2026年高考物理一轮讲义+练习(四川专用)第51讲近代物理初步(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(四川专用)第51讲近代物理初步(复习讲义)(学生版+解析)，文件包含物理试卷-辽宁省名校联盟2026届高三5月份联合考试pdf、物理答案-辽宁省名校联盟2026届高三5月份联合考试pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视3
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚4
\l "_Tc23645" 考点一 黑体辐射 能量子4
知识点 黑体辐射 能量子4
考向1 黑体与黑体辐射5
考向2 能量子6
考点二 光电效应7
知识点1 光电效应8
知识点2 光电效应规律的理解及应用8
知识点3 光电效应的图像问题8
考向 光电效应10
\l "_Tc818" 考点三 波粒二象性 物质波13
\l "_Tc27137" 知识点 波粒二象性 物质波13
考向1 康普顿效应和光子的动量14
考向2 波粒二象性 物质波17
考点四 原子核式结构18
知识点1 原子的核式结构模型、光谱、玻尔的原子模型、能量跃迁和电离18
知识点2 天然放射性、原子核的结构20
考向1 原子的核式结构模型21
考向2 玻尔的原子模型、光谱、能量跃迁和电离23
考向3 原子核的组成27
考向4 天然放射现象29
考点五 原子核的衰变32
知识点 原子核的衰变32
考向 原子核的衰变33
考点六 核反应35
知识点1 核反应36
知识点2 核力、结合能、质量亏损36
知识点3 核裂变和核聚变36
知识点4 匀强磁场中原子核衰变与动量守恒定律的综合问题38
考向1 核力 结合能 比结合能38
考向2 核反应40
04 \l "_Tc306" 真题溯源·考向感知45

考点一 黑体辐射 能量子
\l "_Tc25045" 知识点 黑体辐射 能量子
1.热辐射
（1）定义：周围的一切物体都在 辐射 电磁波，这种辐射与物体的 温度 有关，所以叫热辐射。
（2）特点：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、黑体辐射的实验规律
（1）黑体：能够 完全吸收 入射的各种波长的电磁波而不发生 反射 的物体。
（2）黑体辐射的实验规律
①对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与 温度 有关外，还与材料的 种类 及表面状况有关。
②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。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有 增加 ，另一方面，辐射强度的极大值向波长较 短 的方向移动，如图所示。
3.能量子
（1）定义：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的 整数 倍，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
（2）大小：ε＝ hν ，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h称为普朗克常量（一般取h＝6.63×10－34 J·s）。
拓展
球面辐射模型
设一个点光源或球光源辐射光子的功率为P0，它以球面波的形式均匀向外辐射光子，在一段很短的时间Δt内辐射的能量E＝P0·Δt，到光源的距离为R处有个正对光源的面积为S的接收器，如图所示，则在Δt内接收器接收到的辐射光子能量E'＝S4πR2E＝P0Δt·S4πR2。
\l "_Tc16322" 考向1 黑体与黑体辐射
例1关于热辐射，下列说法正确的是（ ）
A．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
B．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
C．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的
D．温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动
【答案】A
【详解】A．根据黑体辐射规律可以知道一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，故A正确；
B．一般物体的热辐射，除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关，故B错误；
C．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，但不是所有黑体一定是黑的，故C错误；
D．温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动，故D错误。
故选A。
【变式训练1】某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标fv表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率。黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了T3、T4两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中T1T4
B．图甲中T1T4
D．图甲中T1>T2、图乙中T3λb>λc，下列说法正确的是（ ）
A．三种光子的能量Ea>Eb>Ec
B．三种光子的动量paUc3>Uc1
故Ek2>Ek3>Ek1；
故选B。
9.（2024·浙江·高考真题）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为ν31、ν32、 ν21的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（ ）
A．频率为ν31的光，其动量为E3−E1ℎc
B．频率为ν31和ν21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ℎν32
C．频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为Lcdν32。
D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率ν34'>E4−E3ℎ
【答案】B
【详解】A．根据玻尔理论可知
ℎν31=E3−E1
则频率为ν31的光，其动量为
p=ℎλ=ℎν31c=E3−E1c
选项A错误；
B．频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能分别为
Ekm1=ℎν31−W逸出功
Ekm2=ℎν21−W逸出功
最大初动能之差为
ΔEkm=ℎν31−ℎν21=ℎν32
选项B正确；
C．频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，根据条纹间距表达式
Δx=Ldλ=Lcdν
产生的干涉条纹间距之差为
Δs=Lcdν31−Lcdν21=Lcd(1ν31−1ν21)≠Lcdν32
选项C错误；
D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，则
E4−E3=ℎν34'
可得入射光的频率
ν34'=E4−E3ℎ
选项D错误；
故选B。
10.（2024·海南·高考真题）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关S接1时，用频率为ν1的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U1，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，增大光强，电压表示数增大
B．改用比ν1更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为U1
C．其他条件不变，使开关接S接2，电流表示数仍为零
D．光电管阴极材料的截止频率νc=ν1−eU1ℎ
【答案】D
【详解】A．当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程
eU1=ℎν1−W0
故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A错误；
B．若改用比ν1更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压表示数大于U1，故B错误；
C．其他条件不变时，使开关S接2，此时
ℎν1＞W0
可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误；
D．根据爱因斯坦光电效应方程
eU1=ℎν1−W0
其中
W0=ℎνc
联立解得，光电管阴极材料的截止频率为
νc=ν1−eU1ℎ
故D正确。
故选D。
11.（2024·江苏·高考真题）如图所示，纳原子在几个能级间跃迁时辐射的光的波长分别为λ1、λ2、λ3和λ4。其中只有一种波长的光能使某种金属发生光电效应，该光的波长为（ ）
A．λ1B．λ2C．λ3D．λ4
【答案】C
【详解】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为λ3的光子能量最大。
故选C
12.（2024·浙江·高考真题）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式1λ=R122−1n2，n=3、4、5、6用Hδ和Hγ光进行如下实验研究，则（ ）
A．照射同一单缝衍射装置，Hδ光的中央明条纹宽度宽
B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，Hδ光的侧移量小
C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多
D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的饱和光电流小
【答案】C
【详解】A．根据巴耳末公式可知，Hγ光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照射同一单缝衍射装置，Hγ光的中央明条纹宽度宽，故A错误；
B．Hγ光的波长较长，根据
f=cλ
可知Hγ光的频率较小，则Hγ光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，Hγ光的侧移量小，故B错误；
C．Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，Hγ光的光子数较多，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多，故C正确；
D．若Hδ、Hγ光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，Hγ光的光子数较多，则Hγ光的饱和光电流大，Hδ光的饱和光电流小，故D错误。
故选C。
13.（2024·浙江·高考真题）如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为vm。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能12mvm2+eU
C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为vmd2meU
D．M、N间加反向电压mvm24e时电流表示数恰好为零
【答案】C
【详解】AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到到达N板时
eU=Ekm−12mvm2
则到达N板时的动能为
Ekm=eU+12mvm2
与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，选项AB错误；
C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为
y=vmt
d=12Uedmt2
解得
y=vmd2meU
选项C正确；
D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则
eUc=12mvm2
解得
Uc=mvm22e
选项D错误。
故选C。
14.（2024·湖南·高考真题）量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（ ）
A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C．康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
【答案】B
【详解】A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误；
B．产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光，若红光能使金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故B正确；
C．石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据λ=ℎp可知波长变长，故C错误；
D．德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。
故选B。
15.（2025·湖南·高考真题）关于原子核衰变，下列说法正确的是（ ）
A．原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量
B．大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期
C．放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长
D．采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期
【答案】B
【详解】A．原子核衰变时释放能量，根据质能方程，总质量会减少，新核总质量小于原核质量，故A错误；
B．半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间，题干中强调“大量”，符合定义，故B正确；
C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度无关，故C错误；
D．半衰期不受化学方法影响，因化学变化不改变原子核性质，故D错误。
故选B。
16.（2025·河南·高考真题）由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素47Be和410Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知47Be和410Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现47Be和410Be的总原子个数经过106天后变为原来的34，则采集时该高度的大气中47Be和410Be的原子个数比约为（ ）
A．1:4B．1:2C．3:4D．1:1
【答案】B
【详解】设采集时大气中有x个47Be原子和y个410Be原子，由于410Be的半衰期为139万年，故经过106天后410Be原子的衰变个数可以忽略不计，47Be的半衰期为53天，故经过106天后剩余数量为x⋅122，故可得x⋅122+yx+y=34
解得xy=12
故选B。
17.（2025·安徽·高考真题）2025年4月，位于我国甘肃省武威市的钍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。该技术利用钍核（90232Th）俘获x个中子（01n），共发生y次β衰变，转化为易裂变的铀核（92233U），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，钍核每俘获1个中子质量数加1，电荷数不变，每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数加1，钍核变成铀核，质量数加1，电荷数加2，则俘获1个中子，发生2次β衰败，即x=1，y=2
故选B。
18.（2024·浙江·高考真题）已知氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023ml−1，氘核摩尔质量为2g⋅ml−1，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程式为12H+13H→23He+01n
B．氘核的比结合能比氦核的大
C．氘核与氚核的间距达到10−10m就能发生核聚变
D．4g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025MeV
【答案】D
【详解】A．核反应方程式为
12H+13H→24He+01n
故A错误；
B．氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；
C．氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到10−15m以内，故C错误；
D．一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损
Δm=(2.0141+3.0161−4.0026−1.0087)u=0.0189u
聚变反应释放的能量是
ΔE=Δm⋅931.5MeV≈17.6MeV 4g氘完全参与聚变释放出能量
E=42×6×1023×ΔE≈2.11×1025MeV
数量级为1025MeV，故D正确。
故选D。
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
近代物理初步
选择题
非选择题
四川卷T2,4分
全国甲卷T1,6分
全国甲卷T2,6分
考情分析：
1．在四川高考里，黑体、光电效应、波粒二象性、核反应等相关知识考查频率较为稳定。纵观近年选考试卷，几乎每次考试都有所涉及，其题型分布较为多样。
2．从命题思路上看，试题情景为未来命题将更多创设新颖且贴近生活、科技前沿的情境。如结合新型光电器件（如高效太阳能电池、光探测器）的工作原理，考查光电效应知识；以宇宙中恒星辐射（可近似看作黑体辐射）为背景，考查黑体辐射规律。
复习目标：
目标一：掌握黑体辐射的基本规律，重点理解黑体辐射强度按波长的分布与温度的关系：随着温度升高，黑体辐射的总强度增大，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
目标二：掌握光电效应的四条规律：每种金属都有一个极限频率；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；入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的；当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。
目标三：认识光的波粒二象性，理解光既具有波动性（如干涉、衍射现象），又具有粒子性（如光电效应、康普顿效应）。
目标四：正确理解核反应、半衰期、核裂变、核聚变及动量内容等。
图像名称
图像形状
由图像直接（间接）得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像
（1）极限频率：图像与ν轴交点的横坐标νc。
（2）逸出功：图像与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0＝｜－E｜＝E。
（3）普朗克常量：图像的斜率k＝h
光电流I与电压U的关系图像
颜色相同、强度不同的光
（1）遏止电压Uc：图像与横轴的交点的横坐标。
（2）饱和光电流Im1、Im2：光电流的最大值。
（3）最大初动能：Ek＝eUc
颜色不同的光
（1）遏止电压Uc1、Uc2：图像与横轴的交点的横坐标。
（2）饱和光电流：光电流的最大值。
（3）最大初动能：Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像
（1）极限频率νc：图像与横轴的交点的横坐标。
（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：等于图像的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke
（1）P右移时，参与导电的光电子数增加；
（2）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；
（3）P再右移时，光电流不再增大
（1）P右移时，参与导电的光电子数减少；
（2）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；
（3）P再右移时，光电流始终为0
从数量上看
个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性
从频率上看
光的频率越低，其波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；光的频率越高，其粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强
从传播与作用上看
光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性
波动性与粒子性的统一
由光子的能量ε＝hν、光子的动量p＝hλ也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ
射线名称
比较项目
α射线
β射线
γ射线
组成
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
mp1 836
静止质量为零
符号
24He
－1 0e
γ
速度
可达110c
可以接近c
c
垂直进入电场或
磁场的偏转情况
偏转
偏转
不偏转
穿透能力
最弱
较强
最强
对空气的电离作用
很强
较弱
最弱
92238U
238.0508u
88226Ra
226.0254u
89227Ac
227.0277u
24He
4.0026u
90234Th
234.0436u
11H
1.0078u
82204Pb
82206Pb
82207Pb
82208Pb
82210Pb
类 型
可控性
核反应方程典例
衰
变
α衰变
自发
92238U→ 90234Th＋ 24He
β衰变
自发
90234Th→ 91234Pa＋－10e
人工转变
人工
控制
714N＋ 24He→ 817O＋ 11H（卢瑟福发现质子）
24He＋ 49Be→ 612C＋ 01n（查德威克发现中子）
1327Al＋ 24He→1530P＋ 01n
1530P→1430Si＋ 10e
约里奥—居里夫妇发现人工放射性同位素
重核裂变
比较容易进行
人工控制
92235U＋ 01n→56144Ba＋ 3689Kr＋301n
92235U＋ 01n→ 54136Xe＋ 3890Sr＋1001n
轻核聚变
很难控制
12H＋ 13H→24He＋ 01n
α衰变
ZAX→Z－2A－4Y＋ 24He
两圆外切，α粒子运动半径较大
β衰变
ZAX→Z+1 AY＋－1 0e
两圆内切，β粒子运动半径较大