遏止电压火小，故

C错误；

D.当两种金属的遏止电压”相笔时，。的截止频率小则逸出功％,小，金属。的入射光频率低，故D错误。

故选Bo

5.（2025・辽宁•模拟预测）（多选）用光照射金属钠时逸出的光电子的最大初动能a随入射光频率v变化的图

像如图（a）所示，氢原子的能级图如图（b）所示。下列说法正确的是（）

A.金属钠的极限频率为5.53x1014Hz

B.金属钠的逸出功约为2.29eV

C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D.若用氢原子从几=4能级跃迁到n=2能级时幅射的光照射金属钠，将有光电子逸出

【答案】ABD

【详解】ABC.根据爱因斯坦光电效应方程可得垃二h"一皿0二九丫一九%=-%）

由图（a）横轴截距可知金属钠的极限频率为％=5.53x1014Hz：由纵轴截距可知金属钠的逸出功约为=

2.29eV；逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不是正比关系，故AB正确，C错误；

D.若用氢原子从九=4能级跃迁到九=2能级时辐射的光照射金属钠，辐射出的光子能量为AE=E4-E2=

2.55eV>W0=2.29eV可知有光电子逸出，故D正确。故选ABD。

题型二原子结构、能级跃迁

1.（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。He+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He+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50eV,则He+离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为（）

nE/eV

4--------------------------51.02

3-------------------------4837

2--------------------------40.81

10（基态）

A.n=4n=3能级B.n=4n=2能级

C.n=3n=2能级D.n=3->n=1能级

【答案】C

【详解】根据题意可知，用能量为50eV的电子碰撞He+离子，可使He+离子跃迁到n=3能级和n=2能级,

由AE=E-E=hv=

mnA

可知，波长最长的谱线对应的跃迁为n=3T"=2能级。故选C。

新情境：以“电子碰撞激发离子能级跃迁”为载体，将电子能量与离子能级结合，构建粒

子碰撞与能级跃迁的关联模型。

新考法：通过“电子能量与离子能级的匹配性”，考查能级跃迁的能量条件及辐射谱线的波

命题解读

长规律，突破单一能级跃迁的考法。

新角度：从“辐射谱线的波长与能级差的反比关系”切入，推导最长波长对应的跃迁，聚焦

能级跃迁的能量与波长的定量关联。

2.（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〃=3能级的原子向低能

级跃迁，会产生三种频率为内1、"32、吟1的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为/?，光速为

Co正确的是（）

A.频率为的光.其动量为伊

B.频率为期31和期21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九匕2

C.频率为叱I和吟1的两种光分别射入双缝间距为d,双缝到屏的距离为£的干涉装置，产生的干涉条纹

间距之差为卢。

dv32

D.若原子〃=3跃迁至〃=4能级，入射光的频率44＞审

3%h

【答案】B

【详解】A.根据玻尔理论可知仙31=%-Ei则频率为功1的光，其动量为2=!=蜘=如刍选项人错误；

XCC

B.频率为力i和功1的两种光分别射入同一光电效应装量，均产竺光电子，

其最大初动能分别为Ekml=八彩1一”逸出功，&m2=前21一皿逸出功

最大初动能之差为AEkm=/iv3i-hv2i=/lh2选项B正确；

C.频率为叱I和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距岗为乙的干涉装置，根据条纹间距表达

式%产生的干涉条纹间距之差为加=悬一篇—右一刃工公选项C错误；

D.若原子〃=3跃迁至〃=4能级，则%-7二前34可得入射光的频率%4="卢选项口错误；故选九

新情境：以“氢原子n=3能级向低能级跃迁产生三种频率的光”为载体，将能级跃迁与光

电效应、双缝干涉结合，构建原子物理与波动光学的综合模型。

新考法：通过“光子动量、最大初动能、干涉条纹间距”等多维度考杳，综合应用玻尔理论、

命题解读

光电效应方程及波动光学公式，突破单一能级跃迁的考法。

新角度：从“能级跃迁的能量差与光子频率的关联”切入，推导不同跃迁的光子特性，聚焦

原子物理与光学的交叉应用。

知识1三个基本假设

1.能级假设：氢原子能级En=E；(h=］,2,3,…)，n为量子数.

2.跃迁假设：hv=Em—En(m>n).

3.轨道量子化假设：氢原子的电子轨道半径4=/口(n=l,2,3,…)，n为量子数.

知识2两类跃迁问题和电离

1.氢原子能级跃迁

①从低能级(n)当二高能级(m)：动能减少，势能增加，原子能量增加，吸收能量，hv=Em-En.

②从高能级(m)当以低能级(n)：动能增加，势能减少，原子能量减少，放出能量，hv=E,„-E„.

2.受激跃迁有两种方式：

①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰好等于能级差，hv=En-E,t.

［注意］对于大于电离能的光子可被吸收，可将原子电离。

②碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E巫一E”

3.电离：指原子从基态(〃=1)或某一激发态。立2)跃迁到〃=8状态的现象。

(1)电离态：〃=8,E=0。

(2)电离能：指原子从基态或某一激发态跃迁到电离态所需要吸收的最小能量。

对干氢原子：①基态—电离态：£%=0-(-13.6eV)=13.6eV,即为基态的电离能。

②”=2—电离态：E啖=0—&=3.4eV,即为〃=2激发态的电离能。

［注意］如果原子吸收能量足够大，克服电离能后，电离出的自由电子还具有一部分动能。

知识3跃迁产生的谱线条数

1.一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类：N=C；=生山

2

2.一个原子的核外电子向基态跃迁时发射最多光子的种类：N=n-\°

考向1受激跃迁和电离

1.（2025•内蒙古•模拟预测）氢原子能级图如图所示，大量氢原子从71=4的能级向n=2的能级跃迁时辐

射出可见光。，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光6,则（）

E

〃

8O/eV

5

454

-O.,85

3-O,51

2-1,40

-3

1-----------------------13.60

A.大量氢原子从n=4的能级向基态跃迁时会辐射出丫射线

B.氢原子可吸收2eV的光子从几=2能级跃迁到几=3能级

C.在真空中传播时，。光较力光速度小

D.当氢原子从九=4能级跃迁到几=1能级时，原子能量变小

【答案】D

【详解】A.丫射线是原子核受激发产生的，大量氢原子从九二4的能级向基态跃迁时，是从高能级向低能级

跃迁，不会辐射出Y射线，故A错误；

B.氢原子从71=2能级跃迁到？1=3能级，是从低能级向高能级跃迁，需要吸收能量，吸收的光子能量AE=

E3-E2=-1.51-（-3.40）=1.89eV

而不是2eV,故B错误：

C.a光和力光在真空中传播时的速度相等，均为光速c,故C错误；

D.当氢原子从九二4能级跃迁到九=1能级，要辐射光子，原子要释放能量，原子能量变小，故D正确。

故选D。

2.（2025・陕西咸阳・模拟预测）2024年8月6日，我国发射了千帆极轨01组卫星，其中采用的氢原子钟是

•种精密的时钟，它是利用原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能

级示意图，纣光光子的能量范围为1.6卜2.00eV,紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV,卜列说法正确的是

)

nE/eV

..................0

------------0.38

、---------------0.54

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

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

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

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

A.氢原子从n=3能级跃迁到n=6能级，轨道半径变小

B.使n=2能级的氢原子电离至少需要1.02eV的能量

C.氢原子从〃=6能级跃迁到n=2能级放出的光子是紫光光子

D.一个氢原子从九=5能级向低能级跃迁时，辐射光的频率最多有10种

【答案】C

【详解】A.氢原子从九二3能级吸收能量跃迁到〃=6能级，轨道半径变大，故A错误；

B.使九=2能级的氢原子电离至少需要3.4eV的能量，故B错误；

C.氢原子从九=6能级跃迁到n=2能级，放出的光子能量/iv=E2=3.02eV

可知该跃迁过程放出的是紫光光子，故C正确；

D.一个氢原子从"二5能级向低能级跃迁时，辐射光的频率种数最多为4种，故D错误。故选C。

考向2与光电效应相结合

3.(2025・重庆•模拟预测)如图1为氢原子的能级图，大量处于“3激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出

频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图2光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像

如图3所示。则()

n

00

4

3

2

1

图1图2图3

A.阴极K金属的逸出功为6eV

B.光电子最大初动能与入射光的频率成正比

C.用能量为13.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

D.一群处于〃=3能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出3种不同频率的光

【答案】D

【详解】A.处于〃=3激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率最大的光子对应的能量为E=(-l.SleV)-

(-13.6eV)=12.09eV根据U4=E1cm=hv-W其中U=6V,可得逸出功FF=6.09eV,故A错误;

B.根据=光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系，不是成正比，故B错误；

C.用能量为13.6eV的光子照射，才可使处于基态的氢原子电底，故C错误；

D.一群处于〃=3能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出髭=3种不同频率的光，故D正确。

故选D。

4.(2025・山东•模拟预测)氢原子能级图的一部分如图甲所示，现有大量处于n=4能级的氢原子向低能级

跃迁放出光子，用这些光子照射锌板来研究光电效应，电路图如图乙所示，测得最大遏止电压为9.4V。已

知光子能量在1.63~3.10eV范围内为可见光,下列说法正确的星()

A.金属锌的逸出功为4.2eV

B.测遏止电压时需要把滑片P滑向b

C.逸出的光电子具有的最大初动能为12.75eV

D.大量处于九=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中可辐射出2种频率的可见光

【答案】D

【详解】A.由题意，根据发生光电效应现象条件结合爱因斯坦光电效应方程有e4=八〃一卬0,E二7一打

得金属锌的逸出功为Wo=3.35eV故A错误：

B.测量遏止电压时，金属板的电势高，所以P要移向。，故B错误：

C.逸出的光电子具有的最大初动能为Ekm=hv-WQ=eUc=9.4eV故C错误；

D.根据AE=Em-可求得在辐射出的光中，只有由ri=4能级向"二2能级跃迁时发出的光和由九二3

能级向九=2能级跃迁时发出的光的光子能最落在可见光能景范围内，为可见光，故D正确。

故选Do

题型三核反应、核能

1.（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针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。该技术利用针核（^2Th）俘获x个中子（Jn）,

共发生y次0衰变，转化为易裂变的铀核（|i3U）,则（）

A.x=1,y=1B.x=1»y=2C.x=2,y=1D.x=2,y=2

【答案】B

【详解】根据题意可知，包核每俘获1个中子质量数加1,电荷数不变，每发生一次0衰变，质量数不变，

电荷数加1，杜核变成铀核，质量数加1，电荷数加2,则俘获1个中子，发牛.2次0衰败，即7=1,y=2

故选Bo

新情境：以“针基熔盐堆中针核转化为铀核的过程”为载体，将中子俘获与B衰变结合，

构建核反应链的动态模型。

新考法：通过“中子俘获数与0衰变次数的计算”，考查核反应中的质量数、电荷数守恒，突

命题解读

破单一核反应方程的书写考法。

新角度：从“核反应链中粒子数变化的定量关系'切入，推导中子俘获与哀变的次数，聚焦

核反应的动态过程分析。

2.（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：^F）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。明F

的衰变方程为18F->X+?e+gv,其中劭是中微子。已知留F的半衰期是no分钟。下列说法正确的是

（）

A.X为『0B.该反应为核聚变反应

C.1克斐F经no分钟剩下0.5克$FD.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，该物质为能0,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/7+衰变:，而非核聚变，故B错误；

C.1g该物质经过llOmin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.8V不带电，在磁场中不偏转，故D错误。故选C。

新情境：以“PET成像中放射性同位素的衰变”为载体，将B+衰变与半衰期结合，构建核

医学应用的模型。

新考法：通过“衰变产物判断、半衰期计算、粒子偏转分析”，综合考查核反应守恒、半衰

命题解读

期规律及粒子带电性，突破单一衰变类型的考法。

新角度：从“衰变产物的物理性质(带电性、半衰期)''切入，分析其在医学成像中的应用，

聚焦核物理与现代科技的关联。

知识1衰变与半衰期

l.a衰变、p衰变的比较

衰变类型a衰变B衰变

衰变方程次一"丫+血丹心力+一

2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子

衰变实质

2；H+2jn^He

衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒

2.衰变次数的计算方法

若次一夕Y十涕He十小心，则A-A^4n,Z-Z^2H-fn,解以上两式即可求出，〃和〃。

3.半衰期的理解

(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少量原子核，无半衰期可言。

艰据半衰期的概念，可总结出公式产、〃余=加式中『、〃。表示衰变前的放射性元素

(2)NN'P1aM

的原子数和质量N余、余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量,/表示衰变时间/表示半衰

期。

知识2核反应与核能

1.核反应的四种类型

类型可控性核反应方程典例

a衰变自发敏UT品4Th+匆0

衰变

44

。衰变自发90Th->!?Pa+?1e

/N+2HeT?0+汨（卢瑟福发现质子）

$He+汨eTYc+H（查德威克发现中子）

人工转变人工控制

召Al+,He-得P+初

（约里奥-居里夫妇发现放射性同位素）

日Si+?e

重核比较容易进|i5U+Jn^Ba+f?Kr+3jn

裂变行人工控制投U+Jn—捽Xe+於r+lUjn

轻核聚变很难控制?H+jH^He+Jn

2,核反应方程的书写

（1）熟记常见粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。如质子（；H）、中子（7）、a粒子（S匕）、0粒子（°遇）、

正电子（融）、笊核（汨）、旅核（汨）等。

（2）掌握核反应方程遵循的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据。由于核反应

不可逆，因此书写核反应方程式时只能用“一＞”表示反应方向。

（3）咳反应过程中质量数守恒,电荷数守恒。

3.核能的计算方法

⑴取据"=&必计算,计算时△小的单位是“kg”,c的单位是“m/s”,AE的单位是“J”。

（2）限据△E=A/〃X93L5MeV/u计算。因1原子质量单位（1u）相当于931.5MeV,所以计算时的单位是“u'/E

的单位是“MeV”。

（3）艰据核子比结合能来计算核能

原子核的结合能=核子比结合能x核子数。

4.对质能方程的理解

（1）一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E=mc\

方程的含义:物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大,质量也增大;物体的能量

减少,质量也减少。

（2）咳子在结合成原子核时出现质量亏损加〃，其能量也要相应减少，即△E=4〃c2。

⑶原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加△，%吸收的能量为

考向1原子核的衰变和半衰期

1.（2025•广东•模拟预测）在核医学中，囚铜一64独特的“诊疗一体化”特性而备受有昧，分别适用于PET成

像与治疗，其衰变方程有招Cu-^Ni+X和招Cu-^Zn+Y,其中铜一64的半衰期均为12.7小时。下列

说法正确的是（）

A.X是中子

B.Y是质子

C.大量的铜一64原子核，经过12.7小时，会有一半发生衰变

D.20个铜一64原子核，经过12.7小时，一定有10个铜一64原子核发生衰变

【答案】C

【详解】A.衰变方程符CUT招Ni+X根据质量数和核电荷数守恒可知X为正电子（:e）,故A错误.

B.衰变方程判CUT瑞Zn+Y根据质量数和核电荷数守恒可知Y