专题13 原子结构、原子核和波粒二象性（福建专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

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 原子核 2025、2024、2023、2022、2021 原子核考点在福建物理命题中占据稳固地位，连续五年均有明确考查。高频核心聚焦于核反应方程的类型判断与书写规范，特别是质量数与电荷数守恒律的应用每年必考，同时放射性元素的衰变规律包括半衰期计算、三种射线的本质特性与穿透能力区分也是反复出现的重点。质能方程的理解及简单核能计算同样受到持续关注。题型以选择题、填空题为主导，强调基础概念辨析与规律直接应用，计算要求相对基础。展望未来，核心考点保持稳定是基调，命题情境将更趋多元化和时代感，可能引入更新的科技进展或结合福建本地相关产业背景设计问题；同时，概念间的交叉考查可能增强，例如将衰变与磁场中带电粒子运动结合，或更注重对守恒思想、模型建构等物理思想方法的渗透考查。 考点01 原子核 1．（2025·福建·高考真题）（多选）核反应方程为→+17.6MeV，现真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为与的动能，则（　　） A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变 C．获得的动能约为14MeV D．获得的动能约为14MeV 2．（2024·福建·高考）2024 年我国研发出一款安全性高、稳定发电时间长的新微型原子能电池。该电池将衰变释放的能量转化为电能，衰变方程为，式中，是质量可忽略不计的中性粒子，则 X 表示的是（　　） A． B． C． D． 3．（2023·福建·高考）福建福清核电站采用我国完全自主研发的“华龙一号”反应堆技术，建设了安全级别世界最高的机组。机组利用235U核裂变释放的能量发电，典型的核反应方程为，则A = ；Z = ；若核反应过程中质量亏损1g，释放的能量为 J。（光速大小取3.0 × 108m/s） 4．（2022·福建·高考）2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是（　　） A．衰变产生的射线来自于原子的核外电子 B．该反应前后质量亏损 C．放射性元素发生的衰变为衰变 D．经过16天，75%的原子核发生了衰变 5．（2021·福建·高考）核污水中常含有氚等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为，其中是质量可忽略不计的中性粒子，Z= ，A= 。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，即使经过50年，排入海中的氚还剩 m（用分数表示）。 一、单选题 1．（2025·福建·适应性练习）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图（a）所示的射线“1”为射线 B．图（b）所示为圆盘衍射而成的柏松亮斑 C．图（c）查德维克进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子直接穿过金箔 D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后最多能辐射出2种光谱线 2．（2025·福建厦门·三模）感烟型火灾报警器内部装有半衰期长达432年的微量放射性物质镅，其α衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．γ射线电离本领比α射线强 B．衰变过程释放能量 C．温度升高，半衰期变短 D．10个经过一个半衰期剩余5个 3．（2025·福建宁德·三模）中国的“人造太阳”——中国环流三号实验装置在2025年4月成功实现了原子核温度达到1.17亿度，电子温度达到1.6亿度的“双亿度”运行。其主要的核反应方程：，属于下列哪种核反应（　　） A．衰变 B．聚变 C．裂变 D．人工核反应 4．（2025·福建三明·三模）1934年约里奥-居里夫妇用人工方法得到了磷的放射性同位素，的衰变方程为，则X粒子为（　　） A． B． C． D． 5．（2025·福建·百校联考押题）铀（）静止时衰变为和粒子，并放出能量为的光子。已知铀、和粒子的质量分别记为、和，衰变放出光子的动量可忽略且该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和粒子的动能。静止的铀（）在匀强磁场中衰变产生的和粒子两者速度方向均与磁场垂直，做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（    ） A．和粒子在磁场中匀速圆周运动轨迹为内切圆 B．的比结合能大于的比结合能 C．1000个铀核（）经过2个半衰期衰变了250个 D．与粒子的动能之和为 6．（2025·福建福州一中·最后一模）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，则（　　） A．玻璃对a的折射率比对b的折射率小 B．在真空中传播，b光的传播速度较大 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大 D．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能 7．（24-25高三下·福建·二模）我国科学家研究团队合成了新核素钚-，并测得该新核素的半衰期为21.8年。已知钚-227的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．衰变释放的粒子的贯穿能力很强 B．衰变需要从外界吸收能量 C．20个钚-227经过10.9年还剩15个 D．比的比结合能小 二、多选题 8．（24-25高三下·福建泉州·三检）我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱。氢原子能级如图，现有大量氢原子从能级自发向低能级跃迁。已知金属锡的逸出功为4.42eV。则大量氢原子（　　） A．从向能级跃迁发出光的频率最大 B．从向能级跃迁发出光的频率最小 C．从向能级跃迁发出的光，能使锡发生光电效应 D．从向能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应 9．（2025·福建漳州·四检）光控继电器在光伏发电系统中用于控制太阳能电池板的开关和进行动态监测。如图所示为光控继电器的原理示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成，K为光电管阴极。用绿光照射K时，能发生光电效应，衔铁被吸住，则（    ） A．仅增大绿光照射强度，电磁铁磁性将变弱 B．仅增大绿光照射强度，电磁铁磁性将变强 C．改用紫光照射K时，阴极金属材料的逸出功将变大 D．改用紫光照射K时，光电子的最大初动能将变大 10．（2025·福建南平·质检）如图（a）为某光电烟雾探测器的工作原理图，该探测器可用于火灾报警。当烟雾进入检测室时，光源（S）发出的光被烟雾颗粒散射，部分散射光进入光电管（M）。光照射到光电管中的钠表面时，会发生光电效应产生光电流，当光电流大于预设范围便会触发警报。已知烟雾浓度越高，散射光越强，金属钠的遏止电压随入射光频率的变化规律如图（b）所示，电子电荷量大小为，光速为。则（　　） A．产生的光电子的最大初动能与烟雾浓度无关 B．不变时，烟雾浓度越低，产生的光电流越大 C．要使钠发生光电效应，S发出的光波波长应大于 D．金属钠的逸出功为 11．（2025·福建多地市·二模）如图所示是利用光电管研究光电效应的实验电路图，用光子能量为的单色光照射光电管的阴极，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数恰好为0，则（　　） A．该阴极材料的逸出功为 B．该阴极材料的逸出功为 C．断开开关，电流表示数为0 D．断开开关，电流表示数不为0 三、填空题 12．（2025·福建福州三中·模拟预测）氢原子的能级图如图所示，一些金属的逸出功如表所示。 金属 钨 钙 钠 钾 铷 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 从能级跃迁到能级发出的光， （选填“能”或“不能”）使钨发生光电效应， （选填“能”或“不能”）使钠发生光电效应。若某光能使钾发生光电效应，则该光 （选填“可能”或“不可能”）使处于基态的氢原子发生电离。 13．（2025·福建泉州·安溪一中&养正中学&泉州实验中学·模拟预测）如图3张图为对原子及原子核结构规律的研究：图1中穿透能力最强的射线是 。（填“1”、“2”或“3”）；图2中镉棒的作用是 ；卢瑟福根据图3中的实验现象提出了原子的 模型； 14．（2025·福建福州·四检）2025年3月28日，我国自主研制的“中国环流三号”首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平，标志着中国核能开发迈出重要一步。该核反应方程为，方程式中的X为 （选填“电子”、“中子”或“质子”），该反应属于核 （选填“聚变”或“裂变”）；反应前后质量亏损约为0.02u，释放能量约为 MeV（质量亏损1u释放931.5MeV的核能）。 15．（2025·福建龙岩·二模）某种原子能级跃迁时放出三种频率分别为、、的光子，且。若用这三种光照射图中的光电管时均能发生光电效应，则用频率为 （填“”“ ”或“”）的光照射时逸出光电子的最大初动能最大。欲使电流计G示数为零，应将滑片P向 （填向“左”“右”）移动。 16．（2025·福建福州福九联盟·三模）我国已经建造出世界第一台全高温超导托卡马克装置——“洪荒70”，被称为“人造太阳”装置内部核反应方程为；，其中X为 ，若的比结合能为E1，的比结合能为E2，的比结合能为E3，则核反应释放的核能为 （用题中物理量符号表示）。 17．（2025·福建·百校联考押题）甲图，一群处于能级的氢原子受到动能为的自由电子碰撞 （填“能”或“不能”）跃迁至能级；从跃迁至能级释放出的谱线称为“巴尔末系”，现从、、三个能级跃迁至能级产生的光子照射至乙图的光电管，形成的图线如丙图所示，则从跃迁至所形成的图线为丙图中的 （填“a光”、“b光”或“c光”）。 18．（2025·福建福州一中·最后一模）利用如图甲所示的实验装置探究光电效应规律，图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像，为测量电子的最大初动能，电源左侧应是 （填“正极”或“负极”），普朗克常量h= ，该金属的逸出功W0= 。 19．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&养正中学&泉州实中·模拟预测）为氢原子在可见光区域的光谱线，红色的线，蓝绿色的线，青色的线，紫绿色的线。根据玻尔原子理论，是氢原子从第 能级跃迁到第2能级产生的光谱线，该能级的轨道半径与第2能级轨道半径之比为 ，与光谱线对应的光子的能量之比为 （已知氢原子能级公式，轨道半径公式） 20．（2025·福建福州福州高中·二适考）一个氡核经过一次衰变成钋核并放出一个粒子，该粒子为 （选填“质子”、“ 中子”或“α粒子”），的比结合能 （选填“大于”、“ 小于”或“等于”） 的比结合能，氡核的半衰期为3.8天，则1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量为 g。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 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 原子核 2025、2024、2023、2022、2021 原子核考点在福建物理命题中占据稳固地位，连续五年均有明确考查。高频核心聚焦于核反应方程的类型判断与书写规范，特别是质量数与电荷数守恒律的应用每年必考，同时放射性元素的衰变规律包括半衰期计算、三种射线的本质特性与穿透能力区分也是反复出现的重点。质能方程的理解及简单核能计算同样受到持续关注。题型以选择题、填空题为主导，强调基础概念辨析与规律直接应用，计算要求相对基础。展望未来，核心考点保持稳定是基调，命题情境将更趋多元化和时代感，可能引入更新的科技进展或结合福建本地相关产业背景设计问题；同时，概念间的交叉考查可能增强，例如将衰变与磁场中带电粒子运动结合，或更注重对守恒思想、模型建构等物理思想方法的渗透考查。 考点01 原子核 1．（2025·福建·高考真题）（多选）核反应方程为→+17.6MeV，现真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为与的动能，则（　　） A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变 C．获得的动能约为14MeV D．获得的动能约为14MeV 【答案】AC 【来源】2025年高考福建卷物理部分真题 【详解】A．核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正确； B．该反应是核聚变反应，B错误； CD．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。故反应后氦核与中子的动量也大小相等，方向相反。由，得反应粒子获得的动能之比为，而两个粒子获得的总动能为，故获得的动能， 获得的动能。故C正确，D错误。 故选AC。 2．（2024·福建·高考）2024 年我国研发出一款安全性高、稳定发电时间长的新微型原子能电池。该电池将衰变释放的能量转化为电能，衰变方程为，式中，是质量可忽略不计的中性粒子，则 X 表示的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】2024年高考福建卷物理真题 【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数，则X为。 故选B。 3．（2023·福建·高考）福建福清核电站采用我国完全自主研发的“华龙一号”反应堆技术，建设了安全级别世界最高的机组。机组利用235U核裂变释放的能量发电，典型的核反应方程为，则A = ；Z = ；若核反应过程中质量亏损1g，释放的能量为 J。（光速大小取3.0 × 108m/s） 【答案】 92 56 9 × 1013 【详解】[1]根据核反应前后质量数守恒有 1＋235 = 141＋A＋3 解得 A = 92 [2]根据核反应前后电荷数守恒有 92 = Z＋36 解得 A = 56 [3]根据爱因斯坦质能方程可知核反应过程中质量亏损1g，释放的能量为 E = mc2 = 1 × 10－3 × 9.0 × 1016J = 9 × 1013J 4．（2022·福建·高考）2011年3月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰变方程为，半衰期为8天，已知，，，则下列说法正确的是（　　） A．衰变产生的射线来自于原子的核外电子 B．该反应前后质量亏损 C．放射性元素发生的衰变为衰变 D．经过16天，75%的原子核发生了衰变 【答案】D 【详解】A．衰变时，原子核内中子转化为质子和电子，大量电子从原子核释放出来形成射线，故A错误； B．该反应前后质量亏损为，故B错误； C．放射性元素发生的衰变为衰变，故C错误； D．由于半衰期为8天，可知经过16天，即经过两个半衰期，75%的原子核发生了衰变，故D正确。 故选D。 5．（2021·福建·高考）核污水中常含有氚等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为，其中是质量可忽略不计的中性粒子，Z= ，A= 。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，即使经过50年，排入海中的氚还剩 m（用分数表示）。 【答案】 2 3 【详解】[1][2]根据电荷数守恒和质量数守恒可得， [3]经过50年，排入海水中的氚的剩余质量为 一、单选题 1．（2025·福建·适应性练习）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图（a）所示的射线“1”为射线 B．图（b）所示为圆盘衍射而成的柏松亮斑 C．图（c）查德维克进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子直接穿过金箔 D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后最多能辐射出2种光谱线 【答案】D 【详解】A．带电粒子在匀强磁场中运动时，粒子与粒子相比，运动半径较大，故A错误； B．图（b）所示为牛顿环图样，并非圆盘衍射而成的柏松亮斑，故B错误； C．卢瑟福通过图（c）进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子穿过金箔后运动方向几乎不变，少数发生大角度偏转，极少数被弹回，故C错误； D．图（d）中一个处于基态的氢原子吸收能量为12.09eV的光子后，跃迁到3能级，最多能辐射出种光谱线，故D正确。 故选D。 2．（2025·福建厦门·三模）感烟型火灾报警器内部装有半衰期长达432年的微量放射性物质镅，其α衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．γ射线电离本领比α射线强 B．衰变过程释放能量 C．温度升高，半衰期变短 D．10个经过一个半衰期剩余5个 【答案】B 【详解】A．α射线由带正电的氦核组成，电离能力最强；γ射线为光子，不带电，电离能力最弱，故A错误； B．衰变过程中，质量亏损会以能量形式释放（如γ射线及衰变产物的动能），符合核反应的能量守恒，故B正确； C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度等外界条件无关，故C错误； D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核。10个原子核衰变时，实际剩余数量可能偏离5个（如可能全部衰变或部分剩余），故D错误。   故选B。 3．（2025·福建宁德·三模）中国的“人造太阳”——中国环流三号实验装置在2025年4月成功实现了原子核温度达到1.17亿度，电子温度达到1.6亿度的“双亿度”运行。其主要的核反应方程：，属于下列哪种核反应（　　） A．衰变 B．聚变 C．裂变 D．人工核反应 【答案】B 【详解】核反应方程属于聚变。 故选B。 4．（2025·福建三明·三模）1934年约里奥-居里夫妇用人工方法得到了磷的放射性同位素，的衰变方程为，则X粒子为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设X的质量数为A，电荷数为z，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：；，解得：，，X为。 故选D。 5．（2025·福建·百校联考押题）铀（）静止时衰变为和粒子，并放出能量为的光子。已知铀、和粒子的质量分别记为、和，衰变放出光子的动量可忽略且该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和粒子的动能。静止的铀（）在匀强磁场中衰变产生的和粒子两者速度方向均与磁场垂直，做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（    ） A．和粒子在磁场中匀速圆周运动轨迹为内切圆 B．的比结合能大于的比结合能 C．1000个铀核（）经过2个半衰期衰变了250个 D．与粒子的动能之和为 【答案】B 【详解】A．衰变产生的和粒子都带正电，速度方向相反，在磁场中匀速圆周运动轨迹为外切圆，故A错误； B．比结合能越大，原子核越稳定，由于衰变时放出核能，比结合能增大，所以的比结合能大于的比结合能，故B正确； C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，少数不适用，故C错误； D．由能量守恒可知，结合质能方程，可知，故D错误。 故选B。 6．（2025·福建福州一中·最后一模）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，则（　　） A．玻璃对a的折射率比对b的折射率小 B．在真空中传播，b光的传播速度较大 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大 D．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能 【答案】C 【详解】A．由题，玻璃半球面上只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，说明光线在P、Q两点恰好发生全反射，由几何知识得到，光线在P、Q两点的临界角为Ca=30°，换成平行光b，光射出的范围变大，则Ca<Cb，由，有na>nb， B．在真空中传播，光的传播速度都为c，故B错误； C．因为na>nb，故λa<λb，根据，知，故C正确； D．因为na>nb，故νa>νb，根据爱因斯坦光电效应方程，可知b光照射某金属表面不一定能发生光电效应，故D错误。 故选C。 7．（24-25高三下·福建·二模）我国科学家研究团队合成了新核素钚-，并测得该新核素的半衰期为21.8年。已知钚-227的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．衰变释放的粒子的贯穿能力很强 B．衰变需要从外界吸收能量 C．20个钚-227经过10.9年还剩15个 D．比的比结合能小 【答案】D 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，Y为粒子，贯穿能力很弱，故A错误； B．衰变会释放能量，故B错误； C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，少量原子核不适用，故C错误； D．衰变过程释放能量，生成物的比结合能大，故D正确。 故选D。 二、多选题 8．（24-25高三下·福建泉州·三检）我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱。氢原子能级如图，现有大量氢原子从能级自发向低能级跃迁。已知金属锡的逸出功为4.42eV。则大量氢原子（　　） A．从向能级跃迁发出光的频率最大 B．从向能级跃迁发出光的频率最小 C．从向能级跃迁发出的光，能使锡发生光电效应 D．从向能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应 【答案】AD 【详解】AB．  根据氢原子的能级图，由，可知 到 的能级差最大，对应光子的能量最大为12.75 eV，因此其频率也最大，故A正确，B错误。 CD．从向能级跃迁发出的光子的能量为2.55eV，小于锡的逸出功4.42eV，所以从向能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应，故C错误，D正确。 故选AD。 9．（2025·福建漳州·四检）光控继电器在光伏发电系统中用于控制太阳能电池板的开关和进行动态监测。如图所示为光控继电器的原理示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成，K为光电管阴极。用绿光照射K时，能发生光电效应，衔铁被吸住，则（    ） A．仅增大绿光照射强度，电磁铁磁性将变弱 B．仅增大绿光照射强度，电磁铁磁性将变强 C．改用紫光照射K时，阴极金属材料的逸出功将变大 D．改用紫光照射K时，光电子的最大初动能将变大 【答案】BD 【详解】A B．仅增大绿光照射强度，根据光电效应规律可知，单位时间内逸出的光电子数增多。光电子数增多，经过放大器后，通过电磁铁的电流增大。又因为电流越大，电磁铁的磁性越强，所以仅增大绿光照射强度时，电磁铁磁性将变强。故A错误，B正确； C．阴极金属材料的逸出功是金属的固有属性，只与金属材料本身有关，与入射光的频率无关。所以改用紫光照射K时，阴极金属材料的逸出功不变，故C错误； D．爱因斯坦光电效应方程为 ，根据爱因斯坦光电效应方程可判断，因为紫光频率大于绿光频率，而金属的逸出功不变，所以改用紫光照射K时，光电子的最大初动能将变大，故D正确。 故选BD。 10．（2025·福建南平·质检）如图（a）为某光电烟雾探测器的工作原理图，该探测器可用于火灾报警。当烟雾进入检测室时，光源（S）发出的光被烟雾颗粒散射，部分散射光进入光电管（M）。光照射到光电管中的钠表面时，会发生光电效应产生光电流，当光电流大于预设范围便会触发警报。已知烟雾浓度越高，散射光越强，金属钠的遏止电压随入射光频率的变化规律如图（b）所示，电子电荷量大小为，光速为。则（　　） A．产生的光电子的最大初动能与烟雾浓度无关 B．不变时，烟雾浓度越低，产生的光电流越大 C．要使钠发生光电效应，S发出的光波波长应大于 D．金属钠的逸出功为 【答案】AD 【详解】A．根据光电效应方程，光电子的最大初动能由光子频率和金属的逸出功决定，与烟雾浓度无关，故A正确； B．不变，烟雾浓度越低，到达光电管M的散射光越弱，产生的光电流越小，故B错误； C．发生光电效应的条件为光子频率大于极限频率，根据，光波波长小于才有光电子逸出，故C错误； D．根据，，得，利用图（b）的斜率和横轴截距计算可得，故D正确。 故选AD。 11．（2025·福建多地市·二模）如图所示是利用光电管研究光电效应的实验电路图，用光子能量为的单色光照射光电管的阴极，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数恰好为0，则（　　） A．该阴极材料的逸出功为 B．该阴极材料的逸出功为 C．断开开关，电流表示数为0 D．断开开关，电流表示数不为0 【答案】AD 【详解】AB．根据光电效应方程，截止电压满足，题目中给出截止电压=0.7V，因此逸出功1.8eV，故A正确，B错误； CD．断开开关后，光电管电路依然闭合，只要发生光电效应，电流不为0，故C错误，D正确。 故选AD。 三、填空题 12．（2025·福建福州三中·模拟预测）氢原子的能级图如图所示，一些金属的逸出功如表所示。 金属 钨 钙 钠 钾 铷 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 从能级跃迁到能级发出的光， （选填“能”或“不能”）使钨发生光电效应， （选填“能”或“不能”）使钠发生光电效应。若某光能使钾发生光电效应，则该光 （选填“可能”或“不可能”）使处于基态的氢原子发生电离。 【答案】 不能 能 可能 【详解】[1][2]要发生光电效应，则光子的能量必须大于金属的逸出功，从能级跃迁到能级发出的光，放出的能量为，根据金属的逸出功对照表可知，不能使钨发生光电效应，但能使钠发生光电效应。 [3]使处于基态的氢原子电离需要光的能量大于，若某光能使钾发生光电效应，说明该光的能量，则该光可能使处于基态的氢原子发生电离。 13．（2025·福建泉州·安溪一中&养正中学&泉州实验中学·模拟预测）如图3张图为对原子及原子核结构规律的研究：图1中穿透能力最强的射线是 。（填“1”、“2”或“3”）；图2中镉棒的作用是 ；卢瑟福根据图3中的实验现象提出了原子的 模型； 【答案】 2 吸收中子控制反应速度 核式结构 【详解】[1]图1中根据粒子在磁场中的偏转情况可知，2为γ射线，其穿透能力最强，可知穿透能力最强的射线是2； [2]图2中镉棒的作用是吸收中子控制反应速度； [3]卢瑟福根据图3中的实验现象提出了原子的核式结构模型； 14．（2025·福建福州·四检）2025年3月28日，我国自主研制的“中国环流三号”首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的参数水平，标志着中国核能开发迈出重要一步。该核反应方程为，方程式中的X为 （选填“电子”、“中子”或“质子”），该反应属于核 （选填“聚变”或“裂变”）；反应前后质量亏损约为0.02u，释放能量约为 MeV（质量亏损1u释放931.5MeV的核能）。 【答案】 中子 聚变 18.63 【详解】[1]根据核反应方程前后质量数和核电荷数守恒可知X为中子。 [2]该反应属于核聚变。 [3]由质能方程 15．（2025·福建龙岩·二模）某种原子能级跃迁时放出三种频率分别为、、的光子，且。若用这三种光照射图中的光电管时均能发生光电效应，则用频率为 （填“”“ ”或“”）的光照射时逸出光电子的最大初动能最大。欲使电流计G示数为零，应将滑片P向 （填向“左”“右”）移动。 【答案】 左 【详解】[1]根据光电效应方程，变形得了，频率越大，能量越高，所以用频率为的光照射时逸出光电子的最大初动能最大； [2]根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，电流计G示数才可能为零，因只有K的电势高于A点，即触头P向左端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零。 16．（2025·福建福州福九联盟·三模）我国已经建造出世界第一台全高温超导托卡马克装置——“洪荒70”，被称为“人造太阳”装置内部核反应方程为；，其中X为 ，若的比结合能为E1，的比结合能为E2，的比结合能为E3，则核反应释放的核能为 （用题中物理量符号表示）。 【答案】 （或中子） 【详解】[1]由质量数和电荷数守恒，可知X为中子。 [2]由比结合能关系，则该核反应释放的核能为。 17．（2025·福建·百校联考押题）甲图，一群处于能级的氢原子受到动能为的自由电子碰撞 （填“能”或“不能”）跃迁至能级；从跃迁至能级释放出的谱线称为“巴尔末系”，现从、、三个能级跃迁至能级产生的光子照射至乙图的光电管，形成的图线如丙图所示，则从跃迁至所形成的图线为丙图中的 （填“a光”、“b光”或“c光”）。 【答案】 能 c光 【详解】[1]自由电子，所以氢原子能跃迁至能级； [2]由光电效应方程，从跃迁至的能量最小，则遏止电压最小，应是c光。 18．（2025·福建福州一中·最后一模）利用如图甲所示的实验装置探究光电效应规律，图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像，为测量电子的最大初动能，电源左侧应是 （填“正极”或“负极”），普朗克常量h= ，该金属的逸出功W0= 。 【答案】 负极 【详解】[1]为了测量电子的最大初动能，需要在光电管上加反向电压，使电子在光电管中做减速运动，当电流表的示数为零时，此时光电管两端的电压即为遏止电压，可以根据动能定理计算电子的最大初动能，故电源的左侧应为负极； [2][3]根据光电效应方程可得，因此在图像中，斜率表示普朗克常量，即 纵截距的绝对值即为金属的逸出功，即 19．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&养正中学&泉州实中·模拟预测）为氢原子在可见光区域的光谱线，红色的线，蓝绿色的线，青色的线，紫绿色的线。根据玻尔原子理论，是氢原子从第 能级跃迁到第2能级产生的光谱线，该能级的轨道半径与第2能级轨道半径之比为 ，与光谱线对应的光子的能量之比为 （已知氢原子能级公式，轨道半径公式） 【答案】 3 9：4 25：28 【详解】[1]因为红色的线波长最长，光子能量最小，所以能级差最小，所以，是氢原子从第3能级跃迁到第2能级产生的光谱线； [2]根据轨道半径公式可知该能级的轨道半径与第2能级轨道半径之比为9：4。 [3]由图可知线是从第4能级跃迁到第2能级产生的，线是从第5能级跃迁到第2能级产生的，所以与光谱线对应的光子的能量分别为，，则与光谱线对应的光子的能量之比为25：28。 20．（2025·福建福州福州高中·二适考）一个氡核经过一次衰变成钋核并放出一个粒子，该粒子为 （选填“质子”、“ 中子”或“α粒子”），的比结合能 （选填“大于”、“ 小于”或“等于”） 的比结合能，氡核的半衰期为3.8天，则1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量为 g。 【答案】 α粒子 小于 0.75 【详解】[1]根据核反应质量数守恒，可知该粒子质量数，根据核反应电荷数守恒，可知该粒子电荷数，可知该粒子为α粒子； [2]衰变产物比反应物更加稳定，故的比结合能小于的比结合能； [3]根据半衰期公式，可知1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$