专题01 近代物理-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（江苏专用）

专题01 近代物理 1.（2022.江苏.高考真题） 上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　） A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据 可知光子波长减小，故A错误，B正确； CD．根据 可知光子的动量增加；又因为光子质量不变，根据可知光子速度增加，故C错误，D错误。 故选B。 2. （2024.江苏.高考真题）用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是，粒子X为（　　） A. 正电子 B. 中子 C. 氘核 D. 氦核 【答案】D 【解析】 【详解】根据质量数守恒可知X的质量数为 根据电荷守恒可知X的电荷数为 可知X为中子。 故选D。 3.（2024.江苏.高考真题）在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种（　　） A. λ1 B. λ2 C. λ3 D. λ4 【答案】C 【解析】 【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的光子能量最大。 故选C。 1. (2024.苏锡常镇四市.教学情况调研二)下列实验不能用光的粒子性解释的是（　　） A. 黑体辐射 B. 光电效应 C. 康普顿效应 D. 电子束衍射 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．黑体辐射、光电效应、康普顿效应都说明光具有粒子性，能用光的粒子性解释，故ABC错误； D．电子束衍射说明电子具有波动性，不能用光的粒子性解释，故D正确。 故选D。 2.(2024.江苏连云港.三模) 正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，其反应方程式为。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示，则（　　） A. 正电子动量大于硼核动量 B. 空间中磁场方向垂直纸面向外 C. 半径较大的轨迹是正电子轨迹 D. 正电子运动周期大于硼核周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．静止原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子，由动量守恒定律可得 可知正电子动量大小等于硼核动量，故A错误； C．由，解得 可知半径较大的轨迹是电荷量小的正电子轨迹，故C正确； B．由硼核及正电子运动方向，根据左手定则可知空间中磁场方向垂直纸面向里，故B错误； D．硼核的比正电子的大，由可知正电子运动周期小于硼核周期，故D错误。 故选C。 3. (2024.江苏.姜堰、如东等三校.联考)如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（ ） A. 若b光为绿光，c光可能是黄光 B. 图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压，由此可测得， C. 若b光光子能量为0.66eV，照射某一个处于激发态的氢原子，最多可以产生3种不同频率的光 D. 若用能使金属铷发生光电效应的光，用它直接照射处于激发态的氢原子，一定可直接使该氢原子电离 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦的光电效应方程有 根据遏止电压与光电子最大初动能之间的关系有 可见能够发生光电效应的光子，其频率越大，照射金属发生光电效应后的最大初动能越大，对应的遏止电压就越大，而根据图乙可知，b光所对应的遏止电压小于c光所对应的遏止电压，因此可得 而绿光的频率大于黄光的频率，因此若b光为绿光，c光不可能是黄光，故A错误； B．图甲所示的光电效应实验装置所加的是正向电压，不能测得、，故B错误； C．若b光光子能量为0.66eV，照射某一个处于激发态的氢原子，根据 可知照射后恰能被处于激发态的氢原子吸收使其跃迁到能级，而处于高能级的氢原子不稳定，将向外辐射能量重新跃迁回基态，而单个氢原子从高能级向基态跃迁时最多能辐射种频率的光子，因此可知，单个氢原子从能级跃迁至基态的过程中最多辐射3种频率的光子，故C正确； D．根据图丁中数据可知，金属铷的逸出功为，根据爱因斯坦的光电效应方程有 因此只要照射金属铷的光子能量大于其逸出功，就能使金属铷发生光电效应，而要使激发态的氢原子发生电离，则其吸收的能量最少也要等于其能级能量的绝对值，即最少要吸收3.40eV的能量才能使激发态的氢原子发生电离，因此能使金属铷发生光电效应的光不一定使该氢原子电离，除非其光子能量大于3.40eV，故D错误。 故选C。 4. (2024.江苏海门.学情调研)原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用光①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　） A. ②光子的频率大于④光子的频率 B. ①光子的动量与③光子的动量大小相等 C. 用②照射该金属一定能发生光电效应 D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，②光子的能量小于④光子的能量，根据 可知②光子的频率小于④光子的频率，故A错误； B．由图可知①光子的能量等于③光子的能量，则①光子的频率等于③光子的频率，①光子的波长等于③光子的波长，根据 可知①光子的动量与③光子的动量大小相等，故B正确； C．由图可知②光子的能量小于①光子的能量，则用②照射该金属不一定能发生光电效应，故C错误； D．根据光电效应方程 由于④光子的能量大于①光子的能量，则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，故D错误。 故选B。 5. (2024.江苏.二模)如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C，当光电管阴极K受到光的照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是（　　） A. 当光照射光电管时电容器左极板带正电 B. 光电管受到光的照射电流表有持续的电流 C. 电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流 D. 光停止照射后，电流表有方向向上的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．光电效应阴极K发出电子，到达电容器左极板，所以左极板带负电，故A项错误； B．当光电子到达电容器极板时，光电管上出现反向电压，当电容器两板间电压到达一定值时，即光电管间的电压达到反向截止电压时，光电子不会到达另一极，电容器不再被充电，即此时电路中将没有电流，故B项错误； C．在电容器开始充电之前，电容器上不带电。当发生光电效应时，光电管对电容器充电，回路有顺时针方向电流，即电流表有方向向下的电流，故C项正确； D．停止照射后，由于电路是断路，所以电容器不会放电，回路无电流，故D项错误。 故选C。 6．(2024.江苏苏锡常镇.五月三模补偿训练)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（   ） A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应 B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的 C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性 【答案】B 【解析】A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功的解释了光电效应现象，A错误 B.波尔提出自己的原子模型，他指出氢原子能级是分立的，解释了原子发射光子的频率是不连续的，B正确 C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了自己的原子核式结构模型，C错误 D.衍射是波的典型特征，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，D错误 7. （2024.江苏扬州市.二模）下列说法正确的是（　　） A. 发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度有关 B. 光电效应揭示了光具有粒子性 C. 查德威克的核式结构模型解释的是α粒子散射实验现象 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 【答案】B 【解析】 【详解】A．发生光电效应时，光电子的最大初动能与光的频率有关，与入射光的强度无关，故A错误； B．光电效应揭示了光具有粒子性，故B正确； C．卢瑟福的核式结构模型解释的是α粒子散射实验现象，故C错误； D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，故D错误。 故选B。 8.（2024.江苏兴化.4月调研测试）我国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分。如图是铀核俘获中子后，裂变成三个质量较大的核和一个质量较小的核时产生的径迹。下列说法错误的是（ ） A. 铀核裂变过程质量数守恒 B. 铀核裂变过程质子数守恒 C. 铀核裂变过程如果生成物不同，释放的能量可能会有差异 D. 铀核中使核子紧密结合在一起的作用是弱相互作用 【答案】D 【解析】 【详解】AB．铀核裂变过程中质量数和质子数守恒，故AB正确； C．根据爱因斯坦的质能方程 可知铀核裂变过程如果生成物不同，释放的能量会有差异，故C正确； . D．铀核中使核子紧密结合在一起的作用是强相互作用，故D错误。 本题选错误的，故选D。 9.(2024.江苏.第二学期期初质量监测) 小明用同一光电管在不同实验条件下做光电效应实验，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 甲光的频率比乙光的频率大 B. 乙光的波长比丙光的波长大 C. 乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大 D. 甲光所产生光电子的最大初动能比丙光所产生光电子的最大初动能大 【答案】C 【解析】 【详解】D．根据图像可知，甲丙的遏止电压相等，小于乙的遏止电压，根据 可知，甲光所产生光电子的最大初动能与丙光所产生光电子的最大初动能相等，故D错误； C．根据逸出功与截止频率的关系有 由于逸出功与截止频率均由金属材料本身决定，实验中小明用的是同一光电管，则乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大，故C正确； A．根据光电效应方程有 结合上述有 由于甲的遏止电压小于乙的遏止电压，则甲光的频率比乙光的频率小，故A错误； B．结合上述可知，乙光的频率比丙光的频率大，根据 解得 可知，乙光波长比丙光的波长小，故B错误。 故选C。 10. (2024.江苏.第三次调研)汤姆孙利用电子束穿过铝箔，得到如图所示的衍射图样。则（　　） A. 该实验现象是电子粒子性的表现 B. 该实验证实了原子具有核式结构 C. 实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多 D. 实验中增大电子的速度，其物质波波长变长 【答案】C 【解析】 【详解】A．衍射是波的特性，该实验现象是电子波动性的表现，故A错误； B．电子的发现证明原子能够再分，该实验是波的衍射现象，说明电子具有波动性，该实验不能够证实原子具有核式结构，故B错误； C．发生明显衍射现象的条件是波长与孔的尺寸差不多，可知，实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多，故C正确； D．根据物质波表达式有 可知，实验中增大电子的速度，其物质波波长变短，故D错误。 故选C。 11.（2024.江苏南通.三模补偿训练）（，代表亚稳态同位素）是目前最广泛使用的核医药物，可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。如图所示，铀核分裂得到的钼-99（）衰变成，其过程为：（为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子），接着将取出，并由注射或口服等方法送入人体内，在特定器官或组织发生衰变，其过程为：，释放出射线作为医学检测分析的讯号。下列有关此核医药物的叙述正确的是（　　）    A．和两者具有相同的化学性质 B．衰变成过程中产生的是正电子 C．衰变半衰期越长，医学检测分析效果越明显 D．射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子 【答案】A 【解析】A．和两者为同位素。因此其化学性质相同，故A正确； B．由衰变方程 根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒，可知其衰变产物是电子，故B错误； C．衰变半衰期越长，则其衰变产生的射线就越微弱，因此医学检测分析效果越不明显，故C错误； D．该衰变为衰变，而衰变是原子核内的中子生成质子的同时产生电子，并伴随有能量的产生，即射线的产生，因此射线为原子核内部所产生的，故D错误。 故选A。 12．（2024.江苏南京.三模补偿训练）如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，则下列说法正确的是（　　） A．从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光，也一定能使阴极K发生光电效应 B．用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极K，阴极K的逸出功会变大 C．在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化 D．用从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射n=4能级的氢原子，可以使其电离 【答案】D 【解析】A．由玻尔理论知n=3和n=1能级的能级差大于n=2和n=1能级的能级差，用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，若用从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极K，不能使阴极K发生光电效应，A错误； B．逸出功由金属本身决定，与入射光频率大小无关，B错误； C．在入射光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间逸出的光电子数越多，饱和电流越大，C错误； D．当处于n=4能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85eV时，将会被电离，n=3能级与n=2能级间的能量差大于0.85eV，D正确。 故选D。 13.（2024.苏省扬州.二模） 世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。已知的半衰期为24天，下列说法正确的是（ ） A. β衰变的电子来自于钍原子的核外电子 B. 通过物理方法或化学方法都能改变的半衰期 C. 4个经过48天后一定还剩余1个 D. 经过6次α衰变和4次β衰变可变成 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变是原子核自发的，是原子核的一个中子转变为一个质子和一个电子，β衰变的电子来自于原子核，故A错误； B．半衰期由原子核自身决定，与物理环境和化学环境无关，所以通过物理方法或化学方法都不能改变的半衰期，故B错误； C．半衰期是大量统计规律，所以4个不满足统计规律，故C错误； D．衰变成，根据质量数守恒可得经过的α衰变次数为 根据电荷数守恒可得经过的β衰变的次数为 所以经过6次α衰变和4次β衰变可变成，故D正确。 故选D。 14.（2024.江苏扬州.三模试题）呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性即可诊断。已知发生衰变的半衰期为5730年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. X为 B. 射线比射线的穿透能力弱 C. 衰变产生的是核外电子被电离产生的 D. 一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于的衰变而明显降低检测准确性 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应前后，质量数和电荷数守恒，可以得到X为，故A错误； B．三种射线穿透能力依次是 故B正确； C．衰变释放的电子是原子的核内一个中子转化为质子和一个电子，来自原子核内部，故C错误； D．的半衰期为5730年，15分钟几乎不影响。服药15分钟后再检测，是为了使药里面的充分消化分解，释放到呼吸系统，提高检测准确性，故D错误。 故选B。 15.（2024.江苏.第二次调研）氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量在1.64～3.11eV之间。处在能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子属于电磁波谱中的（　　） A. 红外线 B. 可见光 C. 紫外线 D. 射线 【答案】C 【解析】 【详解】处在能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子能量为 由于射线是从原子核辐射出来的，所以处在能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子属于电磁波谱中的紫外线。 16. （2024.江苏.第二次调研）吸烟有害健康，烟草中含有放射性元素钋210，衰变方程为，衰变产生的粒子对肺组织会造成损伤。下列说法正确的是（　　） A. 粒子很容易从肺穿到体外 B. 核的核子数是82个 C. 核比结合能比的大 D. 升高温度可以加快的衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．衰变产生的射线中，粒子的电离能力强，而穿透本领弱，可知，粒子不容易从肺穿到体外，故A错误； B．根据质量数守恒可知，核的核子数是 故B错误； C．衰变过程释放能量，可知，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，则核的比结合能比的大，故C正确； D．衰变的快慢由原子核自身决定，与元素的物理性质和化学性质无关，即升高温度不能够加快的衰变，故D错误。 故选C。 17.（2024.江苏.第三次调研） 我国成功研制出高纯度钼。用高频光子轰击钼100得到钼，钼99衰变生成医学常用的元素锝，衰变方程为。则（　　） A. 正电子 B. 与中子数相同 C. 比的结合能小 D. 比的结合能小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据衰变过程质量数守恒电荷数守恒，可知x的质量数为0，电荷数为-1。所以x是负电子。故A错误； B．的中子数为57，,的中子数为58，它们的中子数不相同。故B错误； CD．比结合能越大原子核越稳定，所以比的结合能大。比的结合能小。 故C正确；D错误。 故选C。 18.（2024.江苏.第二学期学情调研）科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，其衰变方程为，则X是（　　） A. 正电子 B. 电子 C. 质子 D. 氦核 【答案】A 【解析】 【详解】设X的核电荷数为Z，质量数为A，根据电荷数守恒和质量数守恒可得 解得 ， 可得X是正电子。 故选A。 19.（2024.江苏苏州.南航附中二模）2023年8月24日，日本福岛核电站启动核污染水排海，核污染水里含高达64种核放射性元素，其中碘129的半衰期为1570万年，其衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 核污染水被稀释后碘129的半衰期变长 B. 衰变生成了电子，说明原子核中存在电子 C. X核内的中子数为76 D. 的比结合能小于的比结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．半衰期只由原子核自身决定，将核污水稀释后，原子核的半衰期不变，故A错误； B．衰变过程中的电子是由核内中子转化为质子释放出来的，并不是原子核中存在电子，故B错误； C．根据衰变方程的质量数守恒可得 根据衰变方程的电荷数守恒可得 则X核内的中子数为 故C错误； D．衰变过程释放能量，反应后的比反应前的更稳定，则的比结合能小于的比结合能，故D正确。 故选D。 20.（2024.江苏苏州.八校联盟三模）2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生 β衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　） A. 不同温度下，锇160的半衰期不同 B. 能使空气电离的高能粒子主要是γ射线 C. 钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156是一对同位素 D. 锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．半衰期与温度无关，故A错误； B．能使空气电离的高能粒子主要是射线，故B错误； C．由题意可知核反应方程为 由于钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156质子数不同，故二者不是同位素，故C错误； D．比结合能越大越稳定，自然衰变的产物比结合能会变大，故锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能，故D正确。 故选D。 21. （2024.江苏苏锡常镇.第二次教学情况调研）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料PuO2作为发电能源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是，半衰期是87.7年，有75%的原子核发生衰变需经过（　　） A. 43.85年 B. 87.7年 C. 175.4年 D. 263.1年 【答案】C 【解析】 【详解】要使75%的原子核发生衰变需要经过两个半衰期，即 故选C。 22.（2024.江苏苏锡常镇.第一次教学情况调研）核污染水中的放射性元素锶（）会发生β衰变，半衰期为28.8年，则（ ） A. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 B. 海水稀释不能改变锶的半衰期 C. 秋冬气温逐渐变低时，锶的衰变速度会变慢 D. 经过约57.6年，核污染水中的锶（）将全部衰变结束 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变的本质是原子核内的一个中子转变成一个质子和一个电子，故A错误； BC．半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故B正确，C错误； D．半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，经过57.6年，即两个半衰期，剩余锶为原来的四分之一，并没有完全衰变完，故D错误。 故选B。 24. (2024.江苏.适应性考试（二）)“玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（　　） A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个 B. 衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子 C. 衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量 D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．a衰变使钚238减少两个质子和两个中子，变为新核。则质子数变为92，中子为 可知衰变后的原子核内质子数比中子数少50个，故A错误； B．α衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个α粒子，故B正确； C．由于衰变中有质量亏损，所以衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和小于衰变前钚238的质量，故C错误； D．半衰期由元素种类决定，跟其他因素无关，故D错误。 故选B。 25.(2024.江苏南京、盐城.第一次模拟) 近期，江南造船集团发布我国首艘熔盐堆核动力集装箱船的设计方案，其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），下列关于此衰变说法正确的是（　　） A. 衰变方程为 B. 衰变产生的新核的比结合能变小 C. 衰变放出的电子来自于原子的核外电子 D. 随着反应堆温度升高，会加快钍核的衰变 【答案】A 【解析】 【详解】A．衰变的方程为 故A正确； B．衰变时放出核能，产生的新核的比结合能变大，故B错误； C．衰变辐射出的电子来自于中子转变为质子时释放出的电子，故C错误； D．外部条件无法改变半衰期，故D错误。 故选A。 26. (2024.江苏临江.三模)我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（　　） A. X是电子 B. X是粒子 C. Y与Ni是同位素 D. Y的中子数为29 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据电荷数守恒、质量数守恒知镍63的衰变方程是 故A正确，B错误； CD．同位素是质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子，Y的质子数是29，与Ni不是同位素，Y的中子数为 故CD错误。 故选A。 27.(2024.江苏姜堰、如东.联考) 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，则下列说法正确的是（ ） A. 衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的 B. 的平均核子质量大于的平均核子质量 C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 D. 该核反应过程中释放的核能 【答案】C 【解析】 【详解】A．衰变过程中放出的光子是由生成的新核从高能级向低能级跃迁产生的，故A错误； B．核反应中，生成物的比结合能大于反应物的比结合能，而比结合能越大则平均核子质量越小，由于的比结合能大于的比结合，因此的平均核子质量小于的平均核子质量，故B错误； C．该核反应的过程中，根据爱因斯坦的质能方程可得 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 故C正确； D．核反应的生成物总的结合能大于反应物总的结合能，该核反应过程中释放的核能 故D错误。 故选C。 28.(2024.江苏.二模) 把一块铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，已知矿石中存在铀核，则在此过程中（　　） A. 涉及到反应方程式为 B. 放入矿石后至少需等待一个半衰期才有氦气产生 C. 矿石中的铀核发生α衰变生成氦原子 D. 矿石必须达到一临界质量才有氦气产生 【答案】A 【解析】 【详解】A．铀核自发进行α衰变和β衰变，会涉及到α衰变方程，即 故A正确； B．半衰期是原子核半数发生衰变所需要的时间，是一种针对大量原子核的统计规律。因此无需等待一个半衰期才产生氦气。故B错误； C．铀核自发进行α衰变和β衰变，放出电子和氦核，两种微粒组合会形成氦原子，大量的氦原子就形成了氦气，故C错误； D．只要存在铀核便会发生α衰变和β衰变，无需达到一定质量。故D错误。 故选A。 29.(2024.江苏宜兴.三模)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法不符合事实的是(    ) A. 贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 B. 汤姆孙用实验证实了阴极射线是带电粒子流 C. 查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子 D. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型 【答案】C  【解析】A.贝可勒尔发现的天然放射性现象说明原子核具有复杂结构，故A说法正确，不符合题意； B.汤姆孙用实验证实了阴极射线是带电粒子流，故B说法正确，不符合题意； C.卢瑟福用粒子轰击  获得反冲核  ，发现了质子，故C说法错误，符合题意； D.卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故D说法正确，不符合题意。 故选C 30．(2024.江苏苏锡常镇.三模补偿)在火星上，太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材料作为辅助电源为火星车供电。中的元素是，具有天然放射性，半衰期为87.7年。发生衰变的核反应方程为，则下列说法正确的是（　　） A．原子核的中子数为141 B．原子核发生衰变后产生的新核的比结合能比的核的比结合能大 C．10个原子核经过87.7年后一定还会剩余5个 D．的半衰期跟核内部自身因素有关，也跟原子所处的化学状态和外部条件有关 【答案】B 【解析】A．根据 与电荷数守恒有238-4=234，94-2=92 原子核的中子数为234-92=142A错误； B．衰变过程释放出能量，表明原子核产生的新核比原子核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知原子核发生衰变后产生的新核的比结合能比的核的比结合能大，B正确； C．半衰期的规律是一个统计规律，只针对大量的原子核才成立，对少数、个别原子核不成立，因此10个原子核经过87.7年后不确定还会剩余多少个，C错误； D．的半衰期跟核内部自身因素有关，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，D错误。 故选B。 31.(2024.江苏宜兴.三模)年月日，我国科学家利用东方超环实现了万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。已知两个氘核聚变生成一个氦和一个中子，氘核质量为，中子质量为，核的质量为质量亏损为时，释放的能量为。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的倍。计算结果单位为，保留两位有效数字 写出该反应的核反应方程。 若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为核与中子的动能。反应前每个氘核的动能为，求反应后氦和中子的动能分别为多少。 【答案】解：两个氘核聚变生成一个氦和一个中子，则该反应的核反应方程 碰撞和反应过程动量守恒，则碰后氦和中子总动量为零，即 核反应释放的的能量 根据能量守恒 解得氦动能 中子的动能   【解析】本题考查了核反应与动量和能量的结合，难度一般。 32. (2024.江苏.二模) 我国是国际热核聚变研究领域的领先者之一。在某次核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核，并放出一个粒子。已知氘核的比结合能为，氚核的比结合能为，该核反应释放的核能为，真空中光速为c。 （1）写出核反应方程并求出质量亏损； （2）求氦核的比结合能。 【答案】（1）；；（2） 【解析】 【详解】（1）核反应方程为 根据质能方程，可得 解得 （2）依题意，可得 解得氦核的比结合能为 33.(2024.江苏省前中.一模) 掌握并采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一、太阳上的一种核反应为两个氘核（）聚变成一个核。已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。1u对应931.5MeV。 （1）写出该核反应方程； （2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）； （3）若两个氘核以相等的动能0.45MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化成动能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）核反应方程为 （2）设核反应的质量亏损为，则有 解得 （3）设核反应后核和中子的质量分别为3m、m，动量分别为、，动能分别为、，则有 解得 34.(2024.江苏南航苏州附中.二模) 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入朣孔，眼睛就能察觉。现有一光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，且不计空气对光的吸收。普朗克常量为，真空中光速为。求： （1）每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量。 （2）眼睛最远在多大距离能够看到这个光源？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据能量子的计算公式有 （2）假设眼睛最远在R处能够看到这个光源，此时进入瞳孔的光子数恰好为6，则 解得 35. (2024.江苏南京.二模)如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为3.0eV。如图乙是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射K极，求： （1）有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少eV； （2）从图示位置向左移动滑片P至某处，电压表示数为2.29V，光电子到达A极的最大动能为多少eV。 【答案】（1）2种，；（2） 【解析】 【详解】（1）大量处于能级的氢原子跃迁发出的光子能量分别为 ，， 的光子有2种，频率最大的光子能量是 （2）光电子最大初动能为 由图甲可知，向左移动滑片P时，K极电势高于A极，根据动能定理有 可得光电子到达A极的最大动能为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 近代物理 1.（2022.江苏.高考真题） 上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（　　） A. 频率减小 B. 波长减小 C. 动量减小 D. 速度减小 2. （2024.江苏.高考真题）用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是，粒子X为（　　） A. 正电子 B. 中子 C. 氘核 D. 氦核 3.（2024.江苏.高考真题）在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种（　　） A. λ1 B. λ2 C. λ3 D. λ4 1. (2024.苏锡常镇四市.教学情况调研二)下列实验不能用光的粒子性解释的是（　　） A. 黑体辐射 B. 光电效应 C. 康普顿效应D. 电子束衍射 2.(2024.江苏连云港.三模) 正电子发射计算机断层扫描是核医学领域较先进的临床检查影像技术，使用作为原料产生正电子，其反应方程式为。真空中存在垂直于纸面的匀强磁场，某个静止的原子核在其中发生衰变，生成的硼核及正电子运动轨迹及方向如图所示，则（　　） A. 正电子动量大于硼核动量 B. 空间中磁场方向垂直纸面向外 C. 半径较大的轨迹是正电子轨迹 D. 正电子运动周期大于硼核周期 3. (2024.江苏.姜堰、如东等三校.联考)如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（ ） A. 若b光为绿光，c光可能是黄光 B. 图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压，由此可测得， C. 若b光光子能量为0.66eV，照射某一个处于激发态的氢原子，最多可以产生3种不同频率的光 D. 若用能使金属铷发生光电效应的光，用它直接照射处于激发态的氢原子，一定可直接使该氢原子电离 4. (2024.江苏海门.学情调研)原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用光①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　） A. ②光子的频率大于④光子的频率 B. ①光子的动量与③光子的动量大小相等 C. 用②照射该金属一定能发生光电效应 D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 5. (2024.江苏.二模)如图所示，光电管通过电流表连接平行板电容器C，当光电管阴极K受到光的照射产生光电效应，关于此电路下列说法正确的是（　　） A. 当光照射光电管时电容器左极板带正电 B. 光电管受到光的照射电流表有持续的电流 C. 电容器原来不带电，光电管受到光照射时，电流表有方向向下的电流 D. 光停止照射后，电流表有方向向上的电流 6．(2024.江苏苏锡常镇.五月三模补偿训练)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（   ） A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应 B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的 C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性 7. （2024.江苏扬州市.二模）下列说法正确的是（　　） A. 发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度有关 B. 光电效应揭示了光具有粒子性 C. 查德威克的核式结构模型解释的是α粒子散射实验现象 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 8.（2024.江苏兴化.4月调研测试）我国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分。如图是铀核俘获中子后，裂变成三个质量较大的核和一个质量较小的核时产生的径迹。下列说法错误的是（ ） A. 铀核裂变过程质量数守恒 B. 铀核裂变过程质子数守恒 C. 铀核裂变过程如果生成物不同，释放的能量可能会有差异 D. 铀核中使核子紧密结合在一起的作用是弱相互作用 9.(2024.江苏.第二学期期初质量监测) 小明用同一光电管在不同实验条件下做光电效应实验，得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是（　　） A. 甲光的频率比乙光的频率大 B. 乙光的波长比丙光的波长大 C. 乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大 D. 甲光所产生光电子的最大初动能比丙光所产生光电子的最大初动能大 10. (2024.江苏.第三次调研)汤姆孙利用电子束穿过铝箔，得到如图所示的衍射图样。则（　　） A. 该实验现象是电子粒子性的表现 B. 该实验证实了原子具有核式结构 C. 实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多 D. 实验中增大电子的速度，其物质波波长变长 11.（2024.江苏南通.三模补偿训练）（，代表亚稳态同位素）是目前最广泛使用的核医药物，可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。如图所示，铀核分裂得到的钼-99（）衰变成，其过程为：（为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子），接着将取出，并由注射或口服等方法送入人体内，在特定器官或组织发生衰变，其过程为：，释放出射线作为医学检测分析的讯号。下列有关此核医药物的叙述正确的是（　　）    A．和两者具有相同的化学性质 B．衰变成过程中产生的是正电子 C．衰变半衰期越长，医学检测分析效果越明显 D．射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子 12．（2024.江苏南京.三模补偿训练）如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，则下列说法正确的是（　　） A．从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射的光，也一定能使阴极K发生光电效应 B．用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射阴极K，阴极K的逸出功会变大 C．在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化 D．用从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射n=4能级的氢原子，可以使其电离 13.（2024.苏省扬州.二模） 世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。已知的半衰期为24天，下列说法正确的是（ ） A. β衰变的电子来自于钍原子的核外电子 B. 通过物理方法或化学方法都能改变的半衰期 C. 4个经过48天后一定还剩余1个 D. 经过6次α衰变和4次β衰变可变成 14.（2024.江苏扬州.三模试题）呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸呼出的CO2是否具有放射性即可诊断。已知发生衰变的半衰期为5730年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. X为 B. 射线比射线的穿透能力弱 C. 衰变产生的是核外电子被电离产生的 D. 一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于的衰变而明显降低检测准确性 15.（2024.江苏.第二次调研）氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子能量在1.64～3.11eV之间。处在能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子属于电磁波谱中的（　　） A. 红外线 B. 可见光 C. 紫外线 D. 射线 16. （2024.江苏.第二次调研）吸烟有害健康，烟草中含有放射性元素钋210，衰变方程为，衰变产生的粒子对肺组织会造成损伤。下列说法正确的是（　　） A. 粒子很容易从肺穿到体外 B. 核的核子数是82个 C. 核比结合能比的大 D. 升高温度可以加快的衰变 17.（2024.江苏.第三次调研） 我国成功研制出高纯度钼。用高频光子轰击钼100得到钼，钼99衰变生成医学常用的元素锝，衰变方程为。则（　　） A. 正电子 B. 与中子数相同 C. 比的结合能小 D. 比的结合能小 18.（2024.江苏.第二学期学情调研）科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，其衰变方程为，则X是（　　） A. 正电子 B. 电子 C. 质子 D. 氦核 19.（2024.江苏苏州.南航附中二模）2023年8月24日，日本福岛核电站启动核污染水排海，核污染水里含高达64种核放射性元素，其中碘129的半衰期为1570万年，其衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 核污染水被稀释后碘129的半衰期变长 B. 衰变生成了电子，说明原子核中存在电子 C. X核内的中子数为76 D. 的比结合能小于的比结合能 20.（2024.江苏苏州.八校联盟三模）2024年2月 19日中国科学家成功合成两种新的核素：锇160（）钨156（）。锇160发生α衰变发射出的高能粒子能使空气电离，钨156发生 β衰变（正电子）生成钽156（）。下列说法正确的是（　　） A. 不同温度下，锇160的半衰期不同 B. 能使空气电离的高能粒子主要是γ射线 C. 钨156发生β⁺衰变产生的新核与钨156是一对同位素 D. 锇160发生α衰变产生的钨156的比结合能大于锇160的比结合能 21. （2024.江苏苏锡常镇.第二次教学情况调研）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料PuO2作为发电能源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是，半衰期是87.7年，有75%的原子核发生衰变需经过（　　） A. 43.85年 B. 87.7年 C. 175.4年 D. 263.1年 22.（2024.江苏苏锡常镇.第一次教学情况调研）核污染水中的放射性元素锶（）会发生β衰变，半衰期为28.8年，则（ ） A. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 B. 海水稀释不能改变锶的半衰期 C. 秋冬气温逐渐变低时，锶的衰变速度会变慢 D. 经过约57.6年，核污染水中的锶（）将全部衰变结束 24. (2024.江苏.适应性考试（二）)“玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（　　） A. 铀234原子核内质子数比中子数多50个 B. 衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子 C. 衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量 D. 充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变 25.(2024.江苏南京、盐城.第一次模拟) 近期，江南造船集团发布我国首艘熔盐堆核动力集装箱船的设计方案，其涉及的核反应包含（钍）衰变为（镤），下列关于此衰变说法正确的是（　　） A. 衰变方程为 B. 衰变产生的新核的比结合能变小 C. 衰变放出的电子来自于原子的核外电子 D. 随着反应堆温度升高，会加快钍核的衰变 26. (2024.江苏临江.三模)我国于2024年1月研发出全球首款民用核电池.该核电池利用半衰期约为100年的镍63来工作，其衰变方程为：Ni→Y+X，则（　　） A. X是电子 B. X是粒子 C. Y与Ni是同位素 D. Y的中子数为29 27.(2024.江苏姜堰、如东.联考) 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核废水。核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，则下列说法正确的是（ ） A. 衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的 B. 的平均核子质量大于的平均核子质量 C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为 D. 该核反应过程中释放的核能 28.(2024.江苏.二模) 把一块铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，已知矿石中存在铀核，则在此过程中（　　） A. 涉及到反应方程式为 B. 放入矿石后至少需等待一个半衰期才有氦气产生 C. 矿石中的铀核发生α衰变生成氦原子 D. 矿石必须达到一临界质量才有氦气产生 29.(2024.江苏宜兴.三模)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法不符合事实的是(    ) A. 贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 B. 汤姆孙用实验证实了阴极射线是带电粒子流 C. 查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子 D. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型 30．(2024.江苏苏锡常镇.三模补偿)在火星上，太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材料作为辅助电源为火星车供电。中的元素是，具有天然放射性，半衰期为87.7年。发生衰变的核反应方程为，则下列说法正确的是（　　） A．原子核的中子数为141 B．原子核发生衰变后产生的新核的比结合能比的核的比结合能大 C．10个原子核经过87.7年后一定还会剩余5个 D．的半衰期跟核内部自身因素有关，也跟原子所处的化学状态和外部条件有关 31.(2024.江苏宜兴.三模)年月日，我国科学家利用东方超环实现了万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。已知两个氘核聚变生成一个氦和一个中子，氘核质量为，中子质量为，核的质量为质量亏损为时，释放的能量为。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的倍。计算结果单位为，保留两位有效数字 写出该反应的核反应方程。 若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为核与中子的动能。反应前每个氘核的动能为，求反应后氦和中子的动能分别为多少。 32. (2024.江苏.二模) 我国是国际热核聚变研究领域的领先者之一。在某次核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核，并放出一个粒子。已知氘核的比结合能为，氚核的比结合能为，该核反应释放的核能为，真空中光速为c。 （1）写出核反应方程并求出质量亏损； （2）求氦核的比结合能。 33.(2024.江苏省前中.一模) 掌握并采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一、太阳上的一种核反应为两个氘核（）聚变成一个核。已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。1u对应931.5MeV。 （1）写出该核反应方程； （2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）； （3）若两个氘核以相等的动能0.45MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化成动能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？ 34.(2024.江苏南航苏州附中.二模) 人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入朣孔，眼睛就能察觉。现有一光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，且不计空气对光的吸收。普朗克常量为，真空中光速为。求： （1）每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量。 （2）眼睛最远在多大距离能够看到这个光源？ 35. (2024.江苏南京.二模)如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K金属的逸出功为3.0eV。如图乙是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射K极，求： （1）有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少eV； （2）从图示位置向左移动滑片P至某处，电压表示数为2.29V，光电子到达A极的最大动能为多少eV。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$