内容正文:
抢分猜押21 选择题:现代物理(天津专用)
重难解读
核心考点为光电效应、波粒二象性、原子能级跃迁、原子核衰变与核反应方程。难点是光电效应方程的定量应用、遏止电压与截止频率理解、能级跃迁光子能量计算、半衰期规律及核反应类型判断。易混点:光子能量与光强无关、衰变类型区分、质能方程适用条件。侧重概念辨析、规律识记与简单计算,对细节记忆和条件判断要求高,常以组合式多选考查多个知识点。
命题预测
2026年天津高考选择题必考现代物理,以光电效应、能级跃迁为高频核心。常结合图像考查光电效应规律,核反应与半衰期多为基础判断。多选形式为主,覆盖2~3个小考点,难度偏低。注重基础概念辨析,计算简单,强调对课本核心结论的准确记忆与直接应用。
考点1 原子结构及波粒二象性
1.(2026·天津·一模)如图为太阳光穿过六角形冰晶分解成单色光的示意图,a、b为其中两种单色光,下列说法中正确的是( )
A.在冰晶中,a光的传播速度比b光的传播速度小
B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时,部分光线发生了全反射
C.若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光的遏止电压较低
D.用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距小
2.(2026·天津河东·一模)图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图,图乙为a、b两种单色光穿过六角形冰晶的光路图,下列说法正确的是( )
A.用a、b光在相同条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距大
B.冰晶中a光的传播速度比b光的小
C.太阳光照在转动的冰晶表面上,部分光线发生了全反射
D.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光比b光产生的光电子的最大初动能大
3.(2026·天津宁河·一模)下列说法正确的是( )
A.入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应
B.一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C.机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D.铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
4.(2026·天津滨海新区·一模)下列说法正确的是( )
A.卢瑟福首先发现质子并提出原子核中存在中子
B.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
C.在光电效应现象中,电子吸收光子的能量需要时间,所以用光照射金属板后,需等待一段时间才有光电流
D.根据玻尔理论,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种频率的光子
5.(2026·天津·一模)根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.图甲中,一群带电粒子连续的从小磁针(被悬挂)的下方从右向左不停的飞过,发现小磁针的N极向外转动、S极向里转动,则这群粒子带负电
B.图乙中,钠原子跃迁时辐射的光中波长最长的是
C.图丙为粒子散射实验装置,汤姆孙通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
D.图丁为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩下8个氢原子核
6.(2025·天津滨海新区·三模)关于近代物理相关知识的描述,下列说法正确的是( )
A.α粒子散射实验中少量α粒子发生了大角度偏转不是由电子造成的
B.铀核衰变为(氡核要经过4次α衰变和4次β衰变
C.在光电效应现象中,电子吸收光子的能量需要时间,所以用光照射金属板后,需等待一段时间才有光电流
D.由玻尔理论可知,氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大
7.(2026·天津和平·一模)对于原子、原子核,人们无法直接观察到其内部结构,只能通过对各种实验事实提供的信息进行分析、猜想、提出微观模型,并进一步接受实验事实的检验,进而再对模型进行修正。下列正确的是( )
A.电子的发现说明原子本身是有结构的
B.汤姆孙的枣糕模型说明原子具有核式结构
C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D.天然放射现象说明电子是原子核的组成部分
8.(2025·天津宁河·一模)我国太阳探测科学技术试验卫星“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。和分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线(如图所示),则( )
A.的频率比的大
B.若照射某金属时发生光电效应,则照射该金属时一定发生光电效应
C.分别用和照射同一个狭缝装置时,的衍射现象更明显
D.分别用和照射同一个双缝干涉实验装置时,对应的相邻条纹间距更大
9.(2025·天津·二模)在水下有一点光源沿同一方向发出两种不同颜色的光、,并以相同入射角斜射向空气,已知在空气中光折射角大于光,下列说法正确的是( )
A.光在水中的折射率小于光
B.光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度
C.同一双缝干涉装置,光干涉条纹间距大于光
D.光恰能使某金属发生光电效应,则光也一定能
10.(2025·天津南开·二模)日晕是一种常见的大气光学现象,如图甲所示,太阳光线经卷层云中同一冰晶的两次折射,分散成单色光,形成日晕。如图乙所示,为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A.在真空中,a光的传播速度较大
B.a、b光线分别通过同一装置发生双缝干涉时,a光的相邻条纹间距较大
C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
D.a、b光线分别照射同一金属发生光电效应时,b光线照射发出的光电子的最大初动能较大
考点2 原子核
1.(2026·天津河西·一模)2025年10月,我国紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机首个关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利完成交付。该装置发生的核反应方程为,下列说法正确的是( )
A.该核反应需要在高温下进行 B.该核反应为衰变
C.的中子数为3 D.的比结合能比的比结合能小
2.(2026·天津河东·一模)2025年3月28日,中国自主研发的“人造太阳”装置“中国环流三号”首次在实验室实现了1.17亿度的原子核温度和1.6亿度的电子温度,中国核聚变研究挺进燃烧实验阶段。该成就意味着在直径不到10米的装置中,造出了一个比太阳核心温度还高8倍的“小太阳”。已知太阳核聚变的一种核反应方程是。下列说法正确的是( )
A.该反应是衰变
B.X是中子
C.的比结合能比大
D.目前世界上主流的核电站都利用了核聚变原理
3.(2025·天津南开·二模)在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是( )
A.伽利略将逻辑推理与实验相结合,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B.麦克斯韦指出光是一种电磁波,并通过实验证实了电磁波的存在
C.玻尔将量子观念引入原子领域,成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
D.贝克勒尔最早发现了天然放射现象,并指出原子核是由质子和中子组成的
4.(2025·天津北辰·三模)下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( )
A.汤姆孙在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
B.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律并完全揭示了微观粒子的运动规律
C.衰变为,共经过了3次衰变和2次衰变
D.核聚变又称“热核反应”,需要加热到很高的温度才能进行,可见核聚变要吸收能量
5.(2025·天津和平·三模)下列说法正确的是( )
A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量
B.核反应方程中的为质子
C.射线、射线、射线都是波长极短的电磁波
D.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性
6.(2025·天津河西·三模)离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅,其半衰期为432年,衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.该衰变过程要放出能量,故而质量数不守恒
B.是粒子,具有很强的电离本领
C.是波长很短的光子,在磁场中不会发生偏转
D.经过864年,该报警器中的铜核全部消失
7.(2025·天津·二模)下列说法正确的是( )
A.查德威克首先发现质子并提出原子核中存在中子
B.只要入射光的强度足够大,照射时间足够长,就一定能发生光电效应
C.原子核发生一次α衰变,生成的新核比原核的中子数少2个
D.根据玻尔理论,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射6种频率的光子
8.(2025·天津武清·一模)烟雾自动报警器的探测器中装有放射性元素,其衰变方程为下列说法正确的是( )
A.反应前的质量大于反应后的质量之和
B.冬天气温较低,镅241的衰变速度会变慢
C.是α粒子,有很强的电离本领
D.镅241衰变过程要吸收能量,故更稳定
9.(2025·天津·二模)在近代物理发展的过程中,实验和理论相互推动,促进了人们对世界的认识。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)所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑
C.图(c)所示为粒子散射实验,实验发现极少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进
D.图(d)所示为氢原子能级图,一个处于第四能级的氢原子最多能辐射出6种光子
10.(2025·天津·一模)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α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想
C.居里夫人用α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α粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构
1.(2025·天津北辰·三模)一束复色光通过平行玻璃砖后分成两束单色光a、b,关于这两束光,下列说法正确的是( )
A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射,a光的衍射现象更明显
C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应,b光的遏止电压高
D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时,b光的干涉条纹间距小
2.(2025·天津·一模)如图所示,两束单色光a、b平行射入一块平行厚玻璃砖,玻璃砖下表面有反射涂层,两束光线经过折射、反射、再折射后从上表面同一位置射出,成为一束复色光,下列说法正确的是( )
A.若a光是黄光,则b光可能是紫光
B.在同一种介质中a光的临界角大于b光的临界角b
C.若a光和b光都能使某种金属发生光电效应,则a光光电子的最大初动能较大
D.若a光和b光都能使某种金属发生光电效应,则a光的光子数比b光的光子数多
3.(2025·天津·三模)生产芯片的工具是紫外光刻机,目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线,其在真空中的波长为。EUV光刻机使用的是极紫外线,其在真空中的波长是。下列说法正确的是( )
A.在同一种介质中,极紫外线的折射率大于深紫外线的折射率
B.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量
C.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射
D.深紫外线和极紫外线都不是可见光,无法发生偏振现象
4.(2025·天津滨海新·三模)图甲所示,光学传感器能够更加方便演示单缝衍射现象,测量出光屏上光强的分布。某次实验时,在电脑屏幕上得到图乙所示的两种光a、b的光强分布。下面说法正确的是( )
A.a光比b光的波长更大
B.上述实验,a光的衍射现象更明显
C.若以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,a光侧移量大
D.分别照射在同一金属板,若a光能引起光电效应,b光也一定能
5.(2025·天津滨海新区·三模)2024年5月,中科大首次采用单光子干涉在独立存储节点间建立纠缠,构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络,开启量子互联新篇章。以下没有运用量子理论的是( )
A.普朗克“能量子”解释黑体辐射 B.牛顿“微粒说”解释光的色散现象
C.爱因斯坦“光子说”解释光电效应 D.玻尔“跃迁假设”解释氢原子光谱
6.(2025·天津·模拟预测)下列图中有四幅图片,涉及有关物理学发展历史的四个重大发现,有关说法正确的是( )
A.甲图片所涉及的物理现象属于核裂变,由德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中发现
B.乙图片中的电磁波是人们利用X射线管来产生的,它的波长比紫外线更长
C.丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置
D.丁图片所反映的现象是居里夫妇最先发现的,后来他们又深入研究发现了两种新元素“钋”和“镭”
7.(2025·天津·一模)关于原子核的相关知识,以下说法正确的是( )
A.核力普遍存在于原子核与电子之间
B.氡222的半衰期是3.8天,镭226的半衰期是1620年,所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先发生衰变
C.核反应生成物质量小于反应物质量
D.质子、中子、α粒子的质量分别是、、,两个质子和两个中子结合成一个α粒子,释放的能量是
8.(2025·天津河西·二模)原子核的链式反应也可以在人工控制下进行。如图所示为当前普遍使用的“慢中子”核反应堆的示意图,铀棒是核燃料,其中一种反应方程为,已知该反应过程中释放的能量为,则下列说法正确的是( )
A.的比结合能为
B.捕获中子发生裂变,比更稳定
C.新核Y含有89个核子
D.镉棒的作用是使快中子变成慢中子
9.(2025·天津河西·二模)如图所示,由两种光组成的复色光投射到玻璃球体表面的点,复色光进入球体后分成、两束光。下列说法正确的是( )
A.用相同的装置做双缝干涉实验,光的干涉条纹间距小
B.用光分别照射同一小孔发生衍射,光没有光的衍射现象明显
C.若、光均由氢原子能级跃迁产生,产生光的能级能量差大
D.若、光分别照射同一光电管发生光电效应,光的遏止电压低
10.(2025·天津·二模)如图为我国研制的一种全新微型核能电池,可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核衰变成铜核释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是( )
A.镍核发生的是衰变
B.进入冬季上述核反应将变慢
C.镍核的比结合能较铜核大
D.衰变中产生的射线是镍核能级跃迁所产生
11.(2025·天津和平·二模)核能是人类高效、清洁的能源选择,能大幅减少碳排放并缓解能源危机。下列关于核能的说法正确的是( )
A.核子单独存在的总质量小于聚合成原子核的质量
B.放出核能的核反应,生成物原子核的质量数小于反应物原子核的质量数
C.因为核聚变安全清洁,因此核电站中利用聚变放出能量
D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加
12.(2025·天津河东·二模)如图所示,容器中盛有水,为水面,从点发出一束白光,射到水面上的点后,折射光发生了色散,照到器壁上a、b之间,对应a、b两种颜色的单色光,则( )
A.若发光点不变而入射点向左移,则光可能发生全反射
B.若光照射某金属能发生光电效应,则光照射该金属不一定发生光电效应
C.用光和光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验,光的条纹间距较宽
D.光的光子能量大于光的光子能量
13.(2025·天津河东·二模)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.甲图中,汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构
B.乙图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子
C.丙图中,射线测厚装置可以使用放射性同位素发出的射线测钢板的厚度
D.丁图中,由放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律可知其半衰期为3.8d
14.(2025·天津河西·模拟预测)如图所示,O为半径为的半球形玻璃砖平面圆的圆心,虚线为玻璃砖的对称轴,一束复色光平行对称轴垂直射向玻璃砖,经玻璃砖折射后分成两种单色光、。已知复色光束与对称轴的距离为,光与对称轴的夹角为,不考虑光在玻璃砖内的反射,则下列说法正确的是( )
A.玻璃砖对光的折射率大于
B.将复色光向上平移,光最先消失
C.在玻璃砖中光的波长小于光的波长
D.若某金属被光照射恰好发生光电效应,则它被光照射也会发生光电效应
15.(2025·天津河西·模拟预测)目前放射性元素镅应用广泛,是火灾自动报警器等设备内重要的放射源,其衰变方程为,已知核的质量为m1,核的质量为m2,X的质量为m3,真空中的光速为c,下列说法正确的是( )
A.的比结合能大于的比结合能
B.X为α粒子,衰变释放的能量,不是的结合能
C.X为α粒子,钼的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
D.衰变后核核外电子处于高能级,向低能级跃迁发出γ射线
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重难解读
核心考点为光电效应、波粒二象性、原子能级跃迁、原子核衰变与核反应方程。难点是光电效应方程的定量应用、遏止电压与截止频率理解、能级跃迁光子能量计算、半衰期规律及核反应类型判断。易混点:光子能量与光强无关、衰变类型区分、质能方程适用条件。侧重概念辨析、规律识记与简单计算,对细节记忆和条件判断要求高,常以组合式多选考查多个知识点。
命题预测
2026年天津高考选择题必考现代物理,以光电效应、能级跃迁为高频核心。常结合图像考查光电效应规律,核反应与半衰期多为基础判断。多选形式为主,覆盖2~3个小考点,难度偏低。注重基础概念辨析,计算简单,强调对课本核心结论的准确记忆与直接应用。
考点1 原子结构及波粒二象性
1.(2026·天津·一模)如图为太阳光穿过六角形冰晶分解成单色光的示意图,a、b为其中两种单色光,下列说法中正确的是( )
A.在冰晶中,a光的传播速度比b光的传播速度小
B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时,部分光线发生了全反射
C.若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光的遏止电压较低
D.用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距小
【答案】C
【详解】A.由题图可知,光线射入冰晶时,光的偏折程度大于光的偏折程度,则光的折射率大于光的折射率。则由可知,在冰晶中,a光的传播速度比b光的传播速度大,故A错误;
B.太阳光从空气照射在六角形冰晶表面上时,是从光疏介质进入光密介质,不满足全反射的条件,所以没有光线能够发生全反射,故B错误;
C.光的折射率大于光的折射率,而折射率大的光其频率也较大,故光的频率大于光的频率。由爱因斯坦的光电效应方程可知
所以若a、b光都能使某金属发生光电效应,则a光的遏止电压较低,故C正确;
D.光的频率大于光的频率,由可知,光的波长小于光的波长。当用a、b光在相同实验条件下做双缝干涉实验,由可知,b光的条纹间距小,故D错误。
故选C。
2.(2026·天津河东·一模)图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图,图乙为a、b两种单色光穿过六角形冰晶的光路图,下列说法正确的是( )
A.用a、b光在相同条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距大
B.冰晶中a光的传播速度比b光的小
C.太阳光照在转动的冰晶表面上,部分光线发生了全反射
D.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光比b光产生的光电子的最大初动能大
【答案】A
【详解】A.由图乙可知,光的偏折程度更大,说明冰晶对光的折射率更大,即,折射率越小,光的频率越小,波长越长;
双缝干涉条纹间距,因此光波长更长,条纹间距更大,故A正确;
B.光在介质中的传播速度,由于,所以光传播速度更大,故B错误;
C.全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质,且入射角大于临界角,太阳光从空气(光疏)入射到冰晶(光密)表面,不可能发生全反射,故C错误;
D.折射率越大,光的频率越大,根据光电效应方程,频率越大光电子最大初动能越大,因此光的最大初动能更大,故D错误。
故选A。
3.(2026·天津宁河·一模)下列说法正确的是( )
A.入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应
B.一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C.机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D.铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
【答案】D
【详解】A.光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率,由可知,频率越大波长越小,因此只有入射光频率大于金属的极限频率,即入射光波长小于金属的极限波长才能发生光电效应,故A错误;
B.氢原子从高能级跃迁到低能级时,会辐射光子,自身能量减小,故B错误;
C.机场、车站安检利用的是X射线的穿透能力,射线不用于日常安检,故C错误;
D.根据衰变过程质量数、电荷数守恒。衰变每次质量数减少4、电荷数减少2,故衰变次数为次
8次衰变后电荷数变为
铅的电荷数为82,衰变每次电荷数增加1,故衰变次数为次
衰变的本质是中子转化为质子并释放电子,因此该过程有6个中子转变成质子,故D正确。
故选D。
4.(2026·天津滨海新区·一模)下列说法正确的是( )
A.卢瑟福首先发现质子并提出原子核中存在中子
B.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
C.在光电效应现象中,电子吸收光子的能量需要时间,所以用光照射金属板后,需等待一段时间才有光电流
D.根据玻尔理论,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射6种频率的光子
【答案】A
【详解】A.卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验首先发现质子,后续基于原子核质量数与电荷数不匹配的问题,提出了原子核内存在中子的假说,故A正确;
B.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核内部具有复杂结构;原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的,故B错误;
C.光电效应具有瞬时性,电子是一次性吸收整个光子的能量,只要入射光频率大于金属极限频率,光照后立即产生光电流,不需要能量积累时间,故C错误;
D.一个处于能级的氢原子沿的路径跃迁时辐射出的光子频率的种数最多,最多能辐射出3种频率的光子,故D错误。
故选A。
5.(2026·天津·一模)根据所给图片及有关物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.图甲中,一群带电粒子连续的从小磁针(被悬挂)的下方从右向左不停的飞过,发现小磁针的N极向外转动、S极向里转动,则这群粒子带负电
B.图乙中,钠原子跃迁时辐射的光中波长最长的是
C.图丙为粒子散射实验装置,汤姆孙通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
D.图丁为放射性元素衰变曲线,若有16个氢原子核,经过一个半衰期后只剩下8个氢原子核
【答案】A
【详解】A.小磁针N极向外转动,说明带电粒子运动形成的电流在小磁针位置(粒子上方)产生的磁场方向垂直纸面向外。根据安培定则,可知等效电流方向为从左向右;
已知粒子实际运动方向为从右向左,负电荷运动方向与电流方向相反,因此这群粒子带负电,A正确;
B.能级跃迁辐射光子满足,能级差越小,波长越长。图乙中对应的能级差最小,因此波长最长的是,B错误;
C.α粒子散射实验是卢瑟福通过分析实验结果提出了原子的核式结构模型,C错误;
D.半衰期是统计规律,只对大量原子核的衰变行为成立,对少量原子核无法准确预测衰变后剩余的数量,D错误。
故选 A。
6.(2025·天津滨海新区·三模)关于近代物理相关知识的描述,下列说法正确的是( )
A.α粒子散射实验中少量α粒子发生了大角度偏转不是由电子造成的
B.铀核衰变为(氡核要经过4次α衰变和4次β衰变
C.在光电效应现象中,电子吸收光子的能量需要时间,所以用光照射金属板后,需等待一段时间才有光电流
D.由玻尔理论可知,氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大
【答案】A
【详解】A.α粒子散射实验中,大角度偏转是因α粒子与原子核间的库仑斥力作用,而非质量极小的电子。电子对α粒子运动影响可忽略,故A正确;
B.铀-238()衰变为氡-222()时,质量数减少16,需4次α衰变(每次减少4);此时原子序数应减少8(4×2),但实际仅减少6(92→86),故需2次β衰变(每次原子序数+1)。选项B中β衰变次数错误,故B错误;
C.光电效应中,电子吸收光子能量后瞬间逸出,光电流几乎无延迟,无需等待时间,故C错误;
D.氢原子跃迁到低能级时,电子轨道半径减小,库仑力做正功,动能增大,电势能减小(总能量减小)。选项D中动能和电势能变化描述错误,故D错误。
故选A。
7.(2026·天津和平·一模)对于原子、原子核,人们无法直接观察到其内部结构,只能通过对各种实验事实提供的信息进行分析、猜想、提出微观模型,并进一步接受实验事实的检验,进而再对模型进行修正。下列正确的是( )
A.电子的发现说明原子本身是有结构的
B.汤姆孙的枣糕模型说明原子具有核式结构
C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D.天然放射现象说明电子是原子核的组成部分
【答案】AC
【详解】A.电子的发现打破了“原子不可再分”的传统观念,直接证明原子本身具有复杂的内部结构,故A正确;
B.汤姆孙的“枣糕模型”认为正电荷均匀分布在原子内,电子镶嵌其中;而原子的核式结构是卢瑟福通过粒子散射实验提出的,故B错误;
C.玻尔的原子理论引入了量子化能级的概念,成功解释了氢原子光谱的分立特征与实验规律,故C正确;
D.天然放射现象说明原子核具有内部结构,原子核的组成是质子和中子(核子),电子并非原子核的组成部分。故D错误。
故选AC。
8.(2025·天津宁河·一模)我国太阳探测科学技术试验卫星“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。和分别为氢原子由和能级向能级跃迁产生的谱线(如图所示),则( )
A.的频率比的大
B.若照射某金属时发生光电效应,则照射该金属时一定发生光电效应
C.分别用和照射同一个狭缝装置时,的衍射现象更明显
D.分别用和照射同一个双缝干涉实验装置时,对应的相邻条纹间距更大
【答案】CD
【详解】A.和的能量分别是,
根据可知,的频率小于的频率,故A错误;
B.由上面的分析可知,的频率小于的频率,所以若照射某金属时发生光电效应,则照射该金属时不一定发生光电效应,故B错误;
C.根据可知,的波长大于的波长,根据发生明显衍射的条件可知,分别用和照射同一个狭缝装置时,的衍射现象更明显,故C正确;
D.因为的波长大于的波长,根据干涉条纹间距公式可知,分别用和照射同一个双缝干涉实验装置时,对应的相邻条纹间距更大,故D正确。
故选CD。
9.(2025·天津·二模)在水下有一点光源沿同一方向发出两种不同颜色的光、,并以相同入射角斜射向空气,已知在空气中光折射角大于光,下列说法正确的是( )
A.光在水中的折射率小于光
B.光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度
C.同一双缝干涉装置,光干涉条纹间距大于光
D.光恰能使某金属发生光电效应,则光也一定能
【答案】BD
【详解】A.入射角相同,在空气中P光折射角大于Q光,根据可知,P光的折射率较大,故A错误;
B.根据可知光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度,故B正确;
C.P光的频率大于Q光的频率,根据可知P光的波长小于Q光的波长,根据可知,同一双缝干涉装置,P光干涉条纹间距离小于Q光,故C错误;
D.P光的频率大于Q光的频率,根据可知P光的光子能量大于Q光的光子能量,Q光恰能使某金属发生光电效应,则P光也一定能,故D正确。
故选BD。
10.(2025·天津南开·二模)日晕是一种常见的大气光学现象,如图甲所示,太阳光线经卷层云中同一冰晶的两次折射,分散成单色光,形成日晕。如图乙所示,为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A.在真空中,a光的传播速度较大
B.a、b光线分别通过同一装置发生双缝干涉时,a光的相邻条纹间距较大
C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
D.a、b光线分别照射同一金属发生光电效应时,b光线照射发出的光电子的最大初动能较大
【答案】BD
【详解】A.在真空中,所有光的传播速度都相等,故A错误;
B.由图乙可知,太阳光射入冰晶时, a光的偏折程度小于b光,所以冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率,a光的频率小于b光的频率,根据可知,在真空中a光的波长大于b光的波长,根据可知,a、b光线分别通过同一装置发生双缝干涉时,a光的相邻条纹间距较大,故B正确;
C.由于同种介质对a光的折射率小于对b光的折射率,根据可知,从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较大,故C错误;
D.因a光的频率小于b光的频率,根据可知,a、b光线分别照射同一金属发生光电效应时,b光线照射发出的光电子的最大初动能较大,故D正确。
故选BD。
考点2 原子核
1.(2026·天津河西·一模)2025年10月,我国紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机首个关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利完成交付。该装置发生的核反应方程为,下列说法正确的是( )
A.该核反应需要在高温下进行 B.该核反应为衰变
C.的中子数为3 D.的比结合能比的比结合能小
【答案】A
【详解】A.轻核聚变需要克服带正电原子核之间的库仑斥力,使原子核接近到核力作用的极短距离范围内,因此需要极高温度提供足够的动能,故A正确;
B.该反应是两个轻核结合为质量更大的核,是核聚变,故B错误;
C.原子核中子数等于质量数与核电荷数之差,的中子数为3-1=2,故C错误;
D.该核反应释放能量,说明生成的新原子核更稳定,比结合能更大,故的比结合能比的比结合能大,故D错误。
故选A。
2.(2026·天津河东·一模)2025年3月28日,中国自主研发的“人造太阳”装置“中国环流三号”首次在实验室实现了1.17亿度的原子核温度和1.6亿度的电子温度,中国核聚变研究挺进燃烧实验阶段。该成就意味着在直径不到10米的装置中,造出了一个比太阳核心温度还高8倍的“小太阳”。已知太阳核聚变的一种核反应方程是。下列说法正确的是( )
A.该反应是衰变
B.X是中子
C.的比结合能比大
D.目前世界上主流的核电站都利用了核聚变原理
【答案】B
【详解】A.该反应是两个轻核结合成质量较大核的轻核聚变反应,α衰变是重核自发释放α粒子的核变化,故A错误;
B.根据核反应电荷数守恒和质量数守恒,X的质量数为,电荷数为,为中子,故B正确;
C.该聚变反应释放能量,说明生成物比反应物更稳定,原子核越稳定比结合能越大,因此的比结合能更大,故C错误;
D.目前世界上主流核电站利用的是可控核裂变原理,可控核聚变还未实现商用,故D错误。
故选B。
3.(2025·天津南开·二模)在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是( )
A.伽利略将逻辑推理与实验相结合,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B.麦克斯韦指出光是一种电磁波,并通过实验证实了电磁波的存在
C.玻尔将量子观念引入原子领域,成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
D.贝克勒尔最早发现了天然放射现象,并指出原子核是由质子和中子组成的
【答案】A
【详解】A.在研究自由落体运动和反驳亚里士多德力是维持物体运动原因的观点过程中,伽利略将逻辑推理与实验相结合,发展了人类的科学思维方式和科学研究方法,故A正确;
B.麦克斯韦指出光是一种电磁波,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故B错误;
C.玻尔将量子观念引入原子领域,成功地解释了氢原子光谱的实验规律,但不能够解释其他原子光谱的实验规律,故C错误;
D.贝克勒尔最早发现了天然放射现象,查德威克指出原子核是由质子和中子组成的,故D错误。
故选A。
4.(2025·天津北辰·三模)下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( )
A.汤姆孙在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
B.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律并完全揭示了微观粒子的运动规律
C.衰变为,共经过了3次衰变和2次衰变
D.核聚变又称“热核反应”,需要加热到很高的温度才能进行,可见核聚变要吸收能量
【答案】C
【详解】A.是卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 ,汤姆孙发现了电子,提出 “枣糕模型”,故A错误;
B.玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,但它有一定局限性,并没有完全揭示微观粒子的运动规律,量子力学才能更全面地描述微观粒子运动,故B错误;
C.α 粒子质量数为4,电荷数为 2 ;β 粒子质量数为0,电荷数为。衰变为,假设共经过了x次衰变和y次衰变,根据质量数守恒、电荷数守恒分别有
联立解得
所以共经过了3次衰变和2次衰变,故C正确;
D.核聚变又称 “热核反应”,需要加热到很高温度引发,但反应过程中会释放出巨大能量,是放能反应,故D错误。
故选C。
5.(2025·天津和平·三模)下列说法正确的是( )
A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量
B.核反应方程中的为质子
C.射线、射线、射线都是波长极短的电磁波
D.光电效应揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性
【答案】A
【详解】A.密立根通过油滴实验精确测定了电子的电荷量,A正确;
B.根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒,可判断X为中子,B错误;
C.α射线的是高速运动的氦原子核,β射线是高速运动的电子流,射线是波长极短的电磁波,C错误;
D.光电效应、康普顿效应都揭示了光的粒子性,D错误;
故选A。
6.(2025·天津河西·三模)离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅,其半衰期为432年,衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.该衰变过程要放出能量,故而质量数不守恒
B.是粒子,具有很强的电离本领
C.是波长很短的光子,在磁场中不会发生偏转
D.经过864年,该报警器中的铜核全部消失
【答案】C
【详解】A.在衰变过程中,质量数和电荷数都是守恒的,虽然衰变会放出能量,但质量数不会改变,故A错误;
B.设X的质量数A,电荷数为Z,则根据电荷数和质量数守恒,则有241=237+A,95=93=Z
解得A=4,Z=2,故X为粒子(),具有很强的电离本领,故B错误;
C.是波长很短的光子,光子不带电,根据左手定则,在磁场中不会受到洛伦兹力,所以不会发生偏转,故C 正确;
D.设原有铜核的质量为,经过864年后质量为,根据半衰期公式得
可知经过864年,该报警器中的铜核还有没有衰变,故D错误。
故选C。
7.(2025·天津·二模)下列说法正确的是( )
A.查德威克首先发现质子并提出原子核中存在中子
B.只要入射光的强度足够大,照射时间足够长,就一定能发生光电效应
C.原子核发生一次α衰变,生成的新核比原核的中子数少2个
D.根据玻尔理论,一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射6种频率的光子
【答案】C
【详解】A.卢瑟福首先发现质子并提出原子核中存在中子,故A错误;
B.发生光电效应的条件是入射光的频率达到极限频率,就一定能发生光电效应,故B错误;
C.原子核发生一次α衰变,释放出一个,生成的新核比原核的中子数少2个,故C正确;
D.根据玻尔理论,一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射6种频率的光子,一个最多只能放出3种频率的光子,故D错误。
故选C。
8.(2025·天津武清·一模)烟雾自动报警器的探测器中装有放射性元素,其衰变方程为下列说法正确的是( )
A.反应前的质量大于反应后的质量之和
B.冬天气温较低,镅241的衰变速度会变慢
C.是α粒子,有很强的电离本领
D.镅241衰变过程要吸收能量,故更稳定
【答案】AC
【详解】A.核反应释放能量,核反应质量亏损,因此反应前的质量大于反应后与的质量之和,A正确;
B.镅241的衰变速度与外界因素无关,选项B错误;
C.是粒子,有很强的电离本领,选项C正确;
D.镅241衰变过程要放出能量,故比的原子核更稳定,选项D错误。
故选AC。
9.(2025·天津·二模)在近代物理发展的过程中,实验和理论相互推动,促进了人们对世界的认识。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)所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑
C.图(c)所示为粒子散射实验,实验发现极少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进
D.图(d)所示为氢原子能级图,一个处于第四能级的氢原子最多能辐射出6种光子
【答案】B
【详解】A.由天然放射现象知识可知,在匀强磁场中,α射线偏转半径较大,β射线偏转半径较小,γ射线不偏转,故射线“1”应为β射线,故A错误;
B.图(b)所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑,故B正确;
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)中一个处于第四能级的氢原子最多能辐射出种光子,故D错误;
故选B。
10.(2025·天津·一模)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α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想
C.居里夫人用α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α粒子散射实验提出了原子核内部具有复杂结构
【答案】B
【详解】A.J.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α粒子轰击铍原子核实验证明了这个猜想,B正确;
C.是卢瑟福用α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α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。
1.(2025·天津北辰·三模)一束复色光通过平行玻璃砖后分成两束单色光a、b,关于这两束光,下列说法正确的是( )
A.若a、b光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射,a光的衍射现象更明显
C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应,b光的遏止电压高
D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时,b光的干涉条纹间距小
【答案】A
【详解】A.由图可知, a光的偏折程度较大,则a光的频率大于b光的频率,由光子的能量可知a光的能级能量差大,故A正确;
B.因为a光的频率大于b光的频率,所以a光的波长小于b光的波长,故b光衍射现象更明显,故B错误;
C.由爱因斯坦的光电效应方程有,可知频率越大,遏止电压越高,故C错误;
D.由知波长越长,越大,故b光的干涉条纹间距大,D错误。
故选A。
2.(2025·天津·一模)如图所示,两束单色光a、b平行射入一块平行厚玻璃砖,玻璃砖下表面有反射涂层,两束光线经过折射、反射、再折射后从上表面同一位置射出,成为一束复色光,下列说法正确的是( )
A.若a光是黄光,则b光可能是紫光
B.在同一种介质中a光的临界角大于b光的临界角b
C.若a光和b光都能使某种金属发生光电效应,则a光光电子的最大初动能较大
D.若a光和b光都能使某种金属发生光电效应,则a光的光子数比b光的光子数多
【答案】C
【详解】A.由光路的偏折程度可得,a光折射率大于b光,则a光子的频率较大。若a光为黄色光,b光不可能为紫色光,故A错误;
B.a光折射率大于b光,根据临界角公式
可知同一种介质中a光的临界角小于b光的临界角,故B错误;
C.a光频率比b光大,根据光电效应方程
则a光和b光都能使某种金属发生光电效应时,a光光电子的最大初动能较大,故C正确;
D.光子数的多少与入射光的强度有关,由于不知道a与b的光的强度关系,所以不能判断哪一种光光子数多,故D错误。
故选C。
3.(2025·天津·三模)生产芯片的工具是紫外光刻机,目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线,其在真空中的波长为。EUV光刻机使用的是极紫外线,其在真空中的波长是。下列说法正确的是( )
A.在同一种介质中,极紫外线的折射率大于深紫外线的折射率
B.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量
C.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射
D.深紫外线和极紫外线都不是可见光,无法发生偏振现象
【答案】A
【详解】A.根据光的波长与频率的关系
可知波长越短,频率越高;极紫外线波长(13.5nm)比深紫外线波长(193nm)短,所以极紫外线频率高。在同一种介质中,频率越高的光折射率越大,所以极紫外线的折射率大于深紫外线的折射率,故A正确;
B.光子能量公式为
因为极紫外线频率更高,所以极紫外线光子的能量大于深紫外线光子的能量,故B错误;
C.发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。极紫外线波长比深紫外线波长短,所以深紫外线比极紫外线更容易发生衍射,故C错误;
D.深紫外线和极紫外线都属于电磁波,而电磁波是横波,横波能发生偏振现象,与是否是可见光无关,故D错误。
故选A。
4.(2025·天津滨海新·三模)图甲所示,光学传感器能够更加方便演示单缝衍射现象,测量出光屏上光强的分布。某次实验时,在电脑屏幕上得到图乙所示的两种光a、b的光强分布。下面说法正确的是( )
A.a光比b光的波长更大
B.上述实验,a光的衍射现象更明显
C.若以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,a光侧移量大
D.分别照射在同一金属板,若a光能引起光电效应,b光也一定能
【答案】C
【详解】AB.由图乙可知,a光衍射条纹宽度较小,则a光波长比b光波长短,则b光的衍射现象更明显,故AB错误;
C.根据
由于a光波长比b光波长短,可知a光频率比b的大,在同一介质中,频率大的光折射率大,因此a光折射率更大,偏转角度更大。因此以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,a光侧移量大,故C正确;
D.当入射光的频率大于金属板的极限频率时,金属板会发生光电效应,a光频率较大,照射同一金属板,若a光能发生光电效应,b光不一定能引起光电效应,故D错误。
故选C。
5.(2025·天津滨海新区·三模)2024年5月,中科大首次采用单光子干涉在独立存储节点间建立纠缠,构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络,开启量子互联新篇章。以下没有运用量子理论的是( )
A.普朗克“能量子”解释黑体辐射 B.牛顿“微粒说”解释光的色散现象
C.爱因斯坦“光子说”解释光电效应 D.玻尔“跃迁假设”解释氢原子光谱
【答案】B
【详解】A.普朗克“能量子”解释黑体辐射,这是量子理论的重要应用,即应用了量子理论,故A不符合题意;
B.牛顿“微粒说”是经典光学理论,不涉及量子理论,光的色散是指复色光分解为单色光的现象,牛顿用“微粒说”解释认为不同颜色的光由不同大小的微粒组成,即没有运用量子理论,故B符合题意;
C.爱因斯坦“光子说”解释光电效应,“光子说”体现了光的量子特性,即应用了量子理论,故C不符合题意;
D.玻尔“跃迁假设”解释氢原子光谱,这是量子理论在原子结构和光谱领域的应用,即应用了量子理论,故D不符合题意。
故选B。
6.(2025·天津·模拟预测)下列图中有四幅图片,涉及有关物理学发展历史的四个重大发现,有关说法正确的是( )
A.甲图片所涉及的物理现象属于核裂变,由德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中发现
B.乙图片中的电磁波是人们利用X射线管来产生的,它的波长比紫外线更长
C.丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置
D.丁图片所反映的现象是居里夫妇最先发现的,后来他们又深入研究发现了两种新元素“钋”和“镭”
【答案】A
【详解】A.甲图片所涉及的物理现象属于核裂变,由德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中发现,A正确;
B.X射线波长比紫外线更短,B错误;
C.丙图片是法拉第研究电磁感应规律时的装置,C错误;
D.丁图片中反应的天然放射现象贝克勒尔最先发现的,D错误。
故选A。
7.(2025·天津·一模)关于原子核的相关知识,以下说法正确的是( )
A.核力普遍存在于原子核与电子之间
B.氡222的半衰期是3.8天,镭226的半衰期是1620年,所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先发生衰变
C.核反应生成物质量小于反应物质量
D.质子、中子、α粒子的质量分别是、、,两个质子和两个中子结合成一个α粒子,释放的能量是
【答案】C
【详解】A.核力是原子核内核子之间的作用力,质子和质子之间、质子和中子之间、中子和中子之间都存在核力,而不存在于原子核与电子之间,故A错误;
B.半衰期是大量原子的统计规律,对少量和单个原子来讲是没有意义,故B错误;
C.重核裂变过程释放出能量,质量发生亏损,所以生成物质量小于反应物质量,故C正确;
D.根据爱因斯坦质能方程可知,释放的能量为
故D错误。
故选C。
8.(2025·天津河西·二模)原子核的链式反应也可以在人工控制下进行。如图所示为当前普遍使用的“慢中子”核反应堆的示意图,铀棒是核燃料,其中一种反应方程为,已知该反应过程中释放的能量为,则下列说法正确的是( )
A.的比结合能为
B.捕获中子发生裂变,比更稳定
C.新核Y含有89个核子
D.镉棒的作用是使快中子变成慢中子
【答案】C
【详解】A.比结合能为结合能与核子总数的比值,不是结合能,则的比结合能不是,故A错误;
B.核裂变反应中,重核()分裂成较轻的核(),通常较轻的核比重核更稳定,这是因为重核核子的比结合能较低,而轻核的核子的比结合能较高,即比更稳定,故B错误;
C.核反应中质量数守恒,故新核Y的质量数为:
质量数为质子数和中子数的总和,即核子总数,故C正确;
D.在核反应堆中,镉棒通常用作控制棒,镉具有很高的中子吸收截面,能够吸收中子,即镉棒的作用是吸收中子,而不是将快中子变成慢中子,故D错误;
故选C。
9.(2025·天津河西·二模)如图所示,由两种光组成的复色光投射到玻璃球体表面的点,复色光进入球体后分成、两束光。下列说法正确的是( )
A.用相同的装置做双缝干涉实验,光的干涉条纹间距小
B.用光分别照射同一小孔发生衍射,光没有光的衍射现象明显
C.若、光均由氢原子能级跃迁产生,产生光的能级能量差大
D.若、光分别照射同一光电管发生光电效应,光的遏止电压低
【答案】C
【详解】A.由图可知,两种光的折射率大小为
则可知两种光的频率和波长大小为,
根据公式可知,波长越长,双缝干涉实验的干涉条纹间距越大,即光的干涉条纹间距小,故A错误;
B.光的波长越长,越容易发生衍射,由于
则用光分别照射同一小孔发生衍射,光没有光的衍射现象明显,故B错误;
C.根据公式可知,光的频率越高,其光子的能量越高,光的频率高,则产生光的能级能量差大,故C正确;
D.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,照射同一光电管发生光电效应时,光的频率越高,其最大初动能越大,又因为,则光的频率越高,遏止电压越高,光的频率高,则光的遏止电压高,故D错误;
故选 C。
10.(2025·天津·二模)如图为我国研制的一种全新微型核能电池,可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核衰变成铜核释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是( )
A.镍核发生的是衰变
B.进入冬季上述核反应将变慢
C.镍核的比结合能较铜核大
D.衰变中产生的射线是镍核能级跃迁所产生
【答案】A
【详解】A.依题意,镍核衰变方程
即镍核发生的是衰变,故A正确;
B.放射性元素衰变的快慢由原子核内部自身决定,与外界的物理和化学状态无关,故B错误;
C.核反应后释放核能,反应朝着比结合能增大的方向进行,所以镍核的比结合能较铜核小,故C错误;
D.衰变中产生的射线是铜核能级跃迁所产生,故D错误。
故选A。
11.(2025·天津和平·二模)核能是人类高效、清洁的能源选择,能大幅减少碳排放并缓解能源危机。下列关于核能的说法正确的是( )
A.核子单独存在的总质量小于聚合成原子核的质量
B.放出核能的核反应,生成物原子核的质量数小于反应物原子核的质量数
C.因为核聚变安全清洁,因此核电站中利用聚变放出能量
D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加
【答案】D
【详解】A.核子(质子和中子)单独存在时的总质量大于聚合成原子核后的质量,质量差(质量亏损)转化为结合能释放,故A错误;
B.核反应中质量数守恒,生成物与反应物的质量数总和相等,故B错误;
C.目前核电站利用的是核裂变(如铀-235裂变),而非聚变。尽管聚变更安全清洁,但受控聚变技术尚未实现商用,故C错误;
D.轻核聚变成较大核时,生成核的比结合能(单位核子的结合能)增大,表明核更稳定,能量被释放,故D正确。
故选D。
12.(2025·天津河东·二模)如图所示,容器中盛有水,为水面,从点发出一束白光,射到水面上的点后,折射光发生了色散,照到器壁上a、b之间,对应a、b两种颜色的单色光,则( )
A.若发光点不变而入射点向左移,则光可能发生全反射
B.若光照射某金属能发生光电效应,则光照射该金属不一定发生光电效应
C.用光和光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验,光的条纹间距较宽
D.光的光子能量大于光的光子能量
【答案】C
【详解】A.若发光点不变而入射点向右移,光才可能发生全反射,故A错误;
B.由题意,可知光折射率较高,则光频率较高,若光照射某金属能发生光电效应,则光照射该金属一定也发生光电效应,故B错误;
C.由题意,可知光波长较短,则在同一套双缝干涉实验装置上,光的干涉条纹间距比光小,故C正确;
D.由光子能量公式,可知光的光子能量较高,故D错误。
故选C。
13.(2025·天津河东·二模)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.甲图中,汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构
B.乙图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子
C.丙图中,射线测厚装置可以使用放射性同位素发出的射线测钢板的厚度
D.丁图中,由放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律可知其半衰期为3.8d
【答案】D
【详解】A.甲图中,汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,故A错误;
B.乙图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,故B错误;
C.丙图中,射线测厚装置可以使用放射性同位素发出的射线测钢板的厚度,而非射线,故C错误;
D.在丁图中,可知其半衰期为3.8d,故D正确。
故选D。
14.(2025·天津河西·模拟预测)如图所示,O为半径为的半球形玻璃砖平面圆的圆心,虚线为玻璃砖的对称轴,一束复色光平行对称轴垂直射向玻璃砖,经玻璃砖折射后分成两种单色光、。已知复色光束与对称轴的距离为,光与对称轴的夹角为,不考虑光在玻璃砖内的反射,则下列说法正确的是( )
A.玻璃砖对光的折射率大于
B.将复色光向上平移,光最先消失
C.在玻璃砖中光的波长小于光的波长
D.若某金属被光照射恰好发生光电效应,则它被光照射也会发生光电效应
【答案】C
【详解】A.如图所示
根据几何关系可得
可得
根据图中几何关系可得
则玻璃砖对光的折射率为
由题图可知光的偏折程度小于光的偏折程度,则玻璃砖对光的折射率小于玻璃砖对光的折射率,即玻璃砖对光的折射率小于,故A错误;
B.根据全反射临界角公式,可知光发生全反射的临界角较小,则将复色光向上平移,光最先消失,故B错误;
C.根据,有
由于玻璃砖对光的折射率小于玻璃砖对光的折射率,则光的频率小于光的频率,光在真空中波长大于光在真空中波长,则在玻璃砖中光的波长大于光的波长,故C正确;
D.由于光的频率小于光的频率,则光的光子能量小于光的光子能量,若某金属被光照射恰好发生光电效应,则它被光照射不会发生光电效应,故D错误。
故选C。
15.(2025·天津河西·模拟预测)目前放射性元素镅应用广泛,是火灾自动报警器等设备内重要的放射源,其衰变方程为,已知核的质量为m1,核的质量为m2,X的质量为m3,真空中的光速为c,下列说法正确的是( )
A.的比结合能大于的比结合能
B.X为α粒子,衰变释放的能量,不是的结合能
C.X为α粒子,钼的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
D.衰变后核核外电子处于高能级,向低能级跃迁发出γ射线
【答案】B
【详解】A.衰变后的核比核更稳定,比结合能越大原子核越稳定,则的比结合能小于的比结合能,故A错误;
BC.根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知,X为α粒子();根据质能方程可知衰变释放的能量为
该能量为衰变释放的能量,不是的结合能;半衰期与原子所处环境无关,温度变化不会改变原子核的半衰期,故B正确,C错误;
D.衰变后核处于高能级,向低能级跃迁发出γ射线,故D错误。
故选B。
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抢分猜押21选择题:现代物理(天津专用)
TWO
PART2押题预测
摩考点1原子结构及波粒二象性
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】AC
8.【答案】CD
9.【答案】BD
10.【答案】BD
考点2原子核
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】AC
9.【答案】B
10.【答案】B
THREE
PART3通关特训
1.【答案】A
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2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】A
11.【答案】D
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】C
15.【答案】B
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