专题16 原子结构 原子核&专题17 物理学史和物理思想方法-【创新教程】2021-2025五年高考真题物理分类特训

最新真题分类特训·物理 DE.该装置将冷热不均气体进行分离，喷嘴处有高压，即通 过外界做功而实现的，并非是自发进行的，没有违背热力 学第二定律；温度较低的从A端出、较高的从B端出，也符 合能量守恒定律，故D错误，E正确.故选ABE 实验十九探究气体的等温变化 解析：(1)在实验误差允许范围内，题图乙中的拟合曲线 为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的 气体，p与成正比，故选B 1 《2)若气体被压缩到V=10.0mL.则有号-00mL =100×10-3mL-1. 由题图乙可读出封闭气体压强为p=204×103P. (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了 △V,则在计算pV乘积时，根据p(V。十△V)一pV =p△V, 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结 果之差的绝对值会随力的增大而增大. 答案：(1)B(2)204×103(3)增大 专题十六原子结构原子核 考点1光电效应波粒二象性 1.C设电子经过电压加速后速度大小为v,由动能定理得 -2m, 电子的动量大小为p=m0, 电子的德布罗意波长为=么， 联立解得λ= h √/2meU 因为U':U=100:1,可解得X=0,C正确，A,BD 错误.故选C 2.BA.普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量 子化的，并不连续，故A错误：B.产生光电效应的条件是 >,紫光的频率高于红光，红光能使金属产生光电效 应，则紫光也能使该金属产生光电效应，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，电子获得一定动量，光子动量变小，根据波长入=么 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. 3.AAB.由于红光的频率小于蓝光的频率，则红光的波 长大于蓝光的波长，根据E=h, 可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量；根据p= 么，可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故A卫 确，B错误：C.由于红光的折射率小于蓝光，根据v=分 可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C 错误；D.光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故 D错误. 4.B一个光子的能量为E=hy,y为光的频率，光的波长 与频率有以下关系c=入y 光源每秒发出的光子的个数为n=P=P%,P为光源的 hy hc 功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的 球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒 垂直通过每平方米的光子数为3×104个，那么此处的球 面的表面积为S=4R,则号=3X10" 联立以上各式解得R≈3×102m,故选B. 2 5.CA.波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特 征，A错误：B.玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立 光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观，点，如 电子轨道的概念，还不能完全揭示微观粒子的运动规律，B 错误；C.光电效应揭示了光的粒子性，C正确：D.电子束穿 过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及 原子、分子均具有波动性，D错误.故选C 6.C根据德布罗意波长公式X=合，p=√2mE 解得λ= h √J2mE 由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量 的二次方根成反比，所以有电=√m 入油 √/m电 m=p·6d=08×10×G×314X(4X105yk烟≈ 1 2.7×10kg 2.7×101 代入数据解得。=人g11×107≈1.7×108 所以C正确；ABD错误；故选C. 7.B根据光电子最大初动能与過制电压的关系Ek=U, 根据图像有U2>Ua>Ua,故Ee>Ek>Ek.故选B. 8.BDA.金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金 属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故 A错误；B.根据光子能量公式e=hy可知增加此X光的 强度，X光的光子能量不变，故B正确；C.根据爱因斯坦 光电方程E=hy一W。,可知逸出的光电子最大初动能 不变，故C错误：D.增加此X光的强度，单位时间照射到 金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增 多，故D正确， .AD根据条纹间距公式4r=子，可得-A, A根秘户=冬，可得A然长A正确：B根括动能 和动量的关系E一名结合A连项可得E 2md△，故B错误：C.光子的能量E=w,十E=w。十 h21.2 2md△z,故C错误；D.光子的动量p=mc,光子的能量 h'L? E E=mc2,联立可得p= 则光子的动量力= c 2cmdA,故D正确.故选AD 10.C光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电 效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值 Em=Ue十hy一hy核t,可知Em一U图像的斜率相同，均 为；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因山 <y2,则图像C正确，A、B、D错误.故选C 考点2原子结构与玻尔理论 1.C根据光电效应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入？的光子能量最大」 2.D原子吸收颜率为的光子从基态能级I跃迁至激发 态能级Ⅱ时有Em一E1=ho, 且从激发态能级Ⅱ向下跃迁到基态I的过程有E E=hv +hv2 +hys, 联立解得=。一山一⅓，故选D. 3.C根据已知条件可得：E=10-5eV=1.6×10-4J,根 据光子能量表达式E=加，可推导出光子频率为：v= E 1.6X10“】≈2.4X10z,所以选项C正确.故 =6.63×104J·s 选C. 0 4.AA.由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知① 和③的能量相等，选项A正确；B.因②对应的能级差小 于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据E =hy可知②的频率小于④的频率，选项B错误；C.因② 对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于 ①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发 生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应， 选项C错误；D.因④对应的能级差大于①对应的能级 差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照 射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为E,根据 Em=hv一W越出功，则用④照射该金属逸出光电子的最大 初动能大于Ek,选项D错误.故选A. 5.BA.从n=3跃迁到n=1放出的光电子能量最大，根 据Ek=E-W。,可得此时最大初动能为Ek=9.8eV,故 A错误； 以根据p=冬=化，E=,又周为从m=3跃迁到”=引 放出的光电子能量最大，故可知动量最大，故B正确； C.大量氢原子从n=3的激发态跃迁基态能放出C=3 种频率的光子，其中从n=3跃迁到n=2放出的光子能 量为△E=3.4eV-1.51eV=1.89eV<2.29eV,不能 使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，故C错误： D.由于从n=3跃迁到n=4能级需要吸收的光子能量 为△E=1.51eV-0.85eV=0.66eV≠0.85eV,所以用 0.85eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到n=4激发 态，故D错误.故选B. 6.A要使处于=20的氢原子吸收一个光子后恰好失去 一个电子变成氢离子，则需要吸收光子的能量为 E=0-(8)v=034ew. 则被吸收的光子是红外线波段的光子.故选A. 7.D1.40×105eV=1.40×105×1.6×10-19J=2.24× 104J.故选D. 考点3原子核的衰变 1.B设采集时大气中有x个Be原子和y个1Be原子，由 于°Be的半衰期为139万年，故经过106天后Be原子 的衰变个数可以忽略不计，B®的半衰期为53天，故经 过106天后剩余数量为x· /112 （2，故可得 1 x+y 2.B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：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，题千中强 调“大量”，符合定义，故B正确；半衰期由原子核内部结 构决定，与温度无关，故C错误；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. 3.DA.根据质量数守恒和电荷数守恒可知Sr衰变为 9Y时产生电子，即B粒子，故A错误；B.根据质量数守 恒和电荷数守恒可知2Pu衰变为2U时产生He,即& 粒子，故B错误；CD.根据题意可知2Pu的半衰期大于 Sr的半衰期，现用相同数目的Sr和Pu各做一块核电 池，经过相同的时间，S经过的半衰期的次数多，所以 剩余Sr数目小于剩余Pu的数目，故D正确，C错误. 4.C根据题意设半衰期为t。的元素原子核数为x,另一 种元素原子核数为y,依题意有，x十y=N 经历2t。后有1x 1 联立可得x=3 3 详解详析 在t=4t。时，原子核数为x的元素经历了4个半衰期， 原子核数为y的元素经历了2个半衰期，则此时未衰变 的原子核总数为m=+y=,故选C 5.B设刚植入时碘的质量为。，经过180天后的质量为 1)分 m,根据m=m2) 1 31 代入数据解得m=mn)=m2=8o· 故选B. 6.B本题考查半衰期.设该时刻21的原子数量八1= 4N,123Te的原子数量N.=N,由半衰期公式可得，通过 26h后1的原子数量N,=4N·（2)=N,mTe的 原子数量N'.=N+(4N-V)=4N,由于这两种元素 相对原子质量相等，则通过26h后1231与123Te的质量之 比等于原子数量之比，为1：4，B正确. 7.CA.8A1和Mg的质量数均为26相等，但是二者原 子核中的质子数和中子数不同，所以质量不同，A错误； B.A1核的中子数为26-13=13个，Mg核的中子数 为26一12=14个，B错误：C.半衰期是原子核固有的属 性，与外界条件无关，C正确；D.质量为m,的Al的半 衰期为72万年，经过144=2×72万年为2个半衰期，剩 余质量为有m,不会全部衰变为Mg,D错误.故选C. 8.DA.放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰变的 统计规律，对少量的个别的原子核无意义，则放射性元 素完全衰变殆尽的说法错误，故A错误；B.原子核衰变 时满足电荷数守恒，质量数守恒，故B错误：C.放射性元 素的半衰期是由原子核的自身结构决定的，而与物理环 境如压力、温度或浓度无关，与化学状态无关，故C错 误：D.过量放射性辐射包含大量的射线，对人体组织有 破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害，故D 正确；故选D. 9.A根据质量数和电荷数守恒有C→N十e, 可知X为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中 产生的.故选A. 10.ABC由核反应方程质量数和电荷数守恒可得100=A +0,42=44-y, 解得A=100,y=2,A、B正确： 由题可得Y1光子的能量大于Y2光子的能量，光子的能 量公式e=hy,波长A=C 可得Y1的频率大于Y2的频率，Y的波长小于Y2的波 长，C正确，D错误；故选ABC. 11.D根据核反应前后质量数和电荷数守恒得，A=12十1 一7-2×1=4，Z=6+1一3一2×1=2，则X为2He,D 正确. 12.D设Y电荷数和质量数分别为m和n,根据核反应方 程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电 荷数和质量数满足A十14=n十17，Z十7=m十8，第二 个核反应方程的核电荷数和质量数满足十7=2A,m 十3=2Z,联立解得Z=2,A=4,故选D. 13.A原子核发生α衰变，释放出氦核，质子数减2，中子 数减2，不释放电子（核外会有多余的2个电子，最终会 被a粒子俘获形成He原子，核衰变本身并未释放电 子)；发生B衰变质子数加1，中子数减1，释放1个电 子.根据此特性，由图可知（从右上往左下读图），该原 子核发生了8次α衰变，6次3衰变，释放6个电子，A 正确. 最新真题分类特训·物理 14.AA.根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子， A正确；B.半衰期非常稳定，不受温度，压强，以及该物 质是单质还是化合物的影响，B错误；C.Pb与9Bi 和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误：D.方 程中的X来自于Pb内中子向质子的转化，D错误.故 选A. 15.CAB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核 反应是A→Mg十e即Y是正电子，选项A、B错误； CD.因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有 的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有 的铝26衰变四分之三，选项C正确，D错误；故选C. 16.解析：本题考查氚3衰变方程和半衰期.根据电荷数守 恒和质量数守恒，则有3=A十0,1=Z十（一1），可得Z =2,A=3:经过50年，排入海水中的氚的剩余质量为 /1112.31 m'=m2 =16. 答案：2316 考点4核反应方程及核反应类型 1.B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3衰败，质量数不变，电荷数加1， 钍核变成轴核，质量数加1，电荷数加2，则俘获1个中 子，发生2次3衰变，即x=1,y=2.故选B. 2.B根据质量数守恒可知X的质量数为m=14十1一14 =1,根据电荷数守恒可知X的电荷数为n=6十1一7 0,可知X为中子。n. 3.C根据反应前后质量数和电荷数守恒可得6×2=2×4 十x+y①， 6=2X2+y②， 联立①②得x=2,y=2. 4.B由质量数和电荷数守恒可得10十1=a十4①， 5+0=3+b②， 联立①②，解得a=7,b=2. 5.ABA.根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质子 数为1，中子数为1，即为H,故A正确； B.常用的示踪原子有：C,O,H,故B正确； C.”1由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电 子，电子被释放出来，所以”e来自原子核内，故C错误； D.半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立 的，个数较少时规律不成立，故D错误.故选AB. 6.A该核反应方程为1N十。n→1C十1H,可知X是质子. 故选A. 7.A由题知，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂 (Li)离子，而α粒子为氨原子核，则这个核反应方程为 B十。n→Li十2He,故选A. 8.CD本题考查原子核、核裂变、质能方程.秦山核电站利用 的是重核裂变释放的能量，A错误；由质能方程可知，原子 核亏损的质量全部转化为电能时，秦山核电站发电使原子 核亏损的质量4m=P=6.9X10X1000X360kg≈ (3×10)9 27.6kg,但实际情况下转化率不会达到100%，则实际亏 损的质量大于27.6kg,B错误；核电站反应推中利用镉 棒吸收中子的特性，控制中子的数量，从而控制链式反 应的速度，C正确：反应堆利用轴235裂变释放的能量来发 电，核反应方程为U十。n→Ba十Kr十3n,D正确. 9.C原子弹是根据重核裂变研制的，而氢弹是根据轻核 聚变研制的，故A、B、D错误，C正确.故选C. 10.CD本题考查原子核的衰变、人工核转变和核聚变， (1)(2)是原子核衰变方程，衰变过程有质量亏损，释放 能量，A错误：(1)(2)是原子核衰变方程，(3)是1919年 卢瑟福第一次完成了人工核转变的方程，B错误，C正 确；(4)为轻核聚变方程，利用激光引发可控的该核聚 变是正在尝试的技术之一」 11.AC核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正确； 该反应是核聚变反应，B错误：在真空中，该反应动量守 恒，由于相撞前氘核与氚核动量大小相等，方向相反， 系统总动量为零.故反应后氨核与中子的动量也大小 相等，方向相反.由E一名得反应粒子获得的动能之 比为Ee:E=m,:me=1:4, 而两个粒子获得的总动能为17.6MeV,故。n获得的动 能E,=青×17.6MeV=14.o8MeV, He获得的动能E=号X17.6MeV=3.52MeV.故 C正确，D错误.故选AC. 12.C根据质能方程△E=△m2可知，则每秒钟平均减少 108 的质量为△m50X3×0kgkg题 每秒钟平均减少的质量量级为109kg.故选C. 13.AA.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放 的核能更多，A正确：B.根据质量数守恒和核电荷数守 恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为1H十H→2He 十。n,B错误；C.核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚 核，C错误；D.核聚变反应过程中放出大量能量，有质 量亏损，D错误.故选A. 14.DAB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质 量数为1，电荷数为1，即为氚核H,选项A、B错误： CD.根据质能方程可知，由于质量亏损核反应放出的能量 为E=△c2=(m十m2一m3)2选项C错误，D正确. 专题十七物理学史和物理思想方法 1.B本题考查近代物理常识.在光的双缝干涉实验中，减 小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个 地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条 纹，这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起 的，故A错误：玻尔第一次将“量子”引入原子领导，提出 了定态和跃迁的概念，故B正确：光电效应揭示了光的 粒子性，但是不能证明光子除了能量之外还具有动量， 故C错误：α射线经过置于空气中带正电验电器金属小 球的上方时，会使金属球附近的空气电离，金属球吸引 负离子，所带电荷量减小，则验电器金属箔的张角变小， 故D错误. 2.CA选项中时间没有比值定义式，B选项中加速度的 定义式应为=智，D选项中电流的定义式应为1=子， 故答案为C. 3.A根据牛顿第二定律有F=ma 则力的单位为kg·m/s,故选A. 4,B根据上可得它们的单位为： 7.C J·s Nms_kg·(m/s)m·s=m,故选B. kg·m/skg·m/s kg·m/s 5.D本题考查单位制.根据冲量的定义式I=Ft可知，N ·s是冲量的单位，A错误；根据功率的计算公式P=FU 可知，功率的单位可以表示为N·m/s,但N不是国际单 位制中的基本单位，B错误：根据动量的定义式p=mv 可知，kg·m/s是动量的单位，C错误；根据P=Fv可 知，功率的单位可以表示为N·m/s,结合F=ma可知N =kg·m/s,则功率的单位W=N·m/s=kg·m/s,D 正确. 2专题十六原子结构原子核 年真题分类特训 专题十六 原子结构 原子核 考点1光电效应 波粒二象性 ◆波粒二象性 5.(2022·湖南卷，1,4分)关于原子结构和微观粒 1.(2025·陕晋青宁卷，5)我国首台拥有自主知 子波粒二象性，下列说法正确的是 () 识产权的场发射透射电镜TH-F120实现了 A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的 超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电 分立特征 子束波长远小于可见光波长的物理性质.一个 B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动 静止的电子经100V电压加速后，其德布罗意 的规律 波长为入，若加速电压为10kV,不考虑相对论 C.光电效应揭示了光的粒子性 效应，则其德布罗意波长为 D.电子束穿过铝箔后的洐射图样揭示了电子 C.Tof D.Too 的粒子性 A.100x B.10x ◆物质波波长 2.(2024·湖南卷，1)量子技术是当前物理学应 6.(2021·浙江6月，13,3分)已知普朗克常量h 用研究的热点，下列关于量子论的说法正确 =6.63×10-34J·s,电子的质量为9.11× 的是 10-31kg,油滴的密度为0.8×103kg/m3,一个电 A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 子和一滴直径约为4m的油滴具有相同动 B.光电效应实验中，红光照射可以让电子从某 能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量 金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让 级为 ( 电子从该金属表面逸出 A.10-8 B.106 C.108 D.1016 C.康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散 ◆光电效应 射后仅有波长小于原波长的射线成分 7.(2025·山东卷，1)在光电效应实验中，用频率 D.德布罗意认为质子具有波动性，而电子不 和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、 具有波动性 3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电 3.(2024·新课标卷，17)三位科学家由于在发现 子最大初动能Ek的大小关系正确的是 和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023 ( 年诺贝尔化学奖，不同尺寸的量子点会发出不 同颜色的光.现有两种量子点分别发出蓝光和 3金属编号 红光，下列说法正确的是 A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量 -1 胸 B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量 -2 C.在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的 速度 A.Ek>Ek2>Ek3 B.Ek2>Ek8>Ek D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气 C.Eks>Ek2>Ekl D.Ek3>Ek>Ek 中传播时的频率 8.(2024·黑吉辽卷，8)（多选）X射线光电子能 4.(2022·全国乙卷，17,6分)一点光源以113W 谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子， 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为 并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率 6×10一7m的光，在离点光源距离为R处每秒 的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若 垂直通过每平方米的光子数为3×1014个.普 增加此X光的强度，则 () 朗克常量为h=6.63×10-34J·s.R约为 A.该金属的逸出功增大 B.X光的光子能量不变 A.1×102m B.3×102m C.逸出的光电子最大初动能增大 C.6×102m D.9×102m D.单位时间逸出的光电子数增多 最新真题分类特训·物理 9.(2023·浙江卷，15)（多选）有一种新型光电效 10.(2021·江苏卷，8,4分)如图所示，分别用1、 应量子材料，其逸出功为W。.当紫外光照射该 2两种材料作K极进行光电效应探究，其截 材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子 止频率1<2，保持入射光不变，则光电子到 束.用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝 达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化 相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹 关系的图像是 ( 间距为△x,已知电子质量为m,普朗克常量为 窗口 光束 h,光速为c,则 () A电子的动放久盘 B.电子的动能Ek= hL2 2md2△x2 C.光子的能量E=w十hL d△x D.光子的动量p= Wo_ h2L2 c cmd2△x2 考点2 原子结构与玻尔理论 ◆原子跃迁 4.(2023·辽宁卷，6)原 劈裂前 劈裂后 1.(2024·江苏卷，5)在原 子处于磁场中，某些能 子跃迁中，辐射如图所 级会发生劈裂.某种原 示的4种光子，其中只 子能级劈裂前后的部 有一种光子可使某金属 分能级图如图所示，相 ⑦ ②③④ 发生光电效应，是哪 应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④.若用 一种 ( ) ①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光 A.入1 B.入2 电子的最大初动能为Ek,则 C.λ3 D.入4 A.①和③的能量相等 2.(2023·山东卷，1)“梦天 B.②的频率大于④的频率 2 号”实验舱携带世界首套可 C.用②照射该金属一定能发生光电效应 钟激光 相互比对的冷原子钟组发 D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能 1 射升空，对提升我国导航定 小于Ek 5.(2022·浙江6月，7,3n EleV 位深空探测等技术具有重要意义.如图所示为 分)如图为氢原子的能 00------------0 某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为 4 -0.85 级图.大量氢原子处于n o的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ， 3 -1.51 然后自发辐射出频率为1的光子，跃迁到钟 =3的激发态，在向低能 2 -3.4 级跃迁时放出光子，用这 跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟 些光子照射逸出功为 跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光， 2.29eV的金属钠.下列说 1 -13.6 最后辐射出频率为3的光子回到基态.该原 法正确的是 子钟产生的钟激光的频率2为 ( ) A.逸出光电子的最大初动能为10.80eV A.o十1十3 B.0十1-3 B.n=3跃迁到n=1放出的光电子动量最大 C.o-y1+3 D.0一1一3 C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电 3.(2023·新课标卷，16)铯原子基态的两个超精 效应 细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率， D.用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n= 铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10一5 4激发态 V,跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常 ◆原子光谱 量h=6.63×10-34J·s,元电荷e=1.60× 6.(2022·广东卷，5,4分)目前科学家已经能够 10-19C) ( 制备出能量量子数n较大的氢原子.氢原子第 A.103 Hz B.105 Hz C.109Hz D.1012Hz n能级的能量为En= 黄中日 专题十六原子结构原子核 一13.6eV.如图是按能量排列的电磁波谱，要 7.(2021·浙江6月，1,3 使n=20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去 分)据《自然》杂志2021 一个电子变成氢离子，被吸收的光子是( ) 年5月17日报道，中国 红外线 紫外线 X射线 科学家在稻城“拉索”基 102 10 10° 10 102 103 地（如图）探测到迄今为 能量(ev) A.红外线波段的光子 止最高能量的Y射线，能量值为 B.可见光波段的光子 1.40×1015eV,即 ( C.紫外线波段的光子 A.1.40×1015V B.2.24×10-4C D.X射线波段的光子 C.2.24×10-4W D.2.24×10-4J 考点3原子核的衰变 ◆半衰期 5.(2022·山东卷，1,3分)碘125衰变时产生Y 1.(2025·河南卷，6)由于宇宙射线的作用，在地 射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病，碘 球大气层产生有铍的两种放射性同位素Be 125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125 和19Be.测定不同高度大气中单位体积内二者 植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的 的原子个数比，可以研究大气环境的变化.己 质量为刚植入时的 知Be和19Be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 A话 B司 c 现Be和19Be的总原子个数经过106天后变 6.(2021·重庆卷，2,4分)放射性元素123I会衰 为原来的子，则采集时该高度的大气中B 变为稳定的123Te,半衰期约为13h,可用于检 测人体的甲状腺对碘的吸收.若某时刻1231 和19Be的原子个数比约为 ( A.1:4B.1:2C.3:4D.1:1 与123Te的原子数量之比为4：1，则通过26h 2.(2025·湖南卷，1)关于原子核衰变，下列说法 后1231与123Te的质量之比为 ) 正确的是 A.1:2B.1:4C.1:8D.1:16 A.原子核衰变后生成新核并释放能量，新核 7.(2021·河北卷，1,4分)银河系中存在大量的 总质量等于原核质量 铝同位素26A1.26A1核B衰变的衰变方程为 B.大量某放射性元素的原子核有半数发生衰 A1→Mg十9e,测得26A1核的半衰期为72万 变所需时间，为该元素的半衰期 年，下列说法正确的是 ) C.放射性元素的半衰期随环境温度升高而 A.26A1核的质量等于26Mg核的质量 变长 D.采用化学方法可以有效改变放射性元素的 B.26A1核的中子数大于26Mg核的中子数 半衰期 C.将铝同位素26A1放置在低温低压的环境 3.(2024·山东卷，1)2024年是中国航天大年， 中，其半衰期不变 神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航 D.银河系中现有的铝同位素26A1将在144万 天器装载了具有抗干扰性强的核电池。己 年后全部衰变为26Mg 知8Sr衰变为9Y的半衰期约为29年；238Pu 8.(2021·湖南卷，1,4分)核废料具有很强的放 衰变为影U的半衰期约87年.现用相同数目 射性，需要妥善处理.下列说法正确的是 的8Sr和28Pu各做一块核电池，下列说法正 】 确的是 ) A.放射性元素经过两个完整的半衰期后，将 A.8Sr衰变为9Y时产生a粒子 完全衰变殆尽 B.Pu衰变为影U时产生3粒子 B.原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒 C.50年后，剩余的8Sr数目大于28Pu的数目 C.改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素 D.87年后，剩余的8Sr数目小于28Pu的数目 的半衰期 4.(2022·全国甲卷，17,6分)两种放射性元素 D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用， 的半衰期分别为to和2t0,在t=0时刻这两种 但辐射强度在安全剂量内则没有伤害 元素的原子核总数为N,在t=2。时刻，尚未 ◆a/B衰变 衰变的原子核总数为，则在1=40时刻，尚 9.(2025·云南卷，1)2025年3月，我国科学家 研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布， 未衰变的原子核总数为 ( 标志着我国在核能技术领域与微型核电池领 N A.12 C.N D. 域取得突破.碳14的衰变方程为C→14N+ 6 X,则 ( 最新真题分类特训·物理 A.X为电子，是在核内中子转化为质子的过 13.(2021·全国甲卷，17,6 中子数 程中产生的 分)如图，一个原子核X经 146 B.X为电子，是在核内质子转化为中子的过程 图中所示的一系列a、B衰 142 中产生的 变后，生成稳定的原子核 138 C.X为质子，是由核内中子转化而来的 Y,在此过程中放射出电子 134 D.X为中子，是由核内质子转化而来的 的总个数为 () 130 10.(2025·黑吉辽蒙卷，8)（多选）某理论研究认 A.6 B.8 126 为，19Mo原子核可能发生双B衰变，衰变方 C.10 D.14 程为Mo→44Ru十y1e.处于第二激发态 14.(2021·山东卷，1,3分)在测定年代较近的 的Ru原子核先后辐射能量分别为0.5908 湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半 MeV和0.5395MeV的Y1、Y2两光子后回 衰期较短的8Pb,其衰变方程为8Pb →29Bi十X.以下说法正确的是 到基态.下列说法正确的是 ) () A.衰变方程中的X是电子 A.A=100 B.升高温度可以加快9Pb的衰变 B.y=2 C.Y1的频率比Y2的频率大 C.2Pb与9Bi的质量差等于衰变的质量 亏损 D.Y1的波长比Y2的波长大 D.方程中的X来自于88Pb内质子向中子的 11.(2024·河北卷，1)锂是新能源汽车、储能和 转化 信息通信等新兴产业的关键材料.研究表明， 15.(2021·广东卷，1,4分)科学家发现银河系 锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质 中存在大量的放射性同位素铝26.铝26的半 的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应 衰期为72万年，其衰变方程为A→Mg十 方程为：号C+H→Li+2H+X,式中的X Y.下列说法正确的是 ( 为 A.Y是氦核 A.on B._9e B.Y是质子 C.e D.是He C.再经过72万年，现有的铝26衰变一半 12.(2023·全国甲卷，15)在下列两个核反应方 D.再经过144万年，现有的铝26全部衰变 程中 16.(2021·福建卷，9,4分)核污水中常含有氚 X+14N→Y+1gO (H)等放射性核素，处置不当将严重威胁人 Y+Li- →2X 类安全.氚3衰变的半衰期长达12.5年，衰 变方程为H→2He十-9e十e,其中e是质 X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分 量可忽略不计的中性粒子，Z= ,A 别表示X的电荷数和质量数，则 ( ) 若将含有质量为m的氚的核污 A.Z=1,A=1 B.Z=1,A=2 水排入大海，即使经过50年，排放海中的氘还 C.Z=2,A=3 D.Z=2,A=4 剩 m(用分数表示). 考点4核反应方程及核反应类型 ◆核反应中的守恒 3.(2024·全国甲卷，14)氘核可通过一系列聚变 1.(2025·安徽卷，1)2025年4月，位于我国甘 反应释放能量，总的反应效果可用6H→ 肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定 2He+xn+y1p+43.15MeV表示，式中x、y 运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关 的值分别为 键一步.该技术利用钍核(2铝Th)俘获x个中 A.x=1,y=2 B.x=1,y=3 C.x=2,y=2 D.x=3,y=1 子(0n),共发生y次B衰变，转化为易裂变的 4.(2024·湖北卷，2)硼中子俘获疗法是目前治 铀核(2U),则 ) 疗癌症最先进的手段之一、1gB十n→gX十Y A.x=1,y=1 B.x=1,y=2 是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代 C.x=2,y=1 D.x=2,y=2 表两种不同的原子核，则 () 2.(2024·江苏卷，3)用粒子轰击氮核从原子核 A.a=7,b=1 B.a=7,b=2 中打出了质子，该实验的核反应方程式是X C.a=6,b=1 D.a=6,b=2 5.(2022·浙江6月，14,2分)（多选）秦山核电 +1N→H+14C,粒子X为 站生产1C的核反应方程为'号N+n→1C+ A.正电子9e B.中子n X,其产物1C的衰变方程为C→14N十_9e. C.氘核2H D.氦核He 下列说法正确的是 ( 专题十六原子结构原子核 A.X是1H A.(1)(2)式核反应没有释放能量 B.1AC可以用作示踪原子 B.(1)(2)(3)式均是原子核衰变方程 C._9e来自原子核外 C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的 D.经过一个半衰期，10个14C将剩下5个 方程 6.(2021·江苏卷，1,4分)用“中子活化”技术分 D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在 析某样品的成分，中子轰击样品中的N产 尝试的技术之 生14C和另一种粒子X,则X是 ◆核能的计算 A.质子 B.a粒子 11.(2025·福建卷，6)（多选）某核反应方程 C.3粒子 D.正电子 为H+H→号He+n+17.6MeV,现真空 7.(2021·北京卷，1,3分)硼(B)中子俘获治疗 中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与 是目前最先进的癌症治疗手段之一、治疗时先给 氚核相撞，发生该核反应，设反应释放的能量 病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼 (远大于碰前氘核和氘核的动能)全部转化 俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂(Li)离 为He与n的动能，则 子.这个核反应的方程是 ( A.该反应有质量亏损 A.gB+bn→3Li+He B.该反应为核裂变 B.gB+He→l4N+n C.dn获得的动能约为14MeV C.14N+He→1gO+}H D.He获得的动能约为14MeV 12.(2023·全国乙卷，16)2022年10月，全球众 D.14N+n→1C+1H 多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其 ◆核裂变与核聚变 中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等 8.(2022·浙江1月，14,2分) 装置在该事件观测中作出重要贡献.由观测 (多选)2021年12月15日 结果推断，该伽马射线暴在1分钟内释放的 秦山核电站迎来了安全发 能量量级为1048J.假设释放的能量来自于物 电30周年，核电站累计发 电约6.9×1011kW·h,相当于减排二氧化碳 质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量 级为（光速为3×108m/s) 六亿多吨.为了提高能源利用率，核电站还将 A.1019kg B.1024kg 利用冷却水给周围居民供热.下列说法正确 ( C.1029kg D.1034kg 的是 ) 13.(2023·湖南卷，1)2023年4月13日，中国 A.秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 “人造太阳”反应堆中科院环流器装置 B.秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为 (EAST)创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲 27.6kg 高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最 C.核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应 终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于 的速度 核反应的说法正确的是 D.反应堆中存在28U+0n→1Ba十器Kr+ A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变 3}n的核反应 释放的核能更多 9.(2021·湖北卷，1,4分)20世纪60年代，我国 B.氘氚核聚变的核反应方程为H十H 以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展. →He十_9e 1964年，我国第一颗原子弹试爆成功；1967 C.核聚变的核反应燃料主要是铀235 年，我国第一颗氢弹试爆成功.关于原子弹和 D.核聚变反应过程中没有质量亏损 氢弹，下列说法正确的是 14.(2022·辽宁卷，2,4分)2022年1月，中国锦 A.原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的 屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实 B.原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的 C.原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根 验成果.表明我国核天体物理研究已经跻身 国际先进行列.实验中所用核反应方程为X 据核聚变原理研制的 +Mg→8Al,已知X、Mg、8A1的质量分别 D.原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是 根据核裂变原理研制的 为m1、m2m3,真空中的光速为c,该反应中释放 的能量为E.下列说法正确的是 10.(2021·浙江6月，14,2分)（多选）对四个核 反应方程(1)2U→2Th+He;(2)23Th A.X为氘核H →21Pa+_9e;(3)4N+He→1g0 B.X为氚核H +HH;(4)H+H→号He+6n C.E=(m1十m2十m3)c2 17.6MeV,下列说法正确的是 D.E=(m1+m2-m3)c2 63 最新真题分类特训·物理 年真题分类特训 专题十七 物理学史和物理思想方法 ◆物理常识 1.(2021·浙江1月，10,3分)下列说法正确的是 A.光的波动性是光子之间相互作用的结果 B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 C.光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量 D.α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 ◆物理方法 2.(2019·浙江4月，3,3分)下列式子属于比值定义物理量的是 A.1=Ax B.a= c.c-g DI-是 ◆单位制 3.(2022·浙江6月，1,3分)下列属于力的单位的是 () A.kg·m/s2 B.kg·m/s C.kg·m2s D.kg·s/m2 4.(2021·河北卷，3,4分)普朗克常量h=6.626×1034J·8,光速为c,电子质量为m,则h在国际 mec 单位制下的单位是 A.J/s B.m C.J·m D.m/s 5.(2021·浙江1月，1,3分)如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极 大陆的昆仑站，电力供应仅为1×103W.若用国际单位制基本单位的符号来表示W,正确的是 ( A.N·s B.N·m/s C.kg·m/s D.kg·m2/s3 164