专题05 近代物理（期中真题分类汇编，黑吉辽蒙专用）高二物理下学期

专题05 近代物理 3大高频考点概览 考点01 波粒二象性 考点02 原子结构 考点03 原子核 地 城 考点01 波粒二象性 1．(24-25高二下·河北石家庄（藁城、新乐、晋州、无极、赵县、高邑、平山）七县·期中)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 2．(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)光伏发电的原理是光电效应。假设太阳光子垂直射到发电板上并全部被吸收。已知光伏发电板面积为S，发电板单位面积上受到光子平均作用力为F，每个光子动量为（其中h为普朗克常量，v为光子的频率，c为真空中的光速），则下列说法正确的是（　　） A．发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越高 B．发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越低 C．t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSct D．t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSthv 3．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)用金属物制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。 (1)要观察遏止电压，电源正、负极的接线为___________。（选填“左负右正”或“左正右负”） (2)用不同频率的光照射该光电管，测得遏止电压与入射光频率的关系图像如图乙所示，则该金属的截止频率___________Hz，逸出功___________J。已知普朗克常量。（结果均保留两位有效数字） 4．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)某小组用红光和紫光分别照射同一光电管探究光电效应，得到光电流与光电管所加电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．1光为紫光，2光为红光 B．1光的饱和光电流大于2光的饱和光电流 C．1光光子的能量小于2光光子的能量 D．1光的频率不变，增大入射光的光强，则遏止电压不变 5．(24-25高二下·辽宁沈阳五校协作体·期中)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光为黄光，c光可能是紫光 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，可以产生6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，可以直接使该氢原子电离 6．(24-25高二下·辽宁普通高中·期中)如图所示为在光电效应实验中，用不同频率的单色光照射A、B两种金属表面，产生光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系。已知普朗克常量为h，则（　　） A．A的逸出功大于B的逸出功 B．图中直线的斜率为h C．由图可知两入射光的光强不相同 D．用光强不同的某种单色光照射A金属使其发生光电效应，则光强越强饱和电流越大 7．(24-25高二下·辽宁大连第八中学·期中)下列说法正确的是（　　）    A．图甲中，电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明了光的波动性 B．图乙中，声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 C．图丙中，使摆球A先摆动，则摆动后B球的周期比C球的周期大 D．康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，会把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短 8．(24-25高二下·辽宁普通高中·期中)图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K由逸出功的金属钙制成。图乙是汞原子的能级图，用汞原子跃迁发出的光子照射阴极，下列说法正确的是（　　） A．大量处于能级的汞原子向低能级跃迁时发出的光中有4种能使金属钙发生光电效应 B．用动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至3能级 C．用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，对应的遏止电压为2.0V D．用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，要研究饱和电流，滑片P应向a端移动 地 城 考点02 原子结构 9．(24-25高二下·辽宁普通高中·期中)如图甲所示为世界物理学史上著名的粒子散射实验装置，如图乙所示为实验的俯视图，显微镜分别位于不同位置进行观测，下列说法正确的是（　　） A．放在位置观察到屏上的闪光次数最少 B．放在位置时屏上观察不到闪光 C．卢瑟福根据此实验提出了原子的“枣糕模型”结构 D．在散射过程中，可以认为重金属原子核静止不动，粒子在运动中加速度先增大后减小 10．(24-25高二下·辽宁沈阳五校协作体·期中)氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量，，某锑铯化合物的逸出功为2.0eV，则（　　） A．这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B．这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为 C．这些氢原子跃迁过程中有6种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D．一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不可能使其跃迁到激发态 11．(24-25高二下·辽宁大连第八中学·期中)已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n=2、3、4…已知普朗克常量为h，电子的质量为m，则下列说法正确的是（　　） A．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子的速度大小为 B．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变 C．一个处于n=4的激发态氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光 D．氢原子从基态跃迁到第一激发态时辐射出频率为的光 12．如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，锌的逸出功为3.34eV，下列说法正确的是（　　） A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子的动能减小，原子的电势能增大 B．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发出6种不同频率的光子 D．一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV 13．(23-24高二下·宁夏六盘山高级中学·月考)氢原子基态的能量为。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为，从玻尔的原子模型角度看，下列说法正确的是（　　） A．这些氢原子可能发出能量为的光子 B．这些氢原子最多可以发出6种不同频率的光子 C．用的电磁波照射氢原子，可以使处于基态的氢原子电离 D．这些氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将减小 14．(24-25高三下·陕西咸阳武功县普集高级中学·月考)如图甲为氦离子的能级图，大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功为（   ） A．1.00eV B．1.28eV C．1.64eV D．2.64eV 地 城 考点03 原子核 15．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)2025年1月20日，中国“人造太阳”装置EAST利用核反应释放能量，首次创下“亿度千秒”的世界新纪录。下列关于该反应的说法，正确的是（　　） A．该反应为核聚变 B．该反应质量守恒，释放能量 C．X为中子 D．生成物的平均比结合能小于反应物的比结合能 16．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)2023年8月，新一代人造太阳“中国环流三号”成功完成了一系列实验，并取得了重大科研进展，标志着我国掌握了可控核聚变高约束先进控制技术。若两个氘核对心碰撞发生核聚变，核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A．X是中子 B．X是质子 C．轻核聚变过程，生成物的质量大于反应物的质量 D．与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更低 17．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)如图甲是卢瑟福用粒子轰击原子而产生散射的实验，乙图是康普顿研究石墨对X射线的散射实验，丙图是放射性元素氡的质量m和初始时质量m0比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像。下列判断正确的是（　　） A．甲图说明，在粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转 B．乙图中，散射后，射线的频率变小，光子的能量也变小 C．丙图中，每过3.8天，要衰变掉质量相同的氡 D．丁图中，核的比结合能最大，最稳定 18．2021年3月，考古学家利用技术测定了位于临淄的稷下学宫遗址下的土层，确定距今约2400年，这个年代略早于春秋齐桓公时期。已知的半衰期为5730年，它很容易发生衰变，变成一个新核。下列说法正确的是（　　） A．骨骼中以碳酸钙（CaCO3）形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 B．发生衰变，其衰变方程为： C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子 D．经过2400年后，剩余的不到原来的一半 19．关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，并测出了氦原子光谱 C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D．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 20．(23-24高三上·浙江强基联盟·)原子核静止时有的可能发生衰变，方程为，并放出能量为的光子。已知、和的质量分别记为和，衰变放出光子的动量可忽略，该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和的动能。在匀强磁场中衰变产生的和，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．生成物的总动能为 D．的动能为 21．(24-25高三上·广西南宁第三中学·月考)我国第四代反应堆——钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破。在相关中企发布熔盐反应堆驱动的巨型集装箱船的设计方案之后，钍基熔盐核反应堆被很多人认为是中国下一代核动力航母的理想动力。钍基熔盐核反应堆的核反应方程式主要包括两个主要的核反应，其中一个是：。已知核、、、的质量分别为是、、、，根据质能方程，1u物质的能量相当于931MeV。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中的， B．一个核裂变放出的核能约为196.36MeV C．核裂变放出一个光子，若该光子撞击一个粒子后动量大小变小，则波长会变短 D．核反应堆是通过核裂变把核能直接转化为电能发电 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 近代物理 3大高频考点概览 考点01 波粒二象性 考点02 原子结构 考点03 原子核 地 城 考点01 波粒二象性 1．(24-25高二下·河北石家庄（藁城、新乐、晋州、无极、赵县、高邑、平山）七县·期中)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 【详解】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，故A正确； B．根据黑体辐射的实验规律可知，温度降低时，各种波长的光波辐射强度均有所减少，故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，故C错误； D．黑体能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波，故D错误。 故选A。 2．(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期中)光伏发电的原理是光电效应。假设太阳光子垂直射到发电板上并全部被吸收。已知光伏发电板面积为S，发电板单位面积上受到光子平均作用力为F，每个光子动量为（其中h为普朗克常量，v为光子的频率，c为真空中的光速），则下列说法正确的是（　　） A．发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越高 B．发生光电效应时，入射光的强度越大遏止电压越低 C．t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSct D．t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量为FSthv 【答案】C 【详解】AB．根据爱因斯坦光电效应方程有 即入射光的频率越大，遏止电压越高，与入射光的强度无关，故AB错误； CD．设t秒内该光伏发电板上接收到的光子数为n，根据动量定理可得 已知发电板单位面积上受到光子的平均作用力为F，则有 联立解得光伏发电板接收到的光子数 由 可得t秒内该光伏发电板上接收到的光子能量 故C正确，D错误。 故选C。 3．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)用金属物制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示。 (1)要观察遏止电压，电源正、负极的接线为___________。（选填“左负右正”或“左正右负”） (2)用不同频率的光照射该光电管，测得遏止电压与入射光频率的关系图像如图乙所示，则该金属的截止频率___________Hz，逸出功___________J。已知普朗克常量。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)左负右正 (2) 【详解】（1）要观察遏止电压，则A极板电势要低于K极板，即电源正、负极的接线为左负右正。 （2）[1][2]根据 即 由图像可知当Uc=0时 可得 逸出功 4．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)某小组用红光和紫光分别照射同一光电管探究光电效应，得到光电流与光电管所加电压的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．1光为紫光，2光为红光 B．1光的饱和光电流大于2光的饱和光电流 C．1光光子的能量小于2光光子的能量 D．1光的频率不变，增大入射光的光强，则遏止电压不变 【答案】AD 【详解】A．根据 可知1光的频率大，故1光为紫光，2光为红光，故A正确； B．由图可知，1光的饱和光电流小于2光的饱和光电流，故B错误； C．根据 可知1光的频率大，1光光子的能量大于2光光子的能量，故C错误； D．根据 可知遏止电压与光强无关，故1光的频率不变，增大光强，则遏止电压不变，故D正确。 故选AD。 5．(24-25高二下·辽宁沈阳五校协作体·期中)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光为黄光，c光可能是紫光 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，可以产生6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，可以直接使该氢原子电离 【答案】AD 【详解】A．根据光电效应方程 遏止电压方程为 联立可得 可知频率越大，遏止电压越大，由图可知 故若b光为黄光，c光可能是紫光，故A正确； 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 该氢原子吸收b光光子的能量，跃迁至激发态，向低能级跃迁时，最多产生3种频率的光，故C错误； D．若用能使金属铷发生光电效应的光，根据光电效应方程有 则光子的能量能量大于2.13eV，处于激发态的氢原子，该氢原子发生电离的能量为1.51eV，故用能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电离，故D正确。 故选AD。 6．(24-25高二下·辽宁普通高中·期中)如图所示为在光电效应实验中，用不同频率的单色光照射A、B两种金属表面，产生光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系。已知普朗克常量为h，则（　　） A．A的逸出功大于B的逸出功 B．图中直线的斜率为h C．由图可知两入射光的光强不相同 D．用光强不同的某种单色光照射A金属使其发生光电效应，则光强越强饱和电流越大 【答案】BD 【详解】A．由光电效应方程，结合图像知图线A在纵轴上的截距绝对值较小，所以金属A的逸出功小于B的逸出功，故A错误； B．由，知图中直线的斜率为普朗克常量h，故B正确； C．在得到这两条直线时，与入射光的强度无关，无法比较光照强度，故C错误； D．光强越强，单位时间内的光子数越多，产生的光电子数越多，则饱和光电流越大，故D正确。 故选BD。 7．(24-25高二下·辽宁大连第八中学·期中)下列说法正确的是（　　）    A．图甲中，电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明了光的波动性 B．图乙中，声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 C．图丙中，使摆球A先摆动，则摆动后B球的周期比C球的周期大 D．康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，会把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短 【答案】B 【详解】A．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明了电子的波动性，故A错误； B．根据多普勒效应知识可知，声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小，故B正确； C．使摆球A先摆动，则B球和C球都做受迫振动，其周期都等于摆球A摆动的周期，故C错误； D．康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，会把一部分动量转移给电子，因此光子散射后动量变小，根据可知，波长变长，故D错误。 故选B。 8．(24-25高二下·辽宁普通高中·期中)图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K由逸出功的金属钙制成。图乙是汞原子的能级图，用汞原子跃迁发出的光子照射阴极，下列说法正确的是（　　） A．大量处于能级的汞原子向低能级跃迁时发出的光中有4种能使金属钙发生光电效应 B．用动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至3能级 C．用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，对应的遏止电压为2.0V D．用大量能级跃迁到基态发出的光照射阴极K，要研究饱和电流，滑片P应向a端移动 【答案】A 【详解】A．大量能级的汞原子向低能级跃迁时能发出种频率的光，其中能级到能级的光子和能级到能级的光子能量小于金属钙的逸出功，其余4种光子能量都大于金属钙的逸出功，能使金属钙发生光电效应，A正确； B．3能级和基态的能量差为7.7eV，动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子能使之跃迁至3能级，B错误； C．能级跃迁到能级发出的光子能量为 根据光电效应方程 根据动能定理得 解得，对应的遏止电压，错误； D．要研究饱和电流，应使O点电势比P点低，所以滑片P应向b端移动，D错误。 故选A。 地 城 考点02 原子结构 9．(24-25高二下·辽宁普通高中·期中)如图甲所示为世界物理学史上著名的粒子散射实验装置，如图乙所示为实验的俯视图，显微镜分别位于不同位置进行观测，下列说法正确的是（　　） A．放在位置观察到屏上的闪光次数最少 B．放在位置时屏上观察不到闪光 C．卢瑟福根据此实验提出了原子的“枣糕模型”结构 D．在散射过程中，可以认为重金属原子核静止不动，粒子在运动中加速度先增大后减小 【答案】D 【详解】A．大部分粒子都能直接穿过金箔，少数的粒子发生偏转，极少数的粒子发生大角度的偏转，位置观察到屏上的闪光次数最多，故A错误； B．在处能观察少量闪光，在处能观察到极少闪光次数，故B错误； C．根据实验结果，卢瑟福提出了原子“核式结构”模型，故C错误； D．粒子与重金属原子核带同种电荷，由于库仑斥力作用，粒子在运动过程中发生偏转，与原子核间距离先减小后增大，库仑力先增大后减小，由牛顿第二定律可知，粒子的加速度先增大后减小，故D正确。 故选D。 10．(24-25高二下·辽宁沈阳五校协作体·期中)氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于，2，3，4的能级状态，已知普朗克常量，，某锑铯化合物的逸出功为2.0eV，则（　　） A．这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光 B．这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为 C．这些氢原子跃迁过程中有6种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出 D．一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不可能使其跃迁到激发态 【答案】B 【详解】A．这些氢原子跃迁过程中最多可发出光的频率种数为，故A错误； B．根据能级图可知，氢原子从能级跃迁到能级发出的光子的能量最小为 这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率，故B正确； C．某锑铯化合物的逸出功为2.0eV，则这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该锑铯化合物可使其电子逸出，分别是从能级跃迁到能级发出的光子，从能级跃迁到能级发出的光子，从能级跃迁到能级发出的光子，从能级跃迁到能级发出的光子，故C错误； D．一个基态氢原子跃迁到激发态所需的最小能量为 一个动能为12.5eV的电子（大于10.2eV）碰撞一个基态氢原子能使其跃迁到激发态，故D错误。 故选B。 11．(24-25高二下·辽宁大连第八中学·期中)已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n=2、3、4…已知普朗克常量为h，电子的质量为m，则下列说法正确的是（　　） A．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子的速度大小为 B．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变 C．一个处于n=4的激发态氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光 D．氢原子从基态跃迁到第一激发态时辐射出频率为的光 【答案】A 【详解】A．频率为ν的光子能量为ε=hν 基态氢原子的能量为E1，基态氢原子中的电子吸收光子电离后获得的动能为 根据能量守恒定律有 整理解得，故A正确； B．氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收光子，能量增大。根据库仑力提供向心力有 解得电子做圆周运动的速度为 所以电子动能为 跃迁到激发态轨道半径r增大，电子动能减小；又因为随着r的增大，克服电场力做功，所以原子的电势能增大。因为吸收光子，总能量增大，所以动能和电势能之和增大，故B错误； C．一个处于n=4的激发态氢原子，向低能级跃迁时最多跃迁3次，分别是4→3、3→2、2→1三种形式，所以最多可辐射出3种不同频率的光，故C错误； D．氢原子从基态跃迁到第一激发态，即从n=1跃迁到n=2的激发态，吸收的光子能量为 根据频率条件ΔE=hν 可得 即吸收频率为的光，而不是辐射，故D错误。 故选A。 12．如图所示为氢原子的能级图，已知可见光的光子能量范围为，锌的逸出功为3.34eV，下列说法正确的是（　　） A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子的动能减小，原子的电势能增大 B．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离 C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发出6种不同频率的光子 D．一群处于能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV 【答案】B 【详解】A．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子运动半径变小，动能增大，克服库仑力做功，原子的电势能减小，故A错误； B．紫外线光子的最小能量为3.11eV，处于能级的氢原子的电离能为1.51eV，故处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，故B正确； C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可最多发出3种不同频率的光子，故C错误； D．氢原子从的能级向基态跃迁时发出的光子能量为 因锌的逸出功是3.34eV，锌板表面所发出光电子最大初动能为 故D错误。 故选B。 13．(23-24高二下·宁夏六盘山高级中学·月考)氢原子基态的能量为。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为，从玻尔的原子模型角度看，下列说法正确的是（　　） A．这些氢原子可能发出能量为的光子 B．这些氢原子最多可以发出6种不同频率的光子 C．用的电磁波照射氢原子，可以使处于基态的氢原子电离 D．这些氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将减小 【答案】BC 【详解】B．氢原子基态的能量为 大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为，则有 解得 又 得 即处在n=4能级；根据 这些氢原子最多可以发出6种不同频率的光子，故B正确； A．这些氢原子可能发出能量为最小值为 不可能发出能量为的光子，故A错误； C．用的电磁波具有的能量 故用的电磁波照射氢原子，可以使处于基态的氢原子电离，故C正确； D．氢原子放出光子后，从高能级跃迁到低能级，电子的轨道半径减小，则库仑力做正功，所以动能增加，电势能减小，故D错误。 故选BC。 14．(24-25高三下·陕西咸阳武功县普集高级中学·月考)如图甲为氦离子的能级图，大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功为（   ） A．1.00eV B．1.28eV C．1.64eV D．2.64eV 【答案】A 【详解】大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，所辐射出的能量最小的光的能量为 当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零，所以遏止电压为 则 根据爱因斯坦光电效应 解得光电管阴极材料的逸出功 故选A。 地 城 考点03 原子核 15．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)2025年1月20日，中国“人造太阳”装置EAST利用核反应释放能量，首次创下“亿度千秒”的世界新纪录。下列关于该反应的说法，正确的是（　　） A．该反应为核聚变 B．该反应质量守恒，释放能量 C．X为中子 D．生成物的平均比结合能小于反应物的比结合能 【答案】AC 【详解】A．该反应为核聚变，选项A正确； B．该反应释放能量，质量亏损，选项 B错误； C．核反应过程中，质量数和电荷数守恒，可得X为，即中子，选项C正确； D．由反应方程可知生成物的平均比结合能大于反应物的比结合能，选项D错误。 故选AC。 16．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)2023年8月，新一代人造太阳“中国环流三号”成功完成了一系列实验，并取得了重大科研进展，标志着我国掌握了可控核聚变高约束先进控制技术。若两个氘核对心碰撞发生核聚变，核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A．X是中子 B．X是质子 C．轻核聚变过程，生成物的质量大于反应物的质量 D．与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更低 【答案】A 【详解】AB．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X是中子，故A正确，B错误； C．轻核聚变过程，释放能量，存在质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量，故C错误； D．与核裂变反应相比，核聚变的产能效率更高，故D错误。 故选A。 17．(24-25高二下·辽宁重点高中沈阳郊联体·期中)如图甲是卢瑟福用粒子轰击原子而产生散射的实验，乙图是康普顿研究石墨对X射线的散射实验，丙图是放射性元素氡的质量m和初始时质量m0比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像。下列判断正确的是（　　） A．甲图说明，在粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转 B．乙图中，散射后，射线的频率变小，光子的能量也变小 C．丙图中，每过3.8天，要衰变掉质量相同的氡 D．丁图中，核的比结合能最大，最稳定 【答案】BD 【详解】A．在粒子散射实验中，大多数粒子经金箔后仍沿原来方向运动，只有少数粒子产生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角很大，有的几乎沿原路返回，故A错误； B．乙图中，散射后，射线的频率变小，光子的能量也变小，故B正确； C．丙图中，氡的半衰期为3.8天，由于每次衰变后的氡质量均变成原来的一半，故每过3.8天要衰变掉质量不相同的氡，故C错误； D．比结合能越大，原子核越稳定，丁图中，核的比结合能最大，最稳定，故D正确。 故选BD。 18．2021年3月，考古学家利用技术测定了位于临淄的稷下学宫遗址下的土层，确定距今约2400年，这个年代略早于春秋齐桓公时期。已知的半衰期为5730年，它很容易发生衰变，变成一个新核。下列说法正确的是（　　） A．骨骼中以碳酸钙（CaCO3）形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 B．发生衰变，其衰变方程为： C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子 D．经过2400年后，剩余的不到原来的一半 【答案】C 【详解】A．放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫半衰期，放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，A错误； B．发生衰变产生电子，根据电荷数守恒，质量数守恒，的衰变方程为，B错误； C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子，C正确； D．的半衰期为5730年，经过2400年后，未达到的半衰期，故剩余的比原来的一半多，D错误。 故选C。 19．关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，并测出了氦原子光谱 C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D．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】A 【详解】A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确； B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但波尔并没有测出氦原子光谱，故B错误； C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型；卢瑟福发现了质子，预言了中子的存在，中子最终由查德威克发现，故C错误； D．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，故D错误。 故选A。 20．(23-24高三上·浙江强基联盟·)原子核静止时有的可能发生衰变，方程为，并放出能量为的光子。已知、和的质量分别记为和，衰变放出光子的动量可忽略，该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和的动能。在匀强磁场中衰变产生的和，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．生成物的总动能为 D．的动能为 【答案】BC 【详解】A．由题意可知衰变产生的和粒子带电性相同，速度方向相反，故两粒子在同一匀强磁场中外切，故A错误； B．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．由能量守恒可知 由爱因斯坦质能方程可知 解得 故C正确； D．根据动量守恒定律有 联立可得 故D错误。 故选BC。 21．(24-25高三上·广西南宁第三中学·月考)我国第四代反应堆——钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破。在相关中企发布熔盐反应堆驱动的巨型集装箱船的设计方案之后，钍基熔盐核反应堆被很多人认为是中国下一代核动力航母的理想动力。钍基熔盐核反应堆的核反应方程式主要包括两个主要的核反应，其中一个是：。已知核、、、的质量分别为是、、、，根据质能方程，1u物质的能量相当于931MeV。下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中的， B．一个核裂变放出的核能约为196.36MeV C．核裂变放出一个光子，若该光子撞击一个粒子后动量大小变小，则波长会变短 D．核反应堆是通过核裂变把核能直接转化为电能发电 【答案】A 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知 解得 ， 故A正确； B．根据质能方程 解得 故B错误； C．根据 光子撞击一个粒子后动量大小变小，则波长会变长，故C错误； D．在核电站的核反应堆内部，核燃料具有的核能通过核裂变反应转化为内能，然后通过发电机转化为电能，故D错误。 故选A。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $