新编三年高考各地高考物理真题分类汇总：原子结构、原子核和波粒二象性
原子结构和能级(原卷版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
原子结构和能级考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1 能级和波尔理论（5年4考）2024年高考江西卷：某氮化镓基LED 材料的简化能级。
2023高考河北卷：国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳αH 谱线精细结构。
2023高考山东高中学业水平等级考试：“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组能级图。
2023高考湖北卷：我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为1216nm ．的氢原子谱线。
考点2 原子结构（5年2考）2022高考湖南卷：关于原子结构和微观粒子波粒二象性。
2023学业水平等级考试上海卷：关于α粒子散射实验。
1. 能级和波尔理论是该章的重点知识点，高考考查频率较高。
命题通常结合某种情景，或给出能级图，综合考查能级、波尔理论、光电效应及其相关知识点。
2. 原子结构的知识点大多属于了解，命题难度小，考查频率不高。
考点01 能级和波尔理论1.（2024年高考江西卷） 近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条LED 技术路线。
某氮化镓基LED 材料的简化能级如图所示，若能级差为2.20eV （约193.5210J -´）,普朗克常量346.6310J s h -=´×，则发光频率约为（ ）A. 146.3810Hz´ B. 145.6710Hz ´C. 145.3110Hz ´ D. 144.6710Hz´2.（2023高考河北卷） 2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳αH 谱线精细结构。
αH 是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）A. 从¥跃迁到2n = B. 从5n =跃迁到2n =C. 从4n =跃迁到2n = D. 从3n =跃迁到2n =3．（2022重庆高考）如图为氢原子的能级示意图。
2020-2022年高考物理真题分专题训练 专题14 原子结构、原子核和波粒二象性(学生版)
A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子
C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子
4、（2022·全国甲卷·T17）两种放射性元素的半衰期分别为 和 ，在 时刻这两种元素的原子核总数为N，在 时刻，尚未衰变的原子核总数为 ，则在 时刻，尚未衰变的原子核总数为（ ）
A. B. C. D.
5、（2022·浙江6月卷·T14）秦山核电站生产 的核反应方程为 ，其产物 的衰变方程为 。下列说法正确的是（ ）
A.X是 B. 可以用作示踪原子
C. 来自原子核外D.经过一个半衰期，10个 将剩下5个
6、（2022·浙江6月卷·T7）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3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．X的质量数与Y的质量数相等B．X的电荷数比Y的电荷数少1
C．X的电荷数比 的电荷数多2D．X的质量数与 的质量数相等
8．(2020·浙江省1月学业水平测试选考)由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，则
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出 射线
8、(2022·湖北·T1)上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核 俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即 + →X + 。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是（ ）
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编：原子结构、原子核和波粒二象性(精编+解析版)
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编专题13 原子结构、原子核和波粒二象性试题部分1．【2018·全国II卷】用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为-19 J。
已知普朗克常量为-34 J·s，真空中的光速为8 m·s-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（）14 Hz14 Hz15 Hz15 Hz2．【2018X表示的是A. 质子B. 中子C. 电子D. α粒子3．【2018中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定B.C.D.4．【2018·天津卷】国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是αα俘获一个质子，产生 俘获一个质子，产生5．【2017·新课标Ⅰ卷】大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。
氘核聚变反应方程是22311120H H He n ++→。
已知21H 的质量为2.013 6 u ，32He 的质量为3.015 0 u ，10n 的质量为1.008 7 u ，1 u=931 MeV/c 2。
氘核聚变反应中释放的核能约为A ．3.7 MeVB ．3.3 MeVC ．2.7 MeVD ．0.93 MeV 6．【2017·新课标全国Ⅱ卷】一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238234492902U Th He →+。
下列说法正确的是A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D ．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量7．【2017·全国新课标Ⅲ卷】在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b 。
【高考】2020年高考真题和模拟题分项汇编物理：专题14-原子结构、原子核和波粒二象性物理
2020年高考真题和模拟题分项汇编物理：专题14 原子结构、原子核和波粒二象性物理 专题14 原子结构、原子核和波粒二象性 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV~3.10 eV 的光为可见光。
要使处于基态（n =1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A ．12.09 eVB ．10.20 eVC ．1.89 eVD ．1.5l eV【答案】A【解析】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63e V ~3.10e V 的可见光。
故1.51(13.60)eV 12.09eV E ∆=---=。
故本题选A 。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环，循环的结果可表示为1401214H He+2e+2v →，已知11H 和42He 的质量分别为P 1.0078u m =和 4.0026u m α=，1u=931MeV/c 2，c 为光速。
在4个11H 转变成1个42He 的过程中，释放的能量约为 A ．8 MeV B ．16 MeV C ．26 MeV D ．52 MeV【答案】C【解析】由2E mC ∆=∆知()242p e E m m m c α∆=⨯--⋅，2E m c∆∆==6191693110 1.610J 910-⨯⨯⨯⨯27311.710kg 0.910kg --≈⨯⨯，忽略电子质量，则：()24 1.0078 4.0026MeV 26E u u c ≈∆=⨯-⋅，故C 选项符合题意；3．（2019·天津卷）如图为a 、b 、c 三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。
由a 、b 、c 组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是【答案】C【解析】由光电效应的方程k E hv W =-，动能定理k eU E =，两式联立可得hv W U e e=-，故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率b c a v v v >>，则可知三种光的折射率的关系为b c a n n n >>，因此光穿过三棱镜时b 光偏折最大，c 光次之，a 光最小，故选C ，ABD 错误。
2020-2024北京高考真题物理汇编：原子结构和波粒二象性章节综合
2020-2024北京高考真题物理汇编原子结构和波粒二象性章节综合一、单选题1．（2022北京高考真题）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（ ）A ．放出光子，能量增加B ．放出光子，能量减少C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少2．（2020北京高考真题）氢原子能级示意如图。
现有大量氢原子处于3n =能级上，下列说法正确的是（ ）A ．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B ．从3n =能级跃迁到1n =能级比跃迁到2n =能级辐射的光子频率低C ．从3n =能级跃迁到4n =能级需吸收0.66eV 的能量D ．3n =能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量3．（2021北京高考真题）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。
同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X 光波段，波长范围约为10-5m ～10-11m ，对应能量范围约为10-1eV ～105eV ）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。
速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。
以接近光速运动的单个电子能量约为109eV ，回旋一圈辐射的总能量约为104eV 。
下列说法正确的是（ ）A ．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B ．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离C ．蛋白质分子的线度约为10-8 m ，不能用同步辐射光得到其衍射图样D ．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小4．（2023北京高考真题）在发现新的物理现象后，人们往往试图用不同的理论方法来解释，比如，当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后，科学家分别用两种方法做出了解释。
现象：从地面P 点向上发出一束频率为0v 的光，射向离地面高为H （远小于地球半径）的Q 点处的接收器上，接收器接收到的光的频率为ν。
高考物理真题模拟题汇编14 原子结构、原子核和波粒二象性(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题14 原子结构、原子核和波粒二象性1．〔2020·新课标Ⅱ卷〕氘核21H 可通过一系列聚变反响释放能量，其总效果可用反响式241112106H 2He 2H+2n+43.15MeV →+表示。
海水中富含氘，1kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个，假设全都发生聚变反响，其释放的能量与质量为M 的标准煤燃烧时释放的热量相等；1 kg 标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J ，1 MeV= 1.6×10–13J ，如此M 约为 A ．40 kgB ．100 kgC ．400 kgD ．1 000 kg【答案】C【解析】氘核21H 可通过一系列聚变反响释放能量，其总效果可用反响式241112106H 2He 2H+2n+43.15MeV →+ 如此平均每个氘核聚变释放的能量为43.15=MeV 66E ε= 1kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个，可以放出的总能量为0E N ε=由Q mq =可得，要释放的一样的热量，需要燃烧标准煤燃烧的质量0400kg E Q m q q==≈ 2．〔2020·江苏卷〕“测温枪〞〔学名“红外线辐射测温仪〞〕具有响应快、非接触和操作方便等优点。
它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。
假设人体温度升高，如此人体热辐射强度I 与其极大值对应的波长λ的变化情况是A ．I 增大，λ增大B ．I 增大，λ减小C ．I 减小，λ增大D ．I 诚小，λ减小【答案】B【解析】黑体辐射的实验规律如图特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度I 增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以λ减小。
应当选B 。
3．〔2020·浙江卷〕如下说法正确的答案是A ．质子的德布罗意波长与其动能成正比B ．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α射线C ．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关D ．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性【答案】D 【解析】A ．由公式k2h p mE λ==可知质子的德布罗意波长1pλ∝，k E λ∝，故A 错误； B ．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是γ射线，故B 错误；C ．由k E h W ν=-当0h W ν=，可知截止频率与入射光频率无关，由材料决定，故C 错误；D ．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D 正确。
专题17原子结构原子核和波粒二象性(选修3-5)(原卷版)-高三名校物理试题解析分项汇编(新课标Ⅰ版
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C.γ射线一般伴随α或β射线产生，三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核子数减少了25.【20xx·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】如图所示，已知用光子能量为2.82eV的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑头P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为1V，则该金属涂层的逸出功约为（）A.2.9×10-19JB.6.1×10-19JC.1.6×10-19JD.4.5×10-19J6.【20xx·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量为154.4E eV＝－，氦离子的能级示意图如图所示。
在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A．42.8eV(光子) B．43.2eV（电子） C．41.0eV（电子） D．54.4eV(光子)7.【20xx·西安一中第一学期期末考试题】（5分）康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子：（）A．可能沿1方向，且波长变小B．可能沿2方向，且波长变小C．可能沿1方向，且波长变长D．可能沿3方向，且波长变长8.【20xx·西安一中第一学期期末考试题】（5分）下列叙述中符合物理学史实的有（）A．托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性；B．卢瑟福通过“α粒子散射实验”的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的；C．麦克斯韦验证了电磁场理论，提出了光是一种电磁波；D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构学说。
2019高考物理试题分类汇编波粒二象性、原子结构和原子核纯word附解析
2019 高考物理试题分类汇编 - 波粒二象性、原子结构和原子核( 纯 word 附分析 )〔2018 上海〕 1、在光电效应实验中，用单色光照耀某种金属表面，有光电子逸出，那么光电子的最大初动能取决于入射光的〔〕（ A）频率〔 B〕强度〔C〕照耀时间〔 D〕光子数量【分析】由 E h W0可知选项 A 正确。
【答案】 A〔 2018 上海〕 3、与原子核内部变化有关的现象是〔〕〔 A〕电离现象〔B〕光电效应现象〔C〕天然放射现象〔D〕粒子散射现象3.【考点】此题观察原子核的变化【分析】电离现象为原子核外的电子远离原子核，原子核不变，选项 A 错误。
光电效应现象相同是原子核外的电子远离原子核，原子核不变，选项 B 错误。
天然放射现象是原子核发生变化，选项 C 正确。
粒子散射现象原子核不发生变化，选项 D 错误。
【答案】 C〔2018 上海〕 4、依据爱因斯坦的“光子说”可知〔〕〔A〕“光子说”实质就是牛顿的“微粒说”〔B〕光的波长越大，光子的能量越小〔C〕一束单色光的能量可以连续变化〔D〕只有光子数很多时，光才拥有粒子性4.【考点】此题观察对爱因斯坦“光子说”的理解【分析】爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”实质不一样，选项A错误。
c可由E hC 知选项 B 正确。
一束单色光的能量不可以是连续变化，只好是单个光子能量的整数倍，选项错误。
光子不仅拥有颠簸性，并且拥有粒子性，选项 D 错误。
【答案】 B〔 2018 上海〕 5、在轧制钢板时需要动向地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，以以下图。
该装置中探测器接收到的是〔〕（A）X 射线〔B〕射线〔C〕射线〔D〕射线5.【考点】此题观察三种射线的性质【分析】放射源放出、、三种射线，而这三种射线中只有射线能穿过钢板，选项 D正确。
【答案】 D〔 2018 上海〕 9、A A A A某种元素拥有多种同位素，反响这些同位素的质量数 A 与中子数 N 关O N O N O N O N 系的是图〔〕（A）（B）（C）（D）9.【考点】此题观察同位素质量数与中子数之间的关系。
2021年高考物理试题分项版汇编系列专题14原子结构原子核和波粒二象性(含解析)
2021年高考物理试题分项版汇编系列专题14原子结构原子核和波粒二象性（含解析）一、单选题1．如图所示为氢原子能级示意图的一部分，依照玻尔理论，下列说法中正确的是（）A. 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B. 处于n=4的定态时电子的轨道半径r4比处于n=3的定态时电子的轨道半径r3小C. 从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小D. 从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子能够使逸出功为的金属发生光电效应【答案】 A光电效应，A正确D错误；依照玻尔理论，能级越高，半径越大，因此处于n=4的定态时电子的轨道半径4r比处于n=3的定态时电子的轨道半径3r大，B错误；从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子向外发射电子，能量减小，依照222ke mvr r可知，电子越大的半径减小，则电子的动能增大，C错误．2．下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行说明的是（）A. 光的衍射现象B. 光的偏振现象C. 泊松亮斑D. 光电效应【答案】 D【解析】光的衍射、偏振差不多上波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行说明，故C 不符合题意；光电效应说明光具有粒子性，D 符合题意．3．用波长为72.010m -⨯的紫外线照耀钨的表面，开释出来的光电子中最大的动能是194.710J -⨯。
由此可知，钨的极限频率是（ ）。
（普朗克常量346.6310h J s -=⨯⋅，光速83.010/c m s =⨯，结果取两位有效数字）A. 145.510Hz ⨯B. 147.910Hz ⨯C. 149.810Hz ⨯D. 151.210Hz ⨯【答案】 B【解析】据Km E h W υ=-0W h υ=cυλ=可得：0Km E chυλ=-，代入数据得：1407.910Hz υ=⨯故选B 4．如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光。
专题31 原子结构和波粒二象性——历年高考物理真题精选之黄金30题(解析版)
历年高考物理真题精选之黄金30题专题31 原子结构和波粒二象性一、单选题1．（2021·浙江·高考真题）2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。
关于量子，下列说法正确的是（）A．是计算机运算的一种程序B．表示运算速度的一个单位C．表示微观世界的不连续性观念D．类似于质子、中子的微观粒子【答案】C【解析】量子是不可分割的最小的单元，体现了物质的不连续性，即通常所说的“量子化”。
故选C。
2．（2021·辽宁·高考真题）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面逸出。
最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是（）A．玻尔B．康普顿C．爱因斯坦D．德布罗意【答案】C【解析】A．玻尔引入量子化的观念解释了氢原子光谱，与题意不符，A错误；B．康普顿提出康普顿效应，发现了光子不仅具有能量，还具有动量，证明了光具有粒子性，与题意不符，B错误；C ．爱因斯坦提出光子说，从理论上解释了光电效应的实验现象，符合题意，C 正确；D ．德布罗意提出一切物质都具有波粒二象性，与题意不符，D 错误。
故选C 。
3．（2021·河北·高考真题）普朗克常量346.62610J s h -=⨯⋅，光速为c ，电子质量为em ，则e hm c 在国际单位制下的单位是（ ）A ．J/sB ．mC ．J m ⋅D ．m/s【答案】 B【解析】 根据e hm c 可得它们的单位为：2J?s N?m?s kg?m /s ?m?s m kg?m /s kg?m /s kg?m /s ===故选B 。
4．（2021·海南·高考真题）某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为k E ，已知该金属的逸出功为0W ，普朗克常量为h 。