近代物理初步的命题趋势分析

湖南

近代物理初步的主要考点包括：①氢原子光谱、氢原子能级结构和能级公式；②原子核、核反应方程和核能；③光电效应、爱因斯坦光电效应方程。高考命题的传统方法是各小部分知识相对独立，比较强调知识的识记，但从近年的高考命题来看，命题方向有了很大的变化，开始注重板块内的知识综合，知识跨度大，所以，在2021年的高考复习中必须强调紧扣教材、有机拓展，才能做到有效复习。高考时才能从容不迫、应对自如。

一、近代物理初步高考命题趋势一：板块内知识大融合

从全国卷Ⅰ的“人造太阳”、核聚变发电、质量亏损、核能的计算，到北京卷的氢原子能级、原子跃迁、能量变化，再到江苏卷的原子跃迁结合物质波，以及天津卷的物理学史、示意图、核式结构模型和浙江卷的物质波、天然放射现象、光电效应和波粒二象性的组合，都体现了近代物理知识的大融合特性，是近代物理初步命题的第一趋势。

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A.该同位素原子核中的中子数为82，过剩中子的数量为40

B.采用物理和化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期

D.该同位素发生α衰变和β衰变后有时还会发生γ衰变

【解析】该原子的中子数为128-46=82，原子核中的质子数和核外电子数都是46，所以中子数与电子数之差为82-46=36，这即是过剩中子的数量，故A错误；原子核的半衰期不随原子的物理状态、化学状态的改变而改变，所以不能采用物理和化学方法改变放射性元素的半衰期，B错误；因为发生β衰变质量数不变，由于质量数变化128-96=32，一次α衰变的质量数减少4，故发生α衰变的次数为8次，则电荷数减少16，减少后电荷数为46-16=30，发生一次β衰变电荷数加1，由42-30=12可知，发生β衰变的次数为12次，C正确；在发生α衰变和β衰变的同时总是还伴随着有γ衰变发生，γ衰变不能单独发生，D错误。

【点评】本题考查的物理学科素养是物理观念中的物质观念和科学思维中的科学推理，即在核反应方程中注重物质性，利用质量数守恒和电荷数守恒进行相关推理得出结论。

二、近代物理初步高考命题趋势二：考查知识点的轮动

从前些年的高考命题来看，特别是把选修3—5由选考改为必考的最初两三年，难度和能力要求都比较低，故近代物理大多考查的都是原子核和波粒二象性，且综合性不强，而2020年的北京卷和江苏卷都开始考查难度较大的原子能级跃迁的知识点，能力要求也相对较高。

【例2】如图所示为氢原子的能级示意图。一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射到逸出功为1.90 eV的金属铯上，则下列说法中正确的是

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A.总共有4种光子可以使金属铯发生光电效应

B.金属铯表面溢出的所有光电子中初动能的值为10.19 eV

C.根据物质波的知识可判断出，从n=4跃迁到n=1发出的光子能量最大，从n=4跃迁到n=3发出的光子动量最大

D.氢原子跃迁发出的光子使金属铯发生光电效应，既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性

【点拨】在计算原子跃迁过程中发出光子的种类和数量的问题时，最好能够作出原子跃迁示意图，光子种类按照排列、组合，可以根据组合公式计算，数量比较小时也可以直接计算，计算光子数量时可以结合统计规律及题目给出条件按照一定的分配规律进行计算。

三、近代物理初步命题趋势三：与实际相联系及向板块外的迁移和延伸

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A.5.0×1014B.1.0×1016

C.2.0×1016D.1.0×1018

【点悟】本题巧妙地将衰变反应产生的电子结合电流的概念联系在一起，创意新，能够培养学生的发散思维，让学生学会将所学知识迁移到新的情景中来。

四、近代物理初步的新题赏析

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A.铒153原子核内的中子数一定少于质子数

B.铒153的半衰期一定比铒167的半衰期更长

C.铒153的结合能一定比铒167的结合能更大

D.铒153的比结合能一定比铒167的比结合能更大

【解析】铒153原子核内的中子数为153-68=85，而质子数为68，故中子数比质子数多，A错误；铒153是短寿命缺中子核，半衰期比铒167更短，中子数更少，故B错误；原子核的核子数越多结合能越大，故C错误；原子核的结合能除以核子数等于比结合能，同种元素的原子核中核子个数相对较少的结构较稳定，比结合能也较大，故D正确。

【点睛】原子核的比较和计算过程都具有相对性，并不是绝对的，比如说铒153是短寿命缺中子核是相对铒167，原子核中核子个数相对较少的结构较稳定，比结合能也较大，大多数原子核也是如此，但也有特殊的，但原子核的核子数越多结合能越大却是绝对的，把握好原子核有关的相对性可以精准解题。