（2021-2025）五年高考物理真题分类汇编（全国）专题13 原子结构、原子核和波粒二象性（解析版）.docxVIP

五年（2021-2025）高考真题分类汇编

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专题13原子结构、原子核和波粒二象性

考点

五年考情（2021-2025）

命题趋势

考点1波粒二象性

2025·广东卷、2025·四川卷

2024·黑吉辽卷、海南卷

2023·浙江1月选考卷

2022·江苏卷、全国乙卷

2021·浙江卷

基础概念仍是考查重点，如原子的核式结构模型、光电效应、能级跃迁等，多以选择题形式出现。命题注重知识应用与创新，常结合现代科技成果、生活实际设置新情境，考查学生知识迁移与创新能力。此外，开放性、探究性问题或增多，鼓励学生深入思考，培养批判性思维和解决复杂问题的能力。备考时应注重基础知识的掌握，同时提升综合应用与创新思维能力。

考点2原子结构

2025·甘肃卷、重北京卷

2024·贵州卷、重庆卷、江苏卷

2023·辽宁卷、山东卷、江苏卷

2022·浙江卷、北京卷

2021·广东卷

考点3原子核

2025·安徽卷、福建卷

2024·福建卷、全国甲卷、广东卷

2023·全国甲卷、全国乙卷

2022·福建卷、辽宁卷

2021·海南卷、重庆卷

考点01波粒二象性

1．（2025·江苏·高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。

(1)求该金属的截止频率；

(2)若频率为的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能。

【答案】(1)

(2)

【详析】（1）根据题意，由光电效应方程有

当时，可得该金属的截止频率

（2）根据题意，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为

2．（2025·广西·高考真题）有四种不同逸出功的金属材料：铷，钾，钠和镁制成的金属板。现有能量为的光子，分别照到这四种金属板上，则会发生光电效应的金属板为（）

A．铷 B．钾 C．钠 D．镁

【答案】A

【详析】当光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知能量是2.20eV的光子分别照射到四种金属板上，会发生光电效应的金属板是铷。

故选A。

3．（2025·山东·高考真题）在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（）

A． B．

C． D．

【答案】B

【详析】根据光电子最大初动能与遏制电压的关系

根据图像有

故；

故选B。

4．（2025·四川·高考真题）某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3．5×10?10m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是（）

A．德布罗意波长约为7.9×10?13m的中子

B．德布罗意波长约为8.7×10?12m的质子

C．德布罗意波长约为2.6×10?11m的氮分子

D．德布罗意波长约为1.5×10?10m的电子

【答案】D

【详析】当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时，会发生明显的衍射现象。对于粒子而言，德布罗意波长λ决定了其波动性，衍射的明显程度通常与波长λ和狭缝宽度的比值相关，当接近或大于1时，衍射现象非常明显，则可知电子的衍射现象最明显。

故选D。

5．（2025·广东·高考真题）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，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

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

【答案】B

【详析】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，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．由可知频率不变最大初动能不变，D错误。

故选B。

6．（2025·河北·高考真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。

(1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。

(2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量）

【答案】(1)

(2)

【详析】（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足

可得

（2）根据爱因斯坦光电方程

可得

7．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH—F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理