考点01 原子与原子核（选择题专项练）（全国通用）-2026届高三物理二轮复习选择题分类专练

2026届高三物理二轮复习选择题专练·考点1 近代物理 一．高考真题 1 二．黑体辐射、能量子、波粒二象性、物质波 5 三．光电效应实验规律 6 四．光电效应方程与光电效应图像 8 五．原子结构模型 13 六．氢原子光谱、玻尔理论与能级跃迁 15 七．放射性现象与射线性质及应用 18 八．原子核的组成与原子核的衰变与半衰期 20 九．核反应类型与核反应方程 21 十．结合能与核能 22 一．高考真题 1.(2025·湖南)关于原子核衰变，下列说法正确的是(    ) A. 原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量 B. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期 C. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D. 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 【答案】B  【解析】A.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； B.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，题干中强调“大量”，符合定义，故B正确； C.半衰期由原子核内部结构决定，与温度无关，故C错误； D.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。 2. (2025·广西)已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为、、、。用光子能量为的单色光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属是(    ) A. 铷 B. 钾 C. 钠 D. 钙 【答案】A  【解析】解：当单色光光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知能量是的单色光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A正确，BCD错误。 故选：。 3. (2025·重庆)在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为。普朗克常量为，光速为，则(    ) A. 光子的波长为 B. 该原子吸收光子后质量减少了 C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为 D. 一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 【答案】C  【解析】A.光子能量公式为 ，解得波长  ，故A错误； B.原子吸收光子后，能量增加  ，根据质能方程  ，质量应增加而非减少，故B错误； C.德布罗意波长公式为  ，题目明确吸收后原子动量为  ，因此波长为  ，故C正确； D.吸收光子跃迁需要光子能量严格等于能级差。波长更长的光子能量更低  ，无法满足跃迁条件，故D错误。 故选C。 4. (2025·甘肃)利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。离子相对基态的能级图设基态能量为如图所示。用电子碰撞离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为，则离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为(    ) A. 能级 B. 能级 C. 能级 D. 能级 【答案】C  【解析】根据题意可知，用能量为的电子碰撞离子，可使 离子跃迁到能级和能级， 由 可知，波长最长的谱线对应的跃迁为 能级。 故选C。 5. (2025·四川)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是(    ) A. 德布罗意波长约为的中子 B. 德布罗意波长约为的质子 C. 德布罗意波长约为的氮分子 D. 德布罗意波长约为的电子 【答案】D  【解析】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，德布罗意波长决定了其波动性，衍射的明显程度通常与波长和狭缝宽度的比值相关，当  接近或大于时，衍射现象非常明显，则可知电子的衍射现象最明显。 故选D。 6. (2025·广东)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  【解析】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则更不能发生光电效应，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。 7.(2025·湖北)正电子发射断层成像是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素如的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是分钟。下列说法正确的是(    ) A. 为 B. 该反应为核聚变反应 C. 克经分钟剩下克 D. 该反应产生的在磁场中会发生偏转 【答案】C  【解析】A.设的质量数为，电荷数为，根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒，可得，，为，A错误 B.该反应为正衰变，不是核聚变， B错误 C.经过一个半衰期，质量变为原来的，还剩下，C正确 D.的电荷数为，在磁场中不受洛伦兹力，不会发生偏转， D错误。 故选：。 8.(2025·安徽)年月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核俘获个中子，共发生次衰变，转化为易裂变的铀核，则(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】根据题意可知，钍核每俘获个中子质量数加，电荷数不变，每发生一次  衰败，质量数不变，电荷数加，钍核变成铀核，质量数加，电荷数加，则俘获个中子，发生  次  衰败，即  ， 。 故选B。 9. (2025·河南)由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为天和万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】设采集时大气中有个原子和个原子，由于的半衰期为万年，故经过天后原子的衰变个数可以忽略不计，的半衰期为天，故经过天后剩余数量为，由题干条件列式如下，解得。B正确。 10.(2025·云南)年月，我国科学家研制的碳核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳的衰变方程为，则(    ) A. 为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B. 为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C. 为质子，是由核内中子转化而来的 D. 为中子，是由核内质子转化而来的 【答案】A  【解析】设的质量数为，电荷数为，由质量数和电荷数守恒，有，，解得，，故是电子，属于衰变，实质为原子核内的个中子转化为个质子和个电子，故A正确。 11. (2025·青海)我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜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性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】设电子经过电压加速后速度大小为  ，由动能定理得 ，电子的动量大小为 ，电子的德布罗意波长为  联立解得 ，因为 ，可解得 ，C正确，ABD错误。 二．黑体辐射、能量子、波粒二象性、物质波 12.德国物理学家普朗克于年提出了“能量子”的概念，其表达式为，其中为一常量，后人称之为普朗克常量．下列理论与普朗克常量无关的是(    ) A. 普朗克黑体辐射理论 B. 卢瑟福原子核式结构模型理论 C. 德布罗意物质波假说 D. 康普顿散射理论 【答案】B  【解析】解：、普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说，与普朗克常量有关。故A错误； B、卢瑟福原子核式结构模型理论与普朗克常量无关，故B正确； C、德布罗意物质波波长为，与普朗克常量有关，故C错误； D、康普顿散射理论也与普朗克常量有关，故D错误。 故选：。 13.普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关 B. 当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加 C. 当温度升高时，辐射强度峰值向波长较大的方向移动 D. 黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波 【答案】A  【解析】A.由黑体辐射的实验规律可知，黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关，A正确； B.根据黑体辐射的实验规律可知，温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所减少，B错误； C.当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动，C错误； D.黑体能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波，D错误。 故选A。 14.(多选)下列说法正确的是(    ) A. 相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱 B. 具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同 C. 电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量 D. 自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化 【答案】CD  【解析】A.相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A错误； B.根据，具有相同动能的中子和电子，电子质量较小，德布罗意波长较长，故B错误； C.电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量，故C正确； D.自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光可视为偏振光，透过偏振片观察，转动偏振片时能观察到明暗变化，故D正确。 故选CD。 三．光电效应实验规律 15.在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是 A. 增大光的频率 B. 增加光照时间 C. 增加间的电压 D. 对调电源的正负极 【答案】A  【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，，发生光电效应，需要光的频率大于极限频率，与光照时间、间电压大小均无关，而对调电源的正负极更不会让光电子逸出，故A正确，BCD错误。 16.下图为研究光电效应的实验装置图，用某单色光照射金属时发生了光电效应，若只减弱光的强度，而保持频率不变，下列说法正确的是(    ) A. 有可能不发生光电效应 B. 逸出的光电子的最大初动能将不变 C. 光电流将不变 D. 从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加 【答案】B  【解析】入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，频率保持不变，仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程，可知光电子的最大初动能不变，故A错误，B正确； C.光照强度影响光子数目，入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小，光电流将减小，故C错误； D.发生光电效应时，光电子的逸出几乎是瞬时的，与光照强度无关，即从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间不变，故D错误。 故选B。 17.如图为光控开关，其核心元件是光敏电阻，当特定频率的光照射光敏电阻时，电阻材料中的电子吸收光子后逸出，引起电阻阻值的变化。已知用的黄光照射时，恰好发生光电效应，下列说法正确的是 A. 若用频率为的红光照射该材料，能产生光电效应 B. 若照射光频率不变，增加光照强度，逸出的光电子最大初动能会增大 C. 若改用频率更高的紫外线照射，单位时间内逸出的光电子数一定增多 D. 若照射光频率超过极限频率，即使光照强度极弱，也会瞬时产生光电子 【答案】D  【解析】由题知，该光敏材料的极限频率为，要发生光电效应，，必须使入射光的频率高于极限频率，项错误； 根据光电效应方程，光电子的最大初动能与光照强度无关，只与光的频率有关，项错误； 光电子数由光照强度和吸收效率共同决定，且吸收效率随光频率变化并不单调，单一改变紫外线频率，并不能使光电子数一定增多，项错误； 光电效应是单个光子与单个电子之间的瞬时效应，极短时间内即使只有一个光子被一个电子吸收也能发生，跟光子数量光照强度无关，项正确。 18.如图甲所示，用频率不同的两束光、分别照射同一光电管的阴极，得到的光电流与光电管两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是(    ) A. 光电管两端电压越大，光电流就越大 B. 光的光子动量比光的动量大 C. 当电压为图乙中的时，光照射强度一定大于光照射强度 D. 用光、光分别照射光电管时，光照射时逸出光电子的最大初动能比光照射时逸出光电子的最大初动能大 【答案】D  【解析】A.根据图像，光电管两端电压大于后，电压增大，光电流不增大，A错误； B.根据动能定理得，根据光电效应方程得，解得  ，根据图像，光的遏止电压比光遏止电压大，所以光的频率比光频率高，即  ，根据  ，  ，解得  ，频率越高，光子的动量越大，所以，光的光子动量比光的动量大，B错误； C.根据图像，光饱和光电流大于光饱和光电流，则用光照射时逸出的光电子数量大于光照射时逸出的光电子的数量，光入射光子数量大于光入射光子数量；又因为  ，根据  ，则光光子能量小于光光子能量；综上所述，无法比较入射光的总能量，即无法比较入射光的强度，C错误； D.根据动能定理得，根据图像，光的遏止电压比光遏止电压大，所以，用光、光分别照射光电管时，光照射时逸出光电子的最大初动能比光照射时逸出光电子的最大初动能大，D正确。 故选D。 四．光电效应方程与光电效应图像 19.氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极，其中条光电流随电压变化的图线如图丙所示，已知可见光能量范围约为到之间，光的光子能量为。则(    ) A. 氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的可见光 B. 当滑片向端移动时，光电流将增大 C. 光照射得到的光电流最弱，所以光光子动量最小 D. 图丙中条图线对应的遏止电压，一定有 【答案】D  【解析】A.氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的光，只有种可见光，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁，故A错误； B.当滑片向端移动时，施加反向电压，光电流将减小，故B错误； C.根据可知，频率越大，遏止电压越大，故光的频率最大，根据可知，频率越大，波长越短，故光的波长最短，根据可知，光光子动量最大，故C错误； D.光的光子能量为，故光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为，光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为，光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为，故图丙中条图线对应的遏止电压，一定有，故D正确。 故选：。 20.用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为，下列说法中正确的是(    ) A. 普朗克常量为 B. 断开开关后，电流表的示数不为零 C. 仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D. 保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表的示数保持不变 【答案】B  【解析】A.根据光电效应方程得，与为线性关系，其斜率代表普朗克常量，则，故A错误； B.断开开关后，有光电子逸出，则有电流流过电流表，则电流表的示数不为零，故B正确； C.根据光电效应方程得，影响最大初动能的因素为光的频率和逸出功，与光照强度无关，故C错误； D.保持光照强度不变，增加光照频率，则光子数目减少，电流表的示数变小，故D错误。 故选B。 21.图甲为研究光电效应规律的实验装置，同一入射光照射到不同金属材料表面，发生光电效应时的遏止电压与金属材料的逸出功的关系如图乙所示，则入射光子的能量为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】解：根据爱因斯坦光电效应方程 结合 解得： 结合图乙的图像的截距与斜率可得：， 解得 故B正确，ACD错误。 22.光电效应的发现，开启了人类对光、电转化的研究，相继出现了照相机、摄像机等电子设备。甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的遏止电压与入射光频率间的关系图像分别如图中的、所示，图中、、、、均为已知量，电子的电荷量绝对值为。由图线可知，下列说法正确的是(    ) A. 甲金属的逸出功比乙的小 B. 图线、一定不平行 C. 普朗克常量等于 D. 式子成立 【答案】D  【解析】A.由图像可知甲，乙金属的截止频率分别为  和  ，且  ，金属的逸出功为  可知甲的逸出功比乙的大，故A错误； B.根据光电效应方程有  又  联立解得  可知  图线斜率  为定值，故图线、一定平行，故B错误； 对图线，有  对图线，有  联立解得  ，  故C错误，D正确。 故选D。 23.如图所示，三束由氢原子发出的可见光、、分别由真空玻璃管的窗口射向阴极。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 分别射入同一单缝衍射装置时，的中央亮纹比宽 B. 、产生的光电子在处最小德布罗意波长，大于 C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中对应的能级最高 D. 对应于图中的点，单位时间到达阳极的光电子数目，多于 【答案】BC  【解析】A.根据  因的遏止电压大于的，可知的频率大于的频率，的波长小于的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，的衍射现象比更明显，则的中央亮纹比窄，选项A错误； B.同理可知、产生的光电子在处的最大初动能比较大，根据  可知最小德布罗意波长大于，选项B正确； C.因对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据  可知三束光中对应的能级最高，选项C正确； D.对应于图中的点，和的光电流相等，可知和单位时间到达阳极的光电子数目相等，选项D错误。 故选BC。 24.（多选）图甲为某种光电烟雾探测器的装置示意图，光源发出频率为的光束，当有烟雾进入该探测器时，光束会被烟雾散射进入光电管，当光照射到光电管中的金属钠表面时会产生光电子，进而在光电管中形成光电流，当光电流大于其临界值时，便会触发报警系统报警。用如图乙所示的电路光电管极是金属钠研究光电效应规律，可得钠的遏止电压与入射光频率之间的关系如图丙所示，元电荷为。下列说法正确的是(    ) A. 由图丙可知，普朗克常量为 B. 由图丙可知，金属钠的逸出功为 C. 用频率为的光束照射探测器，调转图乙正负极使电压表示数为时，电子到达极的最大动能为 D. 图丁中，仅闭合时电压表的示数为，若要使该电路闭合开关时灵敏电流计示数不变，则照射光束的最大频率为 【答案】AD  【解析】A.由爱因斯坦光电效应方程有   ，又 ，整理得 ，则遏止电压  与入射光频率  之间的关系图像的斜率为  ，结合图像可求得 ，故A正确； B. 时对应的光照频率为极限频率，由图丙可求得，，故B错误； C.从极逸出的电子最大动能为  ，经电压加速后，到达极的最大动能为 ，故C错误； D.要使闭合开关  后灵敏电流计示数不变，则、两极间无光电流的产生，  应大于等于该光照情况下的遏止电压，故照射光束的最大频率为，故D正确。 故选AD。 五．原子结构模型 25.下列叙述符合史实的是(    ) A. J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，并提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想 C. 居里夫人用粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子 D. 卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构 【答案】B  【解析】A.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，而提出原子的核式结构模型的是卢瑟福，A错误； B.卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想，B正确； C.卢瑟福用粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子，不是居里夫人，C错误； D.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象的发现表明原子核内部具有复杂结构，D错误。 故选B。 26.物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。下列说法中正确的是(    ) A. 图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 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：当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带负电荷 D. 图丁：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 【答案】B  【解析】A.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出原子的核式结构，卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，故A错误 B.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，故B正确 C.当光照射锌板时，锌板逸出光电子，与之相连的验电器的金属杆带正电荷，故C错误 D.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功解释了光电效应，故D错误。 故选B。 27.我国科学家利用“中国散裂中子源”装置进行金属靶实验时，用高能质子束轰击金属钨靶，有少数质子发生大角度偏转，该现象能够说明(    ) A. 质子发生大角度偏转是质子与原子中的电子碰撞造成的 B. 原子中有带正电的原子核 C. 原子核由质子和中子组成 D. 质子受到钨原子核的库仑引力 【答案】B  【解析】大角度偏转是因质子与带正电的钨原子核发生库仑斥力作用，说明原子中存在带正电的原子核，选项 B正确，选项D错误； A. 电子质量远小于质子，无法使质子大角度偏转，选项A错误； C.选项描述原子核的组成，但与该现象无直接关联，选项C错误。 故选B。 28.根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型如图所示为粒子散射图景，则(    ) A. 通过粒子散射实验可以估算原子核的半径 B. 粒子发生偏转是因为受到了原子核的核力 C. 粒子发生偏转和沿原来方向运动的概率相等 D. 大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大 【答案】A  【解析】A.通过粒子散射实验可以估算原子核的半径，故A正确； B.粒子发生偏转是因为受到了原子核的库仑力作用，故B错误； C.绝大多数粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进。少数粒子穿过金箔后，发生大角度偏转，故C错误； D.大角度偏转的粒子，库仑力先做负功后做正功，故的电势能先增大后减小，故D错误。 六．氢原子光谱、玻尔理论与能级跃迁 29.我国太阳探测科学试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和是氢原子分别由、能级向能级跃迁产生的谱线如图，则下列说法正确的是(    ) A. 谱线对应的光子频率大于谱线对应的光子频率 B. 氢原子在能级时的能量比在能级时的能量更大 C. 氢原子由能级向能级跃迁时需要吸收能量 D. 分别用谱线对应的光子和谱线对应的光子照射同一个双缝干涉实验装置时，谱线产生的相邻干涉条纹间距更大 【答案】B  【解析】由图可知，的频率小于的频率，是由能级向能级跃迁产生的，故氢原子在能级时的能量比在能级时的能量更大，氢原子由能级向能级跃时放出能量，故AC错误、B正确 的频率小，波长大，根据公式，可知的干涉条纹间距大于的干涉条纹间距，故 D错误。 30.我国某量子通信实验室利用氢原子光谱进行光频标定。已知氢原子能级公式为为量子数，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是(    ) A. 氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子的波长为 B. 氢原子从能级跃迁到基态时，辐射光子的能量为 C. 一个氢原子从能级跃迁到基态时，可能辐射出种不同频率的光子 D. 用能量为的光子照射基态氢原子，可使其跃迁到能级 【答案】B  【解析】A. 氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子的能量为，解得波长为，选项A错误； B. 氢原子从能级跃迁到基态时，能级差，辐射光子能量为，选项B正确； C. 一个氢原子从能级跃迁到基态时，最多可辐射出种不同频率的光子，选项C错误； D. 基态与能级的能量差为，光子能量需严格匹配能级差，用能量为的光子照射基态氢原子，不能跃迁到能级，选项D错误。 故选B。 31.氢原子的能级图如图所示，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。已知钨的逸出功为，下列说法正确的是(    ) A. 这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光 B. 用氢原子从能级直接跃迁到能级辐射出的光照射钨板时能发生光电效应 C. 这群氢原子从能级直接跃迁到能级辐射出的光最容易发生明显的衍射现象 D. 氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光和从能级跃迁到能级辐射出的光分别通过同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大 【答案】B  【解析】A.根据可知，这群氢原子可辐射出种不同频率的光，故A错误； B.氢原子从能级直接向能级跃迁发出的光子的能量大于钨的逸出功，因此可以发生光电效应，故B正确； C.光的波长越长，频率越小，光子能量也越小，也越容易发生明显的衍射现象，由于从能级直接跃迁到能级辐射出的光子能量最大，频率最高，波长最短，故最不容易发生明显的衍射现象，故C错误； D.氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光的波长大于从能级跃迁到能级辐射出的光的波长，由可知，前者干涉条纹间距较大，故D错误。 故选B。 32.我国“九章三号”量子计算机成功模拟了氢原子在激光照射时的能级跃迁。实验中，科研人员先将一群处于基态的氢原子置于真空靶室，用频率为的激光照射时，氢原子吸收光子后只跃迁到的激发态。现将频率调整为，继续照射相同的氢原子群体，可能出现的观测结果是(    ) A. 氢原子跃迁到的激发态，的能量恰好匹配到的能级差 B. 仍有部分氢原子跃迁到的激发态，跃迁与入射光子频率无关 C. 没有氢原子发生跃迁，屏幕上没有显示出氢原子的特征谱线 D. 大量氢原子发生电离，能够捕捉到自由电子信号 【答案】C  【解析】氢原子能级差具有量子化特征，当入射光子能量恰好等于某两个能级的能量差时，跃迁才可能发生为普朗克常量。基态到的能级差为，对应频率当频率变为时，光子能量为。该能量小于到的能级差，且不匹配到、到等更高能级的差值，也远小于电离能，故无法引发跃迁。故C项正确。 33.氢原子是宇宙中最早、最丰富的原子，约占宇宙中可见物质的。氢原子核由一个质子构成，年卢瑟福用粒子轰击氮核时率先发现了质子。氢原子的能级示意图如图所示，粒子可通过核反应获得。已知的半衰期为天，根据以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 个氡原子核经天后还剩个 B. 能量为的单色光照射处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁 C. 能量为的电子撞击处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁 D. 一个处于第能级的氢原子向低能级跃迁时最多可发出种不同颜色的光 【答案】C  【解析】A.半衰期只适用于大量原子核衰变，不适用于少数原子核衰变，所以个氡原子核  经天后不一定还剩个，故A错误； B.处于基态的氢原子若吸收一个能量为的光子后，具有的能量为 ， 根据氢原子的能级图可知，不存在该能级，所以能量为的单色光照射处于基态的氢原子时不可以使氢原子发生跃迁，故B错误； C.能量为的电子撞击处于基态的氢原子时，部分电子动能被吸收，只要被吸收的能量等于某个能级与基态的能量差，就可以使氢原子发生跃迁，故C正确； D.一个处于第能级的氢原子向低能级跃迁时，跃迁路径可能为  、  、  ，可知最多可发出种不同颜色的光，故D错误。 故选C。 34.（多选）如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子吸收光子后，发出波长为、和三种波长的光，已知，普朗克常量为，光在真空中的速度为，则入射光子的能量为 A. B. C. D. 【答案】AD  【解析】用某种频率的光照射处于基态的氢原子，发出波长为、和三种波长的光，可知氢原子跃迁到能级，入射光子的能量为，由于，入射光子的能量也可表示为，、项错误，、项正确。 七．放射性现象与射线性质及应用 35.年月日，瑞典皇家科学院宣布，将年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔阿戈斯蒂尼、费伦茨克劳斯和安妮吕利耶，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。在物理学中，不同的物理知识往往揭示了物理学的某个阶段的重大发现，下列关于物理学发展的说法正确的是(    ) A. 电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有粒子性 B. 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 C. 居里夫妇发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构 D. 汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型 【答案】D  【解析】电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有波动性，项错误 普朗克提出了能量子的概念，成功解释光电效应的是爱因斯坦，项错误 天然放射现象是法国物理学家贝克勒尔发现的，项错误 汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，项正确。 36.在肿瘤的放射治疗中，某放射性药物的核心成分会发生衰变释放射线杀死癌细胞，其核反应方程为。下列判断正确的是(    ) A. 此反应种类为衰变 B. 此反应种类为衰变 C. 射线能穿透几厘米厚的铅板 D. 升高温度可以加快衰变的速度 【答案】B  【解析】由核反应方程，根据核电荷数守恒可知为，则此反应种类为衰变，故A错误， B正确； C.为，射线是高速电子流，穿透能力较弱，不能穿透几厘米厚的铅板，故C错误； D.衰变速度由核自身性质决定，与外界温度无关，故D错误。 37.碳标记化合物广泛应用于化学、生物学、医学领域中，采用放射性标记化合物进行示踪，具有方法简单、易于追踪、准确性和灵敏性高等特点地球上只有百万分之一的碳是以碳形式存在于大气中，我国现已利用核电商用堆成功批量生产碳同位素．能自发进行衰变，衰变方程为，则下列说法正确的是(    ) A. 是正电子 B. 来自碳原子核外 C. 比光子贯穿能力强 D. 光子由衰变生成的氮释放 【答案】D  【解析】A、根据质量数、电荷数守恒可知，是电子，选项A错误 B、是碳原子核内一个中子变成质子释放的一个电子，选项B错误 C、比光子贯穿能力弱，选项C错误 D、光子由衰变生成的氮处于激发态向基态跃迁释放的，选项D正确。 38.人们发现原子序数大于的所有天然存在的元素都具有放射性，它们经常会同时放出、、射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场或匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直，由于场的作用带电的射线将发生偏转，下列说法正确的是(    ) A. 图甲中的射线是射线，具有很强的穿透能力 B. 图乙中的射线是电子流，用一张厚纸就可以把它挡住 C. 图甲中的射线和图乙中的射线均是射线，具有很强的电离能力 D. 图甲中的射线和图乙的射线属于同种射线，具有较强的电离能力 【答案】C  【解析】图甲中的射线和图乙中的射线是电子流，具有较强的穿透能力，、B错误； C.图甲中的射线和图乙中的射线均是射线，具有很强的电离能力，C正确； D.图甲中的射线和图乙中的射线均是射线，电离能力很弱，D错误。 八．原子核的组成与原子核的衰变与半衰期 39.将原子核加速后轰击原子核，合成了超重元素，并同时释放出某种粒子，其方程为，则 A. 为氕核 B. 为中子 C. 原子核内有个中子 D. 原子核比比结合能大 【答案】B  【解析】方程，根据电荷数与质量数守恒可知，为，故A错误，B正确； 中有个质子，个中子，故C错误； 中等质量的核更稳定，比结合能更大，故原子核比原子核比结合能小，故D错误。 故选B。 40.“烛龙一号”碳核电池，体积小，理论上可持续放电五千年以上，可用于心脏起搏器，其工作原理为下列相关说法正确的是(    ) A. 碳半衰期很短 B. 是来自原子核外的电子 C. 碳发生的是衰变 D. 比更稳定 【答案】D  【解析】A.由题干可知，碳半衰期很长，故A错误； 碳发生的是衰变，衰变产生的电子来自于核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故BC错误； D.发生衰变变为需要放出能量，比结合能更大，更稳定，故D正确。 41.年月，中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队合成了新核素镤，并精确测量其衰变特性，衰变方程为，半衰期为。下列说法正确的是(    ) A. 是电子 B. 个原子核经过后一定剩下个原子核 C. 若使环境温度降低，的半衰期会变长 D. 衰变的实质是原子核内的两个质子和两个中子结合成一个粒子 【答案】D  【解析】A.根据质量数与电荷数守恒可得是粒子，故A错误； B.半衰期是一种统计规律，对少数原子核不适用，故B错误； C.衰变发生在原子核内部，半衰期与外界环境无关，故C错误； D.衰变的实质是原子核内的两个质子和两个中子结合成一个粒子，故D正确。 故选D。 九．核反应类型与核反应方程 42.氟氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术是种非创伤性的分子影像显像技术。该技术中的核由质子轰击核生成，相应核反应方程式为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】根据质量数守恒和核电荷数守恒可得相应核反应方程式为，故B正确，ACD错误。 故选：。 43.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为，下列说法错误的是(    ) A. 通过该实验发现了质子 B. 实验中是用粒子轰击氮核的 C. 原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒 D. 原子核的人工转变是指物质自发地放出射线的现象 【答案】D  【解析】卢瑟福利用  粒子轰击氮核，首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子，AB正确； C.核反应过程质量数和电荷数都守恒，C正确； D.原子核的人工转变是指利用高能粒子使原子核发生转变，原子核自发放出射线的现象是原子核的衰变，D错误。 本题选择错误选项，故选D。 44.（多选）关于核反应方程下列说法正确的是(    ) A. 是衰变方程 B. 是衰变方程 C. 是核聚变方程 D. 是核裂变方程 【答案】AD  【解析】A. 是  衰变方程，A正确； B. 是原子核的人工转变方程，B错误； C. 是原子核的人工转变方程，C错误； D. 是核裂变方程，D正确。 故选AD。 十．结合能与核能 45.铀的衰变方程为，下列说法正确的是(    ) A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量 C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定 【答案】C  【解析】、根据核反应方程可知该核反应为衰变，放出能量，并发生质量亏损，、B错误，C正确 D、原子核衰变后会变成另一种更稳定的原子核，故更稳定，D错误． 46.原来静止的原子核质量为，处在区域足够大的匀强磁场中，经衰变后变成质量为的原子核，粒子的质量为，已知粒子的速度垂直于磁场，且动能为，假定原子核衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是(    ) A. 原子核与粒子在磁场中运动的周期之比为 B. 原子核与粒子在磁场中运动的半径之比为 C. 此衰变过程中的质量亏损为 D. 此衰变过程中释放的核能为 【答案】D  【解析】根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为： A.根据周期公式，得周期之比为：故A错误。 B.根据半径公式，又动量，则得： 在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得：，则 由得：半径之比为故B错误。 C.发生衰变时的质量亏损为故C错误。 D.由动能与动量的关系：，得原子核与粒子的动能之比为：，则得： 由题，原子核衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为，故D正确。 47.钚的放射性同位素衰变为铀核和新核，已知的质量为、的质量为和新核的质量为，且相当于的能量。其中衰变方程为。下列说法正确的是(    ) A. 衰变方程中的为中子 B. 的平均核子质量小于 C. 的比结合能是 D. 该衰变过程放出的核能的数量级为 【答案】D  【解析】A.衰变方程中，钚  衰变为铀  ，原子序数减少，质量数减少，符合  衰变特征，放出氦核  。因此，应为粒子而非中子，故A错误； B.比结合能高的核更稳定。衰变产物铀  比钚  更稳定，说明铀的比结合能更高。比结合能与平均核子质量成反比，因此  的平均核子质量大于  ，故B错误； C.比结合能是原子核总结合能除以核子数。表达式  对应的是衰变释放的核能，而  并不是钚的比结合能，故C错误； D.质量亏损  释放能量  换算为焦耳：  ，数量级为  ，故D正确。 故选D。 48.年月日中科院宣布紧凑型聚变能实验装置正在安装，中国人造太阳预计年竣工，有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。如图所示，现实中太阳内层的氢发生聚变，每个会聚变成个，即质子质子链反应。下列说法正确的是(    ) A. 比少二个中子 B. 和聚合成，反应需要吸收能量 C. 两个合成的过程中产生一个负电子 D. 的比结合能大于的比结合能 【答案】D  【解析】A.中子数为，中子数为，则比少一个中子，选项A错误 B.和聚合成，反应释放能量，选项B错误 C.根据，即两个合成的过程中产生一个正电子，选项C错误。 D.的比结合能大于的比结合能，选项D正确。 49.（多选）与核反应后生成与；与核反应后生成，已知、、的比结合能分别为、、，中子结合能为，下列说法正确的是(    ) A. 是粒子 B. 是 C. 与元素作用释放的核能可表示为 D. 与元素作用释放的核能可表示为 【答案】BC  【解析】A. 与元素作用的核反应方程为，则为即粒子，A错误； B. 与元素作用的核反应方程为，则是，B正确；  与作用产生的核能为，C正确、D错误。 故选BC。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三物理二轮复习选择题专练·考点1 近代物理 一．高考真题 1 二．黑体辐射、能量子、波粒二象性、物质波 3 三．光电效应实验规律 4 四．光电效应方程与光电效应图像 5 五．原子结构模型 8 六．氢原子光谱、玻尔理论与能级跃迁 9 七．放射性现象与射线性质及应用 11 八．原子核的组成与原子核的衰变与半衰期 12 九．核反应类型与核反应方程 12 十．结合能与核能 13 一．高考真题 1.(2025·湖南)关于原子核衰变，下列说法正确的是(    ) A. 原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量 B. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期 C. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D. 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 2. (2025·广西)已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为、、、。用光子能量为的单色光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属是(    ) A. 铷 B. 钾 C. 钠 D. 钙 3. (2025·重庆)在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为。普朗克常量为，光速为，则(    ) A. 光子的波长为 B. 该原子吸收光子后质量减少了 C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为 D. 一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 4. (2025·甘肃)利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。离子相对基态的能级图设基态能量为如图所示。用电子碰撞离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为，则离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为(    ) A. 能级 B. 能级 C. 能级 D. 能级 5. (2025·四川)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是(    ) A. 德布罗意波长约为的中子 B. 德布罗意波长约为的质子 C. 德布罗意波长约为的氮分子 D. 德布罗意波长约为的电子 6. (2025·广东)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 7.(2025·湖北)正电子发射断层成像是核医学科重要的影像学诊断工具，其检查原理是将含放射性同位素如的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。的衰变方程为，其中是中微子。已知的半衰期是分钟。下列说法正确的是(    ) A. 为 B. 该反应为核聚变反应 C. 克经分钟剩下克 D. 该反应产生的在磁场中会发生偏转 8.(2025·安徽)年月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核俘获个中子，共发生次衰变，转化为易裂变的铀核，则(    ) A. B. C. D. 9. (2025·河南)由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为天和万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为(    ) A. B. C. D. 10.(2025·云南)年月，我国科学家研制的碳核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳的衰变方程为，则(    ) A. 为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B. 为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C. 为质子，是由核内中子转化而来的 D. 为中子，是由核内质子转化而来的 11. (2025·青海)我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜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性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为(    ) A. B. C. D. 二．黑体辐射、能量子、波粒二象性、物质波 12.德国物理学家普朗克于年提出了“能量子”的概念，其表达式为，其中为一常量，后人称之为普朗克常量．下列理论与普朗克常量无关的是(    ) A. 普朗克黑体辐射理论 B. 卢瑟福原子核式结构模型理论 C. 德布罗意物质波假说 D. 康普顿散射理论 13.普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关 B. 当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加 C. 当温度升高时，辐射强度峰值向波长较大的方向移动 D. 黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波 14.(多选)下列说法正确的是(    ) A. 相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱 B. 具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同 C. 电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量 D. 自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化 三．光电效应实验规律 15.在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是 A. 增大光的频率 B. 增加光照时间 C. 增加间的电压 D. 对调电源的正负极 16.下图为研究光电效应的实验装置图，用某单色光照射金属时发生了光电效应，若只减弱光的强度，而保持频率不变，下列说法正确的是(    ) A. 有可能不发生光电效应 B. 逸出的光电子的最大初动能将不变 C. 光电流将不变 D. 从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加 17.如图为光控开关，其核心元件是光敏电阻，当特定频率的光照射光敏电阻时，电阻材料中的电子吸收光子后逸出，引起电阻阻值的变化。已知用的黄光照射时，恰好发生光电效应，下列说法正确的是 A. 若用频率为的红光照射该材料，能产生光电效应 B. 若照射光频率不变，增加光照强度，逸出的光电子最大初动能会增大 C. 若改用频率更高的紫外线照射，单位时间内逸出的光电子数一定增多 D. 若照射光频率超过极限频率，即使光照强度极弱，也会瞬时产生光电子 18.如图甲所示，用频率不同的两束光、分别照射同一光电管的阴极，得到的光电流与光电管两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是(    ) A. 光电管两端电压越大，光电流就越大 B. 光的光子动量比光的动量大 C. 当电压为图乙中的时，光照射强度一定大于光照射强度 D. 用光、光分别照射光电管时，光照射时逸出光电子的最大初动能比光照射时逸出光电子的最大初动能大 四．光电效应方程与光电效应图像 19.氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极，其中条光电流随电压变化的图线如图丙所示，已知可见光能量范围约为到之间，光的光子能量为。则(    ) A. 氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出种频率的可见光 B. 当滑片向端移动时，光电流将增大 C. 光照射得到的光电流最弱，所以光光子动量最小 D. 图丙中条图线对应的遏止电压，一定有 20.用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为，下列说法中正确的是(    ) A. 普朗克常量为 B. 断开开关后，电流表的示数不为零 C. 仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D. 保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表的示数保持不变 21.图甲为研究光电效应规律的实验装置，同一入射光照射到不同金属材料表面，发生光电效应时的遏止电压与金属材料的逸出功的关系如图乙所示，则入射光子的能量为(    ) A. B. C. D. 22.光电效应的发现，开启了人类对光、电转化的研究，相继出现了照相机、摄像机等电子设备。甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的遏止电压与入射光频率间的关系图像分别如图中的、所示，图中、、、、均为已知量，电子的电荷量绝对值为。由图线可知，下列说法正确的是(    ) A. 甲金属的逸出功比乙的小 B. 图线、一定不平行 C. 普朗克常量等于 D. 式子成立 23.如图所示，三束由氢原子发出的可见光、、分别由真空玻璃管的窗口射向阴极。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 分别射入同一单缝衍射装置时，的中央亮纹比宽 B. 、产生的光电子在处最小德布罗意波长，大于 C. 氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中对应的能级最高 D. 对应于图中的点，单位时间到达阳极的光电子数目，多于 24.（多选）图甲为某种光电烟雾探测器的装置示意图，光源发出频率为的光束，当有烟雾进入该探测器时，光束会被烟雾散射进入光电管，当光照射到光电管中的金属钠表面时会产生光电子，进而在光电管中形成光电流，当光电流大于其临界值时，便会触发报警系统报警。用如图乙所示的电路光电管极是金属钠研究光电效应规律，可得钠的遏止电压与入射光频率之间的关系如图丙所示，元电荷为。下列说法正确的是(    ) A. 由图丙可知，普朗克常量为 B. 由图丙可知，金属钠的逸出功为 C. 用频率为的光束照射探测器，调转图乙正负极使电压表示数为时，电子到达极的最大动能为 D. 图丁中，仅闭合时电压表的示数为，若要使该电路闭合开关时灵敏电流计示数不变，则照射光束的最大频率为 五．原子结构模型 25.下列叙述符合史实的是(    ) A. J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现电子，并提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福猜想原子核内存在不带电的中子，查德威克通过粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想 C. 居里夫人用粒子轰击氮原子核，打出氧原子核和一种粒子，这种粒子为质子 D. 卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构 26.物理学基于观察与实验，建构物理模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的研究方法和理论体系。下列说法中正确的是(    ) A. 图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 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：当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带负电荷 D. 图丁：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 27.我国科学家利用“中国散裂中子源”装置进行金属靶实验时，用高能质子束轰击金属钨靶，有少数质子发生大角度偏转，该现象能够说明(    ) A. 质子发生大角度偏转是质子与原子中的电子碰撞造成的 B. 原子中有带正电的原子核 C. 原子核由质子和中子组成 D. 质子受到钨原子核的库仑引力 28.根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型如图所示为粒子散射图景，则(    ) A. 通过粒子散射实验可以估算原子核的半径 B. 粒子发生偏转是因为受到了原子核的核力 C. 粒子发生偏转和沿原来方向运动的概率相等 D. 大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大 六．氢原子光谱、玻尔理论与能级跃迁 29.我国太阳探测科学试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和是氢原子分别由、能级向能级跃迁产生的谱线如图，则下列说法正确的是(    ) A. 谱线对应的光子频率大于谱线对应的光子频率 B. 氢原子在能级时的能量比在能级时的能量更大 C. 氢原子由能级向能级跃迁时需要吸收能量 D. 分别用谱线对应的光子和谱线对应的光子照射同一个双缝干涉实验装置时，谱线产生的相邻干涉条纹间距更大 30.我国某量子通信实验室利用氢原子光谱进行光频标定。已知氢原子能级公式为为量子数，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是(    ) A. 氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子的波长为 B. 氢原子从能级跃迁到基态时，辐射光子的能量为 C. 一个氢原子从能级跃迁到基态时，可能辐射出种不同频率的光子 D. 用能量为的光子照射基态氢原子，可使其跃迁到能级 31.氢原子的能级图如图所示，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。已知钨的逸出功为，下列说法正确的是(    ) A. 这群氢原子向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光 B. 用氢原子从能级直接跃迁到能级辐射出的光照射钨板时能发生光电效应 C. 这群氢原子从能级直接跃迁到能级辐射出的光最容易发生明显的衍射现象 D. 氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光和从能级跃迁到能级辐射出的光分别通过同一双缝干涉装置，后者干涉条纹间距较大 32.我国“九章三号”量子计算机成功模拟了氢原子在激光照射时的能级跃迁。实验中，科研人员先将一群处于基态的氢原子置于真空靶室，用频率为的激光照射时，氢原子吸收光子后只跃迁到的激发态。现将频率调整为，继续照射相同的氢原子群体，可能出现的观测结果是(    ) A. 氢原子跃迁到的激发态，的能量恰好匹配到的能级差 B. 仍有部分氢原子跃迁到的激发态，跃迁与入射光子频率无关 C. 没有氢原子发生跃迁，屏幕上没有显示出氢原子的特征谱线 D. 大量氢原子发生电离，能够捕捉到自由电子信号 33.氢原子是宇宙中最早、最丰富的原子，约占宇宙中可见物质的。氢原子核由一个质子构成，年卢瑟福用粒子轰击氮核时率先发现了质子。氢原子的能级示意图如图所示，粒子可通过核反应获得。已知的半衰期为天，根据以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 个氡原子核经天后还剩个 B. 能量为的单色光照射处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁 C. 能量为的电子撞击处于基态的氢原子时可以使氢原子发生跃迁 D. 一个处于第能级的氢原子向低能级跃迁时最多可发出种不同颜色的光 34.（多选）如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子吸收光子后，发出波长为、和三种波长的光，已知，普朗克常量为，光在真空中的速度为，则入射光子的能量为 A. B. C. D. 七．放射性现象与射线性质及应用 35.年月日，瑞典皇家科学院宣布，将年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔阿戈斯蒂尼、费伦茨克劳斯和安妮吕利耶，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。在物理学中，不同的物理知识往往揭示了物理学的某个阶段的重大发现，下列关于物理学发展的说法正确的是(    ) A. 电子束通过晶体发生衍射的实验，说明了电子具有粒子性 B. 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 C. 居里夫妇发现天然放射现象，说明了原子核有复杂的内部结构 D. 汤姆孙的“枣糕模型”被卢瑟福和助手们所做的粒子散射实验所否定，卢瑟福提出了原子的核式结构模型 36.在肿瘤的放射治疗中，某放射性药物的核心成分会发生衰变释放射线杀死癌细胞，其核反应方程为。下列判断正确的是(    ) A. 此反应种类为衰变 B. 此反应种类为衰变 C. 射线能穿透几厘米厚的铅板 D. 升高温度可以加快衰变的速度 37.碳标记化合物广泛应用于化学、生物学、医学领域中，采用放射性标记化合物进行示踪，具有方法简单、易于追踪、准确性和灵敏性高等特点地球上只有百万分之一的碳是以碳形式存在于大气中，我国现已利用核电商用堆成功批量生产碳同位素．能自发进行衰变，衰变方程为，则下列说法正确的是(    ) A. 是正电子 B. 来自碳原子核外 C. 比光子贯穿能力强 D. 光子由衰变生成的氮释放 38.人们发现原子序数大于的所有天然存在的元素都具有放射性，它们经常会同时放出、、射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场或匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直，由于场的作用带电的射线将发生偏转，下列说法正确的是(    ) A. 图甲中的射线是射线，具有很强的穿透能力 B. 图乙中的射线是电子流，用一张厚纸就可以把它挡住 C. 图甲中的射线和图乙中的射线均是射线，具有很强的电离能力 D. 图甲中的射线和图乙的射线属于同种射线，具有较强的电离能力 八．原子核的组成与原子核的衰变与半衰期 39.将原子核加速后轰击原子核，合成了超重元素，并同时释放出某种粒子，其方程为，则 A. 为氕核 B. 为中子 C. 原子核内有个中子 D. 原子核比比结合能大 40.“烛龙一号”碳核电池，体积小，理论上可持续放电五千年以上，可用于心脏起搏器，其工作原理为下列相关说法正确的是(    ) A. 碳半衰期很短 B. 是来自原子核外的电子 C. 碳发生的是衰变 D. 比更稳定 41.年月，中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队合成了新核素镤，并精确测量其衰变特性，衰变方程为，半衰期为。下列说法正确的是(    ) A. 是电子 B. 个原子核经过后一定剩下个原子核 C. 若使环境温度降低，的半衰期会变长 D. 衰变的实质是原子核内的两个质子和两个中子结合成一个粒子 九．核反应类型与核反应方程 42.氟氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术是种非创伤性的分子影像显像技术。该技术中的核由质子轰击核生成，相应核反应方程式为(    ) A. B. C. D. 43.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为，下列说法错误的是(    ) A. 通过该实验发现了质子 B. 实验中是用粒子轰击氮核的 C. 原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒 D. 原子核的人工转变是指物质自发地放出射线的现象 44.（多选）关于核反应方程下列说法正确的是(    ) A. 是衰变方程 B. 是衰变方程 C. 是核聚变方程 D. 是核裂变方程 十．结合能与核能 45.铀的衰变方程为，下列说法正确的是(    ) A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量 C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定 46.原来静止的原子核质量为，处在区域足够大的匀强磁场中，经衰变后变成质量为的原子核，粒子的质量为，已知粒子的速度垂直于磁场，且动能为，假定原子核衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是(    ) A. 原子核与粒子在磁场中运动的周期之比为 B. 原子核与粒子在磁场中运动的半径之比为 C. 此衰变过程中的质量亏损为 D. 此衰变过程中释放的核能为 47.钚的放射性同位素衰变为铀核和新核，已知的质量为、的质量为和新核的质量为，且相当于的能量。其中衰变方程为。下列说法正确的是(    ) A. 衰变方程中的为中子 B. 的平均核子质量小于 C. 的比结合能是 D. 该衰变过程放出的核能的数量级为 48.年月日中科院宣布紧凑型聚变能实验装置正在安装，中国人造太阳预计年竣工，有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。如图所示，现实中太阳内层的氢发生聚变，每个会聚变成个，即质子质子链反应。下列说法正确的是(    ) A. 比少二个中子 B. 和聚合成，反应需要吸收能量 C. 两个合成的过程中产生一个负电子 D. 的比结合能大于的比结合能 49.（多选）与核反应后生成与；与核反应后生成，已知、、的比结合能分别为、、，中子结合能为，下列说法正确的是(    ) A. 是粒子 B. 是 C. 与元素作用释放的核能可表示为 D. 与元素作用释放的核能可表示为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $