2026届高考物理考前专项训练 近代物理

2026高考物理近代物理考前专项训练 一、单选题 1．（2026·河南·模拟预测）如图所示为氢原子能级示意图的一部分，假设氢原子发生如图中三种跃迁而辐射三种不同频率的光子，则下列分析正确的是（　　） A．①光子的波长最短 B．①光子的频率最高 C．③光子的能量最大 D．③光子的动量最小 2．（2026·四川·一模）下列说法正确的是（　　） A．卢瑟福通过粒子散射实验，发现了质子 B．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射3种不同频率的光子 C．康普顿效应说明光具有波动性 D．铀235裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行，其反应称为链式反应，其反应方程为 3．（2025·山东济南·一模）2025年7月，我国科研人员在原子核的奇特衰变研究领域取得新进展，首次在实验上观测到新核素的自发衰变，衰变的核心方程为：。下列说法正确的是（    ） A．衰变方程中的X是 B．增大压强可以加速的衰变 C．的比结合能大于的比结合能 D．与的质量差等于衰变的质量亏损 4．（2026·湖南·三模）关于原子核衰变，下列说法正确的是（　　） A．衰变的实质在于原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子，其转化方程是 B．放射性的原子核在发生衰变、衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出光子 C．原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此，也存在着能级，且能级越高越稳定 D．放射性元素的半衰期与所受压力有关 5．（2026·陕西商洛·模拟预测）一个氢原子从能级跃迁到能级，则该氢原子可能（　　） A．放出光子，能量增加 B．吸收光子，能量增加 C．放出光子，能量减少 D．吸收光子，能量减少 6．（2026·河南·模拟预测）一种典型的核聚变方程式为，一种典型的核裂变方程式为，下列说法正确的是（　　） A．Y为 B．X为质子 C．核聚变为放热反应，核裂变为吸热反应 D．比Y稳定 7．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）2025年底我国的可控核聚变取得了重大突破，主要的反应物是、，在高温条件下生成同时释放一个X粒子。已知、、以及X粒子的质量分别为、、、，、、的比结合能分别为、、，真空中光速为c。下列说法正确的是（　　） A．X粒子是电子 B． C．该反应释放的核能为 D．该反应释放的核能为 8．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）根据玻尔氢原子理论，处于n能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率的光。从n能级跃迁至能级分别产生频率为v31、v32的光，从n能级跃迁至n能级产生频率为v21的光。分别表示相应能级的能量。已知普朗克常量为h，光速为c，电子电量为e。则（　　） A．频率为的光，其光子动量为 B．频率为和的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其遏止电压之差为 C．频率为和的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为 D．若原子从n跃迁至n能级，入射光的频率 9．（2026·贵州·模拟预测）教室常用额温枪（图甲）的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度时都会向外发出红外线，红外线照射到额温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为的红外线，如图乙所示，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图丙所示，已知，，则（　　） A．波长为的红外线在真空中的频率为 B．将图乙中的滑动变阻器滑片移动到最左端时，电流表的示数为零 C．由图丙可知，该光电管的阴极金属逸出功约为 D．若人体温度升高，辐射该红外线的强度增大，光电流会减小 10．（2026·陕西西安·三模）用同一种单色光分别照射、两个光电管，、两个光电管中金属的逸出功分别为、：由、两个光电管逸出的光电子具有最大初动能分别为，对应的物质波波长分别为；已知，则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 11．（2026·广东广州·一模）玻尔原子理论可解释氦离子（He+）的能级跃迁。如图为He+的能级示意图，一群处于n=3能级的He+在向低能级跃迁过程中发出不同频率的光子，照射到金属钠的表面。已知金属钠的逸出功为2.29eV，这群He+跃迁过程发出的（　　） A．光子频率只有2种 B．光子能量可能为6.04eV C．光子能量最大为54.4eV D．光均可使金属钠发生光电效应 12．（2026·陕西商洛·三模）用金属铷制成的光电管来测量普朗克常量的实验装置如图甲所示，用不同频率的光照射该光电管，测得不同入射光的遏止电压与频率的关系图像如图乙所示。已知电子的电荷量。下列说法正确的是（　　） A．电源左端为正极 B．仅将滑片向左移动时，电流表示数一定减小 C．根据图乙计算可得普朗克常量约为 D．根据图乙计算可得金属铷的逸出功约为 13．（2026·云南·三模）某实验小组用图甲所示的电路探究光电效应规律，用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压的关系曲线（甲、乙、丙）如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲的遏止电压比乙的小 B．甲的光照强度比丙的小 C．阴极K的逸出功在乙照射时比丙照射时小 D．要测量饱和光电流，a应为电源负极 14．（2026·广东中山·三模）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，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14的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．具有放射性 B．粒子X是核内中子转化为质子的过程中产生的 C．粒子X是居里夫人首先发现的 D．粒子X的电离能力比α粒子强 15．（2026·辽宁沈阳·三模）随着科学日益进步，人们对原子及原子核的认识越来越深刻，下列说法正确的是（　　） A．天然放射性现象的发现表明了原子内部是有复杂结构的 B．分别用紫外线和红外线照射同一金属表面，如果紫外线使金属能发生光电效应，则用红外线照射该金属一定能发生光电效应 C．一个氢原子处于量子数n＝4的激发态，如果这个氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，则最多可以辐射六种不同频率的光 D．比结合能越大的原子核越稳定 16．（2026·河南安阳·三模）实验小组的同学们用如图所示的电路研究光电效应的规律。闭合开关后，用某种颜色的光照射真空管的阴极K时，电流表没有示数。为使电流表有示数，可以（　　） A．仅增大入射光的频率 B．仅增大入射光的强度 C．仅延长光的照射时间 D．仅将滑动变阻器的滑片向右滑动 二、多选题 17．（2026·河南三门峡·二模）下面说法正确的是（　　） A．甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，光的频率大于光的频率 B．乙图是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 C．丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，裂变成、原子核，、原子核的总质量小于原子核的质量 D．丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动 18．（2026·江西南昌·模拟预测）自然界中几乎没有天然的钚，人们利用核反应堆中产生的中子轰击铀，生成物衰变后成为钚，核反应方程为。已知钚的半衰期为2.41万年，则下列说法正确的是（　　） A．X是 B．该反应为核聚变反应 C．温度升高时钚的半衰期将仍为2.41万年 D．1g钚经过4.82万年有发生了衰变 三、解答题 19．（2026·重庆沙坪坝·模拟预测）我国秦山核电站掌握生产短半衰期医用同位素钇-90（）微球的技术。将载有钇-90的微球通过血液输送到肝脏肿瘤处，钇-90衰变为锆-90（），且释放出射线，对肿瘤自内而外实施精确打击。若某个质量为的静止钇-90原子核衰变为质量为的锆-90和质量为的电子。忽略粒子的重力和相对论效应，真空中的光速为。 (1)写出钇-90的衰变方程，求衰变释放的能量； (2)求衰变产生电子的动能。 四、填空题 20．（2026·福建泉州·三模）2025年我国科研团队通过碎裂反应首次合成铝同位素，并观测到基态三质子衰变。铝基态三质子衰变核反应方程为，则__________；已知的半衰期为，质量为的经过时，还剩__________。 《2026高考物理近代物理考前专项训练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A B B A C B A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 D C B B D A BC ACD 1．C 【详解】A．频率越大，光子的波长越短，故，故A错误； BC．能级差越大，光子的能量越大，故三种光子的能量 根据可知，故B错误，C正确； D．根据可知波长越长，动量越小，所以，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．卢瑟福通过α粒子散射实验发现了原子核式结构模型，而质子是通过α粒子轰击氮核实验发现的，故A错误； B．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射种不同频率的光子，故B正确； C．康普顿效应中光子与电子碰撞后波长变长，需用光子动量解释，说明光具有粒子性，而非波动性，故C错误； D．铀235裂变需吸收一个中子才能触发链式反应，可知原方程左侧缺少中子，正确的方程为，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．根据题中衰变方程，由质量数守恒、电荷数守恒可知，X的质量数、电荷数分别为、 可知X为质子，故A正确； B．原子核衰变速率由半衰期决定，不受外部压强影响，故B错误； C．衰变产物更加稳定，故比的比结合能较小，故C错误； D．衰变的质量亏损是反应前原子核总质量与反应后所有粒子总质量的差值，即，故D错误。 故选 A。 4．B 【详解】A．β衰变的实质是原子核内中子转化为质子和电子，正确的转化方程为 选项中方程的质子、电子电荷数标注完全颠倒，故A错误； B．放射性原子核发生α、β衰变后生成的新核处于高能级，向低能级跃迁时会以光子形式释放能量，即γ射线，故B正确； C．原子核能级越低，能量越低越稳定，能级越高越不稳定，故C错误； D．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外界压力、温度、化学状态等外部因素无关，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】根据玻尔理论，氢原子从低能级向高能级跃迁时，将吸收一定频率的光子，原子的能量增加。 故选B。 6．A 【详解】AB．先通过聚变反应确定粒子X：左边总电荷数，总质量数；右边电荷数2、质量数3，因此X电荷数为，质量数为，即X是中子（）。 代入裂变反应：左边总电荷数，总质量数；右边Y的电荷数为，质量数为，即Y为，故A正确，B错误。 C．核聚变和核裂变都存在质量亏损，均释放核能，属于放热反应，故C错误。 D．比结合能越大原子核越稳定，中等质量核的比结合能最大。Y（质量数89）比（质量数144）更接近中等质量，比结合能更大，因此Y更稳定，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒，X粒子的电荷数为，质量数为，因此X是中子，不是电子，故A错误； B．该聚变反应释放能量，存在质量亏损，因此反应前总质量大于反应后总质量，即，故B错误； C．根据爱因斯坦质能方程，释放的核能等于质量亏损乘以，即，故C正确； D．反应释放的核能等于反应后总的结合能减去反应前总的结合能，又知中子的结合能为0，因此，计算结果与D选项中的表达式符号相反，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．光子能量，光子动量，选项表达式为，符号错误，故A错误； B．根据光电效应方程，得遏止电压。同一光电装置逸出功相同，遏止电压差，代入，得，故B正确； C．双缝干涉条纹间距，，故，两种光的条纹间距差为，与选项表达式不符，故C错误； D．根据玻尔理论，原子吸收光子跃迁时，光子能量必须恰好等于能级差，即，故，并非大于该值，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】A．由公式可知，波长为的红外线在真空中的频率为，故A正确； B．滑动变阻器滑片移动到最左端时，仍发生光电效应，电流表的示数不为零，故B错误； C．由图可知遏止电压为0.02V，根据光电效应方程有，故C错误； D．若人体温度升高，辐射红外线的能量增大，光电流会增加，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】同一种单色光照射，频率相同，根据光电效应方程有 由于已知，则 因为， 联立解得 由于，可知 。 故选B。 11．D 【详解】A．原子从高能级向低能级跃迁要释放光子，光子的频率有3种，分别是从n=3向n=1、从n=3到n=2，从n=2到n=1跃迁时释放的光子，故A错误； BCD．从n=3向n=1跃迁时释放的光子能量为 从n=3向n=2跃迁时释放的光子能量为 从n=2向n=1跃迁时释放的光子能量为 所以光子的能量不会为6.04eV，光子能量最大为48.36eV，三种光子的能量均大于金属钠的逸出功，所以光均可使金属钠发生光电效应，故BC错误，D正确。 故选D。 12．C 【详解】A．要测量遏止电压，需在光电管两端加上反向电压，电源右端为正极，故A错误； B．光电管两端的电压是反向电压，仅将滑片向左移动时，反向电压减小，电流表示数不可能减小，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程有 整理可得 结合题中图像有 解得，故C正确； D．结合前面分析有，故D错误。 故选C。 13．B 【详解】A．由图乙可知，甲的遏止电压比乙的大，故A错误； B．由图乙可知，甲光对应的饱和光电流小于丙光对应的饱和光电流，则甲的光照强度比丙的小，故B正确； C．同一光电管，金属材料的逸出功是不变的，与入射光无关，故C错误； D．要测量饱和光电流，应加正向电压，即a应为电源正极，故D错误。 故选B。 14．B 【详解】A．是氮的稳定同位素，不具有放射性，故A错误； B．根据核反应电荷数守恒和质量数守恒，可得粒子X的质量数为 电荷数为 因此X为电子，该反应为β衰变，而β衰变的本质是原子核内的中子转化为质子的过程中，同时释放出电子，即粒子X，故B正确； C．电子是汤姆孙首先发现的，居里夫人的主要贡献是发现放射性元素钋和镭，故C错误； D．α粒子的电离能力远强于电子，故D错误。 故选B。 15．D 【详解】A．天然放射性现象的本质是原子核自发衰变放出射线，该发现证明的是原子核内部存在复杂结构，电子的发现才表明原子有内部结构，A错误； B．光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率，紫外线频率高于红外线，紫外线能发生光电效应时，红外线频率可能低于金属极限频率，不一定能发生光电效应，B错误； C．题中说明是一个氢原子，而非一群氢原子。一个处于激发态的氢原子向低能级跃迁，最多只能辐射共3种不同频率的光，只有一群氢原子才最多辐射种频率的光，C错误； D．比结合能是原子核结合能与核子数的比值，比结合能越大，拆分单个核子需要的平均能量越高，原子核越稳定，D正确。 故选D。 16．A 【详解】A．仅增大入射光频率，若频率增大到超过金属极限频率，就会产生光电效应，逸出光电子形成电流，电流表就能有示数，故A正确； B．仅增大入射光强度，不会改变入射光频率，频率仍然低于极限频率，无法产生光电效应，电流表仍无示数，故B错误； C．光电效应的发生与照射时间无关，频率不够时，延长照射时间也不会产生光电效应，故C错误； D．滑片向右滑动仅改变了A、K间的正向电压，没有光电子产生时，电压再大也无法形成电流，故D错误。 故选 A。 17．BC 【详解】A．根据光电效应方程​，可知遏止电压越大，光的频率越大。甲图中，光的遏止电压小于光的遏止电压，因此光的频率小于光的频率，故A错误； B．乙图是卢瑟福的粒子散射实验，该实验中，大多数粒子穿过金箔后几乎沿原方向运动，少数发生大角度偏转，极少数被反弹。卢瑟福据此提出原子的核式结构模型，故B正确； C．裂变生成中等质量的原子核、，比结合能增大，核反应过程释放核能，根据质能方程，可知存在质量亏损，因此、原子核的总质量小于原子核的质量，故C正确； D．根据黑体辐射规律，黑体温度升高时，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长更短、频率更高的方向移动，故D错误。 故选BC。 18．ACD 【详解】A．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为0，电荷数为，则X是，故A正确； B．核聚变是轻核结合成质量较大的核的反应，该反应是中子轰击重核的人工核转变，不属于核聚变，故B错误； C．半衰期由原子核内部自身性质决定，与温度、压强等外界条件无关，温度升高钚的半衰期仍为2.41万年，故C正确； D．4.82万年为2个半衰期，则1 g钚经过4.82万年剩余未衰变的质量为 可知有发生了衰变，故D正确。 故选ACD。 19．(1) ， (2) 【详解】（1）根据衰变前后遵循质量数守恒、电荷数守恒，可得衰变方程为： 根据质能方程，可知该反应释放的能量为 （2）由反应前后动量守恒可得 因为 联立可得 又因为释放的能量变为生成物的动能可得 联立可得 解得衰变产生电子的动能 20． 17 （或0.125） 【详解】[1]核反应遵循质量数守恒，反应前总质量数为20，3个质子的总质量数为，因此有 ，解得，电荷数验证，符合守恒规律。 [2]已知半衰期，经过时间，可得经过的半衰期个数。根据半衰期剩余质量公式，代入得。 学科网（北京）股份有限公司 $