2026年高考物理二轮复习-专题18 近代物理（考点归纳）（全国通用）试题（含答案）

这是一份2026年高考物理二轮复习-专题18 近代物理（考点归纳）（全国通用）试题（含答案），文件包含专题18近代物理考点归纳全国通用原卷版docx、专题18近代物理考点归纳全国通用解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共55页， 欢迎下载使用。

01 原子结构与波粒二象性
一、黑体辐射
1. 热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。其特点是：热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同。
2. 黑体：某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。
【注意】黑体是一个理想化的物理模型，看上去不一定是黑的。绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。
3. 黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波。。
4. 黑体辐射规律：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如下图所示。
【跟踪训练】（2024·广西柳州·三模）下列说法中正确的是（ ）
A．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
B．爱因斯坦提出量子化理论，认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的
C．在电磁波谱中，紫外线的波长大于蓝光的波长
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言并通过实验证实了电磁波的存在
【答案】A
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、紫外线的特性及作用、黑体与黑体辐射、能量子
【详解】A．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，选项A正确；
B．普朗克提出量子化理论，但爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子hν组成的，故B错误；
C．在电磁波谱中，紫外线的波长小于蓝光的波长，选项C错误；
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项D错误。
故选A。
二、能量子
1. 定义：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，例如可能是或2、3……，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子。
2. 表达式：，其中是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，称为普朗克常量，h＝6.626 070 15×10－34 J·s。
3. 能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化。
【注意】①物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。②在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。
【跟踪训练】（2025·甘肃甘南·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
B．紫光光子的能量比红光光子的能量大
C．不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同
D．晶体不发射红外线
【答案】AB
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、红外线的特性及作用、能量子
【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同，故A正确；
B．在可见光范围内，紫光的频率最大，红光的频率最小，光子的能量
可知，紫光光子的能量比红光光子的能量大，故B正确；
C．各种频率的电磁波在真空中传播的速度都等于真空中的光速，故C错误；
D．所有物体都发射红外线，晶体也发射红外线，故D错误。
故选AB
三、光电效应
1. 几个基本概念的理解
（1）光子与光电子
光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电。
光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。
（2）光电子的动能与光电子的最大初动能
只有金属表面的电子飞出原子核需要克服原子核的引力做功时，才具有最大初动能。
（3）光电流和饱和光电流
金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流。随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
（4）入射光强度与光子能量
入射光强度指指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，而光子能量E＝hν。
（5）光的强度与饱和光电流
频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不是简单的正比关系。
2. 光电效应现象
在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。如下图所示，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。
【注意】光电效应的实质是金属中的电子获得能量后逸出金属表面，从而使金属带上正电。
3. 光电效应的产生条件
能否发生光电效应，不取决于光的强度，而是取决于光的频率。只要照射光的频率大于该金属的极限频率，无论照射光强弱，均能发生光电效应。
4. 光电效应的规律
每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于或等于这个截止频率才能产生光电效应。
光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。
光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过。
当入射光的频率大于截止频率时，入射光越强，饱和电流越大，逸出的光电子数越多，逸出光电子的数目与入射光的强度成正比，饱和电流的大小与入射光的强度成正比。
【跟踪训练】（2025·湖北·一模）爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（ ）
A．在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出
B．由图乙可知，当正向电压增大时，光电流一定增大
C．由图丙可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大
D．由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量
【答案】D
【知识点】光电效应现象及其解释、光电效应的极限频率、爱因斯坦光电效应方程
【详解】A．由于红光的频率较小，所以在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板不一定有光电子飞出，故A错误；
B．当达到饱和电流时，增大正向电压，则光电流不变，故B错误；
C．金属的逸出功与入射光的频率无关，故C错误；
D．根据爱因斯坦光电效应方程，所以该图线的斜率为普朗克常量，故D正确。
故选D。
四、氢原子光谱
1. 定义：把光用棱镜或光栅按波长(频率)展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。
2. 分类
（1）线状谱：一条条的亮线。产生条件为稀薄气体发光形成的光谱。
（2）连续谱：连在一起的光带。产生条件为炽热物体发出的白光通过温度较低的气体后，再色散形成的。
3. 特征谱线
气体中中性原子的发光光谱都是线状谱，说明原子只发出几种特定频率的光，不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率不一样，光谱中的亮线称为原子的特征谱线。
4. 氢原子光谱的实验规律
许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱是探索原子结构的一条重要途径。
巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式eq \f(1,λ)＝Req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1，n为量子数，此公式称为巴耳末公式。巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的线状光谱的特征。
氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。
【跟踪训练】（2025·海南·模拟预测）氢原子的光谱如图所示，图中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ四条谱线都在可见光区。这四条谱线对应的光子能量最高的是（ ）
A．Hα谱线B．Hβ谱线C．Hγ谱线D．Hδ谱线
【答案】D
【知识点】光谱分析
【详解】根据
根据光谱线可知，谱线的波长最短，则谱线对应的光子能量最高。
故选D。
五、玻尔理论
1. 玻尔理论的几个重要概念：
①能级：在玻尔理论中，原子各个状态的能量值。
②基态：原子能量最低的状态。
③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他能量较高的状态。
④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数。
⑤氢原子的能级公式：En＝eq \f(1,n2)E1 （n＝1，2，3，…），其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV。
⑥氢原子的半径公式：rn＝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。
2. .玻尔原子模型的三条假设
（1）轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值。
（2）能量量子化
①电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态。
②由于原子的可能状态（定态）是不连续的，具有的能量也是不连续的。这样的能量值，称为能级，能量最低的状态称为基态，其他的状态叫作激发态。
（3）频率条件
原子从一种定态（设能量为E2）跃迁到另一种定态（设能量为E1）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定。
3. 玻尔理论对氢光谱的解析
解释巴耳末公式：巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和跃迁之后所处的定态轨道的量子数n和2。
解释氢原子光谱的不连续性：原子从较高的能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差，由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
解释不同原子具有不同的特征谱线：不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射(或吸收)的光子频率也不相同。
解释气体导电发光：通常情况下，原子处于基态，非常稳定，气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态。
补充：氢原子的能级结构和跃迁问题的理解
（1）能级跃迁
处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态。所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N=Cn2=n(n-1)2，而一个氢原子跃迁最多会出现n-1种谱线。
原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定：hν=En-Em（En、Em是始末两个能级且m0，亦即hν>W0，ν>W0h=νc，而νc=W0h恰好是光电效应的截止频率。
方程中的Ek是光电子的最大初动能，就某个光电子而言，其离开金属时剩余动能大小可以是0∼Ek范围内的任何数值。
【跟踪训练】（2025·安徽·模拟预测）如图所示，用能量为4.5eV的光照射光电管阴极，调节滑动变阻器，当电压表的示数达到1.5V时，微安表的示数恰好变为零。已知该光电管阴极材料在不同温度下的逸出功会有微小变化，在实验温度下，其逸出功的理论值范围是2.8~3.0eV。以下说法中合理的是（ ）
A．本次实验中光电子的最大初动能为3.0eV
B．若将实验装置整体移至强磁场环境中，微安表的读数一定增大
C．考虑逸出功的理论变化范围，此次实验结果与理论值不完全相符
D．若换用光子能量为2.5eV的光照射，且保证光强不变，微安表可能无示数
【答案】D
【知识点】光电子的最大初动能
【详解】A．由遏止电压可知，光电子的最大初动能为，故A错误；
B．强磁场并不会必然增加光电子数或其能量，无法保证微安表读数一定增大，故B错误；
C．实验测得逸出功约为
正好在2.8~3.0eV的理论范围内，故C错误；
D．若换用能量2.5eV的光照射，低于该材料2.8~3.0eV的逸出功，不能发生光电效应，则无光电子发射，微安表读数为零，故D正确。
故选D。
01 光电效应的图像问题
光电效应四类图像
【跟踪训练】（2025·山东济南·模拟预测）某种金属材料逸出光电子的最大初动能与入射光频率关系如图所示，已知电子所带电荷量为，则下列说法正确的是（ ）
A．该金属的逸出功为零
B．当入射光的频率为时，遏止电压为
C．当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为
D．普朗克常量为，单位为
【答案】B
【知识点】光电子的最大初动能、爱因斯坦光电效应方程
【详解】A．根据光电效应方程
图像纵轴截距的绝对值表示金属逸出功，由图知，纵轴截距为
则逸出功
A错误；
B．由光电效应方程
结合图像，当入射光频率为时，
代入数据即普朗克常量
当入射光频率为时，最大初动能
代入数据得
遏止电压，满足
化简得
B正确；
C．当入射光的频率为时，最大初动能
代入数据得
C错误；
D．由，得普朗克常量
但普朗克常量单位是，不是，D错误。
故选B。
02 原子核衰变的类型判断和次数计算
两种衰变类型
确定原子核衰变次数的方法与技巧
(1)方法：设放射性元素eq \\al(A,Z)X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素eq \\al(A′,Z′)Y，则衰变方程为：
eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A′,Z′)Y＋neq \\al(4,2)He＋meq \\al( 0,－1)e．
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：
A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m．
以上两式联立解得：n＝eq \f(A－A′,4)，m＝eq \f(A－A′,2)＋Z′－Z．
由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组．
(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。
【跟踪训练】（2025·安徽合肥·模拟预测）我国第一颗原子弹核反应物的主要成分是。是不稳定的，它经过若干次α衰变和β衰变最终成为稳定的元素Pb。已知Pb的同位素种类如下表所示，则衰变成Pb需要的α衰变和β衰变次数为（ ）
A．6次α衰变，2次β衰变
B．7次α衰变，4次β衰变
C．8次α衰变，6次β衰变
D．9次α衰变，8次β衰变
【答案】B
【知识点】计算发生α衰变和β衰变的次数
【详解】铀（）衰变为铅（Pb）时，设α衰变次数为x，β衰变次数为y，铅的质量数为A，由质量数守恒则有
电荷数守恒则有
代入选项可知，当，时，
故选B。
01 半衰期的理解、计算和应用
定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
【注意】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。
2. 常用公式：n＝Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(eq \f(t,T))，m＝Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(eq \f(t,T))。
式中N、M表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，n、m表示尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期．
3. 意义：表示放射性元素衰变的快慢．
4. 规律的特征：放射性元素的半衰期是稳定的，由元素的原子核内部因素决定，跟原子所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态(如单质、化合物)无关．
5. 适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结．
6. 规律的用途：利用天然放射性元素的半衰期可以估测岩石、化石和文物的年代．
补充：应用半衰期公式m＝Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(eq \f(t,T))，n＝Neq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(eq \f(t,T))的三点注意：
(1)半衰期公式只对大量原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
(2)明确半衰期公式中m、M的含义及二者的关系；n、N的含义及二者的关系。
(3)明确发生衰变的原子核与新产生的原子核质量之间的比例关系，每衰变一个原子核，就会产生一个新核，它们之间的质量之比等于各自原子核的质量之比。
【跟踪训练】（2025·甘肃白银·模拟预测）2025年3月，国内首款碳14核电池原型机“烛龙一号”研制成功。该核电池工作原理是：碳14衰变为氮14并释放粒子，半导体材料捕获这些粒子并转化为电流。碳14的半衰期长达5730年，下列说法正确的是（ ）
A．当环境温度升高时，“烛龙一号”中碳14的半衰期会变长
B．经过5730年后，“烛龙一号”中的碳14将全部发生衰变
C．“烛龙一号”的使用寿命只有几十年
D．碳14衰变过程中，质量数和电荷数都守恒
【答案】D
【知识点】半衰期的概念、半衰期相关的计算
【详解】A．半衰期由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，故A错误；
B．半衰期是指半数原子衰变的时间，所以经过5730年后，“烛龙一号”中的碳14只有一半发生衰变，故B错误；
C．碳14的半衰期长达5730年，因此理论上“烛龙一号”使用寿命也长达几千年，故C错误；
D．原子核衰变的过程中，质量数守恒，电荷数也守恒，故D正确。
故选D。
02 核反应的判断、方程与应用
衰变、人工转变、裂变和聚变，如下表所示。
【跟踪训练】（2025·福建福州·模拟预测）2025年5月10日，中国自主研发的“人造太阳”装置“中国环流三号”首次在实验室里实现了1.17亿度的原子核温度和1.6亿度的电子温度，并直接输出了电力。这一成就意味着在直径不到10米的装置中，造出了一个比太阳核心温度还高8倍的“小太阳”，并且发电成本接近煤电水平，仅为0.18元/度。这一知识涉及高中物理课本中的“核聚变”，属于《原子物理》相关知识。下列关于原子物理相关知识说法正确的是（ ）
A．为“核聚变”的核反应方程式
B．在反应中，钡核的比结合能比铀核的比结合能大
C．核反应属于α衰变
D．目前世界上主流的核电站都利用了“核聚变”的原理
【答案】B
【知识点】α衰变的特点、本质及其方程的写法、结合能与比结合能、核裂变
【详解】A．铀−235吸收中子后裂变为钡和氪，属于核裂变而非核聚变，故A错误；
B．核裂变产物的比结合能大于初始重核的比结合能，钡核比铀核更稳定，故B正确；
C．该反应是α粒子轰击氮核的人工核反应，并非自发的α衰变，故C错误；
D．目前核电站均基于核裂变技术，核聚变尚未商用，故D错误。
故选B。
01 氢原子能级跃迁与数学思想的结合
只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量时,原子才会吸收光子并跃迁到激发态，对于大于电离能的光子可被吸收，可将原子电离。
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：或者在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况画出并相加；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：。
能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由求得.若求波长可由公式求得。
能级之间发生跃迁时放出(吸收)的光子频率是不连续的。
【跟踪训练】（2025·河北·模拟预测）如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态向低能级跃迁。下列说法正确的是（ ）
A．最多可辐射出3种不同频率的光
B．由能级跃迁到能级产生的光子能量为17eV
C．由能级跃迁到能级产生的光子最容易发生衍射
D．辐射出的光中能让逸出功为3.6eV的金属发生光电效应的有2种
【答案】C
【知识点】光电效应的极限频率、定态和原子的能级结构、玻尔理论对氢原子光谱的解释
【详解】A．大量的氢原子处于的激发态向低能级跃迁，根据
可知最多可辐射出6种不同频率的光，故A错误；
BC．辐射的光子能量分别为，，，，，
可知由能级跃迁到能级产生的光子频率最小，波长最大，则对应的光子最容易发生衍射，故B错误，C正确；
D．由于以上分析可知，辐射出的光中能让逸出功为3.6eV的金属发生光电效应的有3种，故D错误。
故选C。
02 近代物理学史——相关粒子的发现和实验
1、最早发现的光电效应：1887年，赫兹研究电磁波实验中偶尔发现，接受电路间隙如果受到光照，更容易产生火花。
2、光电效应：证明光具有粒子性,表明光具有能量。
3、 康普顿效应：证明光具有粒子性,表明光具有动量。
4、光栅衍射(劳厄) ：证实伦琴射线就是波长为十分之几纳米的电磁波。
5、电子束衍射实验(戴维孙、G.P.汤姆孙) ：证实电子的波动性。
6、汤姆孙的气体放电管：发现电子，测量电荷量但不很准确，在汤姆孙之前有两个人已经测量出阴极射线微粒的比荷。
7、密立根油滴实验：精确测量电子电荷量，发现电荷是量子化的。
8、α粒子散射实验：占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围。
9、线状光谱：说明原子只发出集中特定频率的光，发现电磁波发射或吸收的分力特性。
10、弗兰克-赫兹实验：证实原子中分立的能级的存在，证明汞原子的能量是量子化。
11、阴极射线：原子内部有结构。
12、天然放射现象：原子核内部结构信息。
13、居里夫妇：对铀和含铀的各种矿物进行深入研究。
14、质子：卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出新粒子。
15、中子：卢瑟福预言中子的存在，查德威克证实。
16、X射线：伦琴在进行阴极射线的实验时第一次注意到放在射线管附近的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。
17、第一次人工核反应：
18、新粒子的发现：1932年发现了正电子。1937年发现了μ子。1947年发现了K介子和π介子。20世纪60年代后发现超子。1983年在欧洲原子能研究中心(CERN)发现W及Z玻色子。
【跟踪训练】（2025·广东揭阳·模拟预测）如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等，则（ ）
A．大多数α粒子几乎沿原方向返回
B．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了能量量子化理论
C．在a、c两点金原子核对α粒子的库仑力相同
D．从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能先增大后减小
【答案】D
【知识点】电场力做功和电势能变化的关系、能量子、α粒子散射实验
【详解】A．根据α粒子散射现象可知，大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向前进，故A错误；
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，普朗克根据黑体辐射的规律第一次提出了能量量子化理论，故B错误；
C．库仑力是矢量，虽大小相等，但其方向不同，故C错误；
D．粒子受到电场力作用，根据电场力做功特点可知，α粒子从a经过b运动到c的过程中电场力先做负功后做正功，所以粒子的电势能先增大后减小，故D正确。
故选D。
学说名称
内容要点
理论领域
微粒说
光是一群弹性粒子
宏观世界
波动说
光是一种机械波
宏观世界
电磁说
光是一种电磁波
微观世界
光子说
光是由一份一份光子组成的
微观世界
波粒二象性
光是具有电磁本性的物质，既有波动性又有粒子性
微观世界
种类
α射线
β射线
γ射线
本质
高速氦核流
高速电子流
光子流(高频电磁波)
电荷量
2e
-e
0
质量
4mp,
mp=1.67×10-27 kg
mp1 836
静止质量为零
速度
0.1c
0.99c
c
在电场磁场中
偏转
与α射线偏转方向相反
不偏转
贯穿本领
最弱，用纸能挡住
较强，能穿透几毫米的铝板
最强，能穿透几厘米的铅板
对空气的
电离作用
很强
较弱
很弱
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变过程
衰变实质
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
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
分类
参与的相互作用
发现的粒子
说明
强子
参与强相互作用
质子、中子
强子有内部结构，由“夸克”构成；强子又分为介子和重子两类
轻子
不参与强相互作用
电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子
未发现内部结构
规范玻色子
传递各种相互作用
光子、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子
光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用
希格斯玻色子
希格斯玻色子是希格斯场的量子激发。
基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量。
2012年，欧洲核子研究中心利用大型强子对撞机发现了希格斯玻色子。
夸克
1964年美国物理学家盖尔曼等人提出了夸克模型，认为强子是由夸克构成的。
夸克的种类：上夸克(u)、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)。
夸克所带电荷：夸克所带的电荷是元电荷的＋eq \f(2,3)或－eq \f(1,3)。
意义：电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷。
电压情况
内容
图例
光电管加正向电压
P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，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；P再右移时,光电流不再增大。
光电管加反向电压
P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，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；P再右移时,光电流始终为0。
图像名称
图线形状
考点
大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线
①截止频率：图线与ν轴交点的横坐标νc
②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝|－E|＝E
③普朗克常量：图线的斜率k＝h
颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc：图线与横轴的交点
②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ekm＝eUc
颜色不同时，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流
③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc-ν的关系图线，表达式为：Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)
①截止频率νc：图线与横轴的交点
②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大
③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h＝ke。(注：此时两极之间接反向电压)
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变过程
衰变实质
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
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
类型
可控性
核反应方程典例
衰变
α衰变
自发
eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He
β衰变
自发
eq \\al(234, 90)Th→eq \\al(234, 91)Pa＋eq \\al( 0,－1)e
人工转变
人工控制
eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H
(卢瑟福发现质子)
eq \\al(4,2)He＋eq \\al(9,4)Be→eq \\al(12, 6)C＋eq \\al(1,0)n
(查德威克发现中子)
eq \\al(27,13)Al＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(30,15)P＋eq \\al(1,0)n
约里奥－居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子
eq \\al(30,15)P→eq \\al(30,14)Si＋eq \\al( 0,＋1)e
重核裂变
容易控制
eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136, 54)Xe＋eq \\al(90,38)Sr＋10eq \\al(1,0)n
轻核聚变
现阶段很难控制
eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n