2024高考物理复习重难点解析—近代物理(全国通用)

2024高考物理复习重难点解析—近代物理（全国通用）

考查以选择题为主，主要是识记光电效应、玻尔理论、原子核衰变、核反应和核能基本概念和基本结论。考查内容包括：光电效应现象、光的波粒二象性、原子的核式结构模型、氢原子光谱、原子的能级结构、射线的危害与防护、原子核的结合能、核裂变反应和核聚变反应等。

例题1. (多选)一定强度的激光(含有三种频率的复色光)沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，如图甲所示．现让经过玻璃砖后的A、B、C三束光分别照射相同的光电管的阴极(如图乙所示)，其中C光照射时恰好有光电流产生，则()

A．若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出

B．若用A光和C光分别照射光电管的阴极，A光照射时逸出的光电子的最大初动能较大C．若入射光的入射角从0开始增大，C光比B光先消失

D．若是激发态的氢原子直接跃迁到基态辐射出B光、C光，则C光对应的能级较低

答案BC

解析由题图甲可得，B光和C光为单色光，C光的折射率大，频率高；A光除了B、C光的反射光线外，还含有第三种频率的光，为三种光的复合光．C光照射光电管恰好有光电流产生，用B光照射同一光电管，不能发生光电效应，故A错误；A光为三种频率的复合光，但A光中某频率的光发生了全反射，其临界角最小，折射率最大，频率最高，则A光和C 光分别照射光电管的阴极时，A光照射时逸出的光电子的最大初动能较大，故B正确；根据

sin C ＝1n

可知，C 光的临界角比B 光小，若入射光的入射角从0开始增大，C 光比B 光先消失，故C 正确；C 光的频率比B 光高，根据能级跃迁规律可知，若是激发态的氢原子直接跃迁到基态辐射出B 光、C 光，则C 光对应的能级较高，故D 错误．

例题2. 下列说法正确的是( )

A.238 92U →234 90Th ＋X 中X 为中子，核反应类型为β衰变

B.21H ＋31H →42He ＋Y 中Y 为中子，核反应类型为人工转变

C.235 92U ＋10n →136 54Xe ＋9038Sr ＋K ，其中K 为10个中子，核反应类型为重核裂变

D.14 7N ＋42He →17 8O ＋Z ，其中Z 为氢核，核反应类型为轻核聚变

答案 C

解析 根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，A 选项反应中的X 质量数为4，电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项A 错误；B 选项反应中的Y 质量数为1，电荷数为0，为中子，核反应类型为轻核聚变，选项B 错误；C 选项反应中的K 质量数总数为10，电荷数为0，则K 为10个中子，核反应类型为重核裂变，选项C 正确； D 选项反应中的Z 质量数为1，电荷数为1，为质子，核反应类型为人工转变，选项D 错误．

一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式

1．原子的核式结构

（1）电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子。

（2）α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。

（3）原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎

全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。

2．光谱

（1）光谱

用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。

（2）光谱分类

有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。

有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。

（3）氢原子光谱的实验规律

巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭

⎪⎫122－1n 2，（n ＝3，4，5，…），R 是里德伯常量，R ＝1.10×107 m －1，n 为量子数。

3．玻尔理论

（1）定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。

（2）跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m －E n 。（h 是普朗克常量，h ＝

6.63×10－34 J·s ）

（3）轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。

4．氢原子的能级、能级公式

（1）氢原子的能级

能级图如图所示

（2）氢原子的能级和轨道半径

①氢原子的能级公式：E n＝1

n2E1（n＝1，2，3，…），其中E1为基态能量，其数值

为E1＝－13.6 eV。

②氢原子的半径公式：r n＝n2r1（n＝1，2，3，…），其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m。

二、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素

1．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。

2．天然放射现象

（1）天然放射现象

元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。

（2）放射性和放射性元素

物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性。具有放射性的元素叫放射性元素。（3）三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线。

（4）放射性同位素的应用与防护

①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。