近代物理知识﹣浙江省2026届高考物理选考二轮复习【浙江省专用】

**基本信息** 聚焦近代物理核心考点，通过概念辨析与综合计算，系统构建从原子核反应到量子理论的知识网络，强化科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原子核物理|单选1-6、9、12、14，多选16-17|以核反应方程、衰变规律、比结合能为核心，结合实际情境考查守恒定律|从核反应微观机制到宏观应用，构建"反应方程→能量计算→危害防护"逻辑链| |波粒二象性|单选3、4、7、8、10，多选20|围绕光电效应、物质波、光谱分析，结合实验装置考查量子特性|以光电效应方程为基础，关联能级跃迁与光谱现象，体现粒子性与波动性统一| |综合应用|解答题21-25|融合电磁场与近代物理，考查复杂问题的建模与推演|整合力学规律与近代物理知识，培养科学探究中的证据分析与创新思维|

近代物理知识 一、单选题 1．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电。中国“人造太阳”最高温度能达近2亿度，或将造福全人类。该装置中的核反应方程式为：，则X是（　　） A．电子 B．中子 C．质子 D．正电子 2．以下关于原子核相关内容，说法正确的是（    ） A．查德威克用粒子轰击铍核得到中子，这是人类第一次实现的原子核的人工转变 B．射线的产生说明原子核中存在电子 C．射线的电离能力很弱，穿透能力很强 D．核电站的裂变反应堆中，慢化剂的作用是将“热中子”转化为“慢中子” 3．关于以下四张图片，下列说法正确的是（    ） A．甲图：五颜六色的彩虹是光的干涉现象 B．乙图：利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波 C．丙图：电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性 D．丁图：让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调谐 4．下列说法正确的是（　　） A．如果要更准确地确定粒子的位置，那么动量的测量一定会更不准确 B．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光强度和频率均有关 C．当观察者与波源相互靠近时，接收到波的频率一直增大 D．康普顿效应证明了光子只具有动量 5．2023年1月，日本确认将于“今年春夏期间”开始向太平洋排放福岛核电站内储存的逾130万吨核污染水。核泄漏对环境会造成污染，影响人类安全，其中核反应之一为半衰期为28年。下列说法正确的是（　　） A．该核反应为衰变 B．环境温度升高，的半衰期减小 C．的比结合能比的比结合能大 D．100个原子核经过一个半衰期后，还剩50个未衰变 6．下列说法正确的是（　　） A．微波炉的加热原理是利用涡流 B．α、β、γ三种射线都是电磁波 C．彩超是利用超声波的多普勒效应 D．一个氢原子从n=3能级向低能级跃迁，最多可以辐射出3种不同频率的光子 7．光电倍增管（PMT）是一种高灵敏度和超快时间响应光探测器，如图所示，它由光阴极K、倍增级和阳极A等组成，由玻璃封装，内部高真空，其倍增级又由一系列倍增极组成，每个倍增极工作在前级更高的电压下。当入射光照射光阴极，产生光电子，经电场加速聚焦后，带着更高的能量撞击第一级倍增极，发射更多的低能量的电子，这些电子依次被加速向下级倍增极撞击，导致一系列的几何级倍增，最后，在高电位的阳极收集到放大了的光电流。下列说法正确的是（　　） A．只要有光入射，就能在阳极获得放大的光电流 B．入射光的频率越高，阴极K发射出的光电子的初动能越大 C．增大倍增级间的电压有利于提高其灵敏度 D．增大光强不影响其灵敏度 8．有关物理学史的描述，下列说法中正确的是（　　） A．年轻的爱因斯坦最早认识到能量子的意义 B．法拉第发现了电磁感应现象，并得出了法拉第电磁感应定律 C．为了研究自由落体运动，伽利略建立了平均速度、加速度和力等概念 D．汤姆逊发现了电子，并提出了原子核式结构 9．宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。下列说法错误的是（　　） A．发生衰变的产物是 B．衰变辐射出的电子来自于碳原子核 C．近年来由于地球的温室效应，不会引起的半衰期发生变化 D．若测得一古木样品的含量为活体植物的1/4，则该古木距今约为11460年 10．下列说法正确的是（　　） A．光的波动性是光子之间的相互作用引起的 B．α、β、γ三种射线中，γ射线的电离能力最强 C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，并据此估计原子的半径 D．气体导电时发光机理是：气体的原子受到高速运动的电子撞击，有可能向上跃迁到激发态。因处于高能级的原子不稳定，会自发地向低能级跃迁，放出光子，最终回到基态 11．2021年10月14日，我国成功发射了“羲和号”卫星，全称太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星，是中国首颗太阳探测科学技术试验卫星，运行于距地面高度为517km的太阳同步轨道，主要科学载荷为太阳空间望远镜。已知Hα是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光谱线，氢原子基态能量为，地球半径是6400km。下列说法正确的是（　　） A．辐射Hα后，氢原子核外电子的动能变大，电势能变小 B．“羲和号”的运行速率在7.9km/s到11.2km/s之间 C．“羲和号”的运行周期比地球静止卫星的周期大 D．要能全天候观测到太阳，“羲和号”绕行轨道应在赤道平面内 12．静止在O点的原子核发生衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．A粒子为Be粒子 B．原子核发生的是衰变 C．两粒子始终处在同一等势面上 D．经过相等时间A、B粒子位移比为2:5 13．氢原子能级如图甲所示。用某一频率的光照射一群处于基态的氢原子后向低能级跃迁时能发出6种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，其中只有3种不同频率的光a、b、c能够发生光电效应，用如图乙所示的电路研究光电效应规律，可得电压U与光电流之间的关系如图丙所示，元电荷为e。下列说法正确的是（　　） A．基态的氢原子受激跃迁至能级 B．图丙中，a、c两束光照射金属K逸出的光电子的最小波长之比为 C．图丙中，若a、c两束光光强相同，则产生的饱和电流I之比为 D．b光照射后逸出的光电子可能使能级的氢原子电离 14．将铀原料投入核电站的核反应堆中，其中一种核反应是：，已知、、的比结合能分别为、、。则（　　） A．该核反应中的X是质子 B．投入核反应堆后，铀235的半衰期变短 C．1kg铀矿石释放的能量为 D．与的平均核子质量相差约 15．在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能级向低能级跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴尔末里德伯公式来计算，式中为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有，，，…。其中，赖曼系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的，巴尔末系谱线是电子由的轨道跃迁到的轨道时向外辐射光子形成的。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为；若用巴尔末系中的光照射金属时，遏止电压的大小为。已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。普朗克常量和该金属的逸出功分别为（    ） A．， B．， C．， D．， 二、多选题 16．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。下列实验事实支持相应观点的是（　　） A．电子的发现，说明原子是可以再分的 B．康普顿散射现象及规律，说明原子具有核式结构 C．玻尔依据氢原子光谱的实验规律，将量子观念引入原子领域 D．天然放射现象，说明原子核内部是有结构的 17．氡是一种放射性元素，一个静止氡核在足够大的匀强磁场中发生衰变，并垂直于磁场方向放出一个X粒子并得到一个钋核同时释放光子．设氡核、钋核和X粒子的质量分别为和，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．将含有氡的原料深埋地下可以减缓其衰变 B．该核反应释放出光子的能量为 C．X粒子是一个粒子 D．X粒子和钋核将在磁场中做匀速圆周运动且两圆轨迹外切，轨迹半径之比为 18．如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（　　） A．一共可以辐射出6种不同频率的光子 B．光子中波长最短的是n=4激发态跃迁到基态时产生的 C．使n=4能级的氢原子电离至少要12.75eV的能量 D．若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=1能级释放的光子也一定能使该金属板发生光电效应 19．如图所示是氢原子的能级图。已知可见光的波长范围为，普朗克常量，真空中的光速，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A．氢原子处在能级，会辐射可见光 B．氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应 C．氢原子从能级向能级和能级跃迁时辐射的两种光，在同一介质中传播时前者速度小于后者 D．氢原子从能级向低能级跃迁，辐射的光子的最大动量是 20．如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ₁和λ₂）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为λ（λ₁<λ<λ₂）的激光持续照射两板内表面，则（　　） A．稳定后铂板带负电，钾板带正电 B．电容器最终带电量Q正比于 C．保持入射激光波长不变，增大入射激光的强度，板间电压将增大 D．改用λ₀ （λ₁<λ₀<λ）激光照射，板间电压将增大 三、解答题 21．如图粒子源可以每秒发射出个粒子，其初速度均为，进入电压为的加速电场，从电场中射出后与静止在反应区A点的铍核发生核反应，两个反应产物垂直于边界飞入探测区、探测区有一圆形磁场和粒子探测器、圆形磁场半径为，其内存在磁感应强度为的匀强磁场，圆形磁场边界与相切，探测器与平行且距圆心距离为。实验中根据碰撞点的位置便可分析核反应的生成物。为简化模型，假设每个粒子均可与铍核发生核反应，实验中探测器上有两个点（点和点）持续受到撞击，点在一直线上，且，打在点粒子穿透探测器，被探测器吸收，其中穿透的粒子能量损失，打在点的粒子全部被吸收。已知质子和中子的质量均为，原子核的质量为核子的总质量，质子电量为，不计粒子间相互作用（核反应过程除外）求： （1）粒子射出加速电场后的速度大小； （2）完成粒子与铍核发生核反应方程： （3）判断打在点的分别是什么粒子，计算其速度大小； （4）探测器上点每秒受到的撞击力大小。   22．某兴趣小组为探索光电效应和光电子在电磁场中的运动规律，设计装置如图所示，频率为的激光照射在竖直放置的锌板K的中心位置O点，其右侧距离为处有另一足够大极板A，A上正对O点有一竖直狭缝，并在两极板间加电压U = 1.8V，两极板间电场可视为匀强电场。在A板右侧有宽度为D、方向垂直纸面向内、大小为的匀强磁场。锌板的逸出功，普朗克常量，电子质量为，元电荷，π = 3，，。不计光电子重力及光电子间的相互作用。求： (1)光电子到达极板A的最大速度； (2)极板A上有光电子打中的区域面积； (3)要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D应满足的条件，并计算电子在磁场中运动最短时间（计算结果保留1位有效数字）； (4)将匀强磁场改为垂直平面向内的非匀强磁场，磁感应强度满足，x为该位置到磁场左边界的距离，要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D′应满足的条件。 23．如图所示，将装有的铅制容器放在匀强磁场中的P点，磁场的磁感应强度B=4T，方向垂直纸面向里，在距P点x=1cm的位置放置荧光屏，屏的下沿与P点等高，铀发生衰变后从铅制容器中竖直向上释放出两束射线，射线M打在屏上，在屏上距下沿y=3cm处形成Δy=2cm宽的光带，N射线竖直向上。已知铀核质量mU=3.85×10-25kg，钍核质量mTh=3.79×10-25kg，α粒子的质量mα=6.65×10-27kg，β粒子的质量mβ=0.91×10-30kg，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，不计速度对质量的影响，求：（结果保留一位有效数字） （1）射线M和射线N的成分； （2）M射线的速度范围； （3）若认为衰变后的原子核不稳定，将动能一次性全部转为光子释放，则光子的频率范围。 24．光电倍增管是用来将光信号转化为电信号并加以放大的装置，其主要结构为多个相同且平行的倍增极。为简单起见，现只研究其第1倍增极和第2倍增极，其结构如图所示。第1倍增极AB长度为a，第2倍增极CD长度为，两个倍增极平行且竖直放置，如图所示（图中长度数据已知，过第1倍增极B端做垂线与第2倍增极的上端竖直延长线交于E）。当频率为的入射光照射到第1倍增极右表面时，从极板右表面上逸出大量速率不同、沿各个方向运动的光电子。若在全部区域加上垂直于纸面的匀强磁场可使从第1倍增极逸出的部分光电子打到第2倍增极右表面，从而激发出更多的电子，实现信号放大。已知第1倍增极金属的逸出功为W，元电荷为e，电子质量为m，普朗克常量为h，只考虑电子在纸面内的运动，忽略相对论效应，不计重力。 (1)求从第1倍增极上逸出的光电子的最大动量大小； (2)若以最大速率、方向垂直第1倍增极逸出的光电子可以全部到达第2倍增极右表面，求磁感应强度的大小范围； (3)若保持（2）中的磁场的最大值不变，关闭光源后，发现仍有光电子持续击中第2倍增极，若第2倍增极的上端C端长度改为可以调节，其C端与E点的距离x调节范围为：，求关闭光源后光电子持续击中第2倍增极的时间t与x的关系。（角度可用反三角函数表示，提示：已知sinθ=k，则θ=arcsink） 25．如图甲所示，2025年8月26日，国际上首个运行的超大规模和超高精度“幽灵粒子”探测器在我国建成并投入使用。为研究高能粒子控制与探测，研究小组设计了如图乙所示的粒子控制与探测一体化模型。在xOy平面存在沿x轴正方向的匀强电场E，以O点为圆心的圆形区域内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场B。在坐标原点固定一小块含的物质，衰变成，继续衰变成，设衰变后产生的、粒子向xOy平面各个方向均匀发射。磁场圆边界处有可移动的粒子探测器，可探测到从不同区域离开边界的粒子。已知粒子的比荷为k，电子的比荷为3672k，、粒子沿各个方向的最大速度分别为v与10v，圆形磁场的半径为R，不计空气阻力、粒子的重力及粒子间的相互作用，不考虑相对论效应。 (1)请写出的衰变方程； (2)将E调到0，为使所有粒子均不离开磁场，求磁感应强度B的最小值； (3)将B调到0，若探测器在x≥0的圆边界处均能探测到粒子，求电场强度E的范围； (4)将B调到B₀，若存在一些初速度为0的粒子，探测器探测到这些粒子离开圆弧边界时的速度与y轴平行，求电场强度E的最大值。 试卷第6页，共7页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 《近代物理知识》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C A C C C A A D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A A D D C ACD CD ABD AB AD 1．B 【详解】根据质量数守恒算出X的质量数为1，根据核电荷数守恒算出X的核电荷数为0，从而得知X为中子，ACD错误，B正确。 故选B。 2．C 【详解】A．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子，这是人类第一次实现的原子核的人工转变，A错误； B．射线是原子核中的一个中子转化为一个质子时，放出一个电子，B错误； C．射线的电离能力很弱，穿透能力很强，C正确； D．核电站的裂变反应堆中，慢化剂的作用是将快中子转化为“慢（热）中子”，更容易引起裂变，D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．五颜六色的彩虹是光的色散现象，故A错误； B．利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于横波，故B错误； C．电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故C正确； D．让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调幅，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．由不确定性关系知，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，A正确； B．由光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，B错误； C．如果观察者与波源相对速度一定，接收到波的频率也一定，C错误； D．康普顿效应证明了光子既具有能量也具有动量，D错误。 故选A。 5．C 【详解】A．根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒可知，为，该核反应为衰变，故A错误； B．衰变周期与温度无关，故B错误； C．比结合能越大，原子核越稳定，则的比结合能比的比结合能大，故C正确； D．半衰期具有统计规律，是对大量原子核适用，对少数原子核不适用，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．微波炉利用磁控管将电能转化为微波辐射能，微波辐射引起食物内部的水分子振动摩擦，从而产生热量，A错误； B．α射线、β射线均属于实物粒子，而γ射线才属于电磁波，B错误； C．医生利用超声波探测病人病情，利用声波的多普勒效应，C正确； D．只有一个氢原子，则n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，即从n=3能级跃迁到n=2能级，从n=2能级跃迁到n=1能级，共释放2种频率的光子，D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．如果入射光的频率低于阴极K的极限频率，不会发生光电效应，不能在阳极获得光电流，A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程，入射光的频率越高，阴极K发射出的光电子的最大初动能越大，但并不是所有光电子的初动能都会增大，B错误； C．增大倍增级间的电压，光电子获得的动能越大，光电子以更大的动能撞击下一个倍增管，下一个倍增管可以发射数量更多的光电子，有利于提高其灵敏度，C正确； D．增大光强可以增加入射光的光子数量，可以增加光电子的数量，能提高其灵敏度，D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．爱因斯坦最早把能量子引入的物理学，并成功解释光电效应，故A正确； B．法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯得出了法拉第电磁感应定律，故B错误； C．伽利略用独特的方法进行了“理想斜面实验”建立了平均速度、加速度和瞬时速度等概念，故C错误； D．汤姆逊发现了电子，卢瑟福提出了原子核式结构，故D错误。 故选A。 9．A 【详解】A．能自发进行衰变，根据质量数守恒与电荷数守恒可知，其衰变方程为 故A错误； B．衰变产生的电子是β衰变过程中中子转化为一个质子同时放出一个电子形成的，故B正确； C．半衰期是放射性物质固有属性，由原子核自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，温度变化不能改变碳14的半衰期，故C正确； D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，可知经过了2个半衰期，则该古木距今约为5730×2年=11460年，故D正确。 本题选择错误选项； 故选A。 10．D 【详解】A．光是一种概率波，光的波动性是光子的一种属性，即单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用是无关的。选项A错误； B．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱；选项B错误。 C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，可以估算原子核的半径，选项C错误； D．气体导电时发光机理是气体的原子受到高速运动的电子撞击，有可能向上跃迁到激发态。因处于高能级的原子不稳定，会自发地向低能级跃迁，放出光子，最终回到基态。选项D正确。 故选D。 11．A 【详解】A．辐射Hα后，氢原子从高能级跃迁到低能级，氢原子核外电子轨道半径变小，动能变大，电势能变小，A正确； B．由万有引力充当向心力可知 解得 因为“羲和号”的运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，故其运行速率小于环绕速度7.9km/s，B错误； C．由万有引力充当向心力可知 解得 因为“羲和号”轨道半径比静止卫星小，故“羲和号”运行周期比静止卫星短，C错误； D．“羲和号”绕行轨道经过地球的南北极，能够24小时连续对太阳进行观测。D错误。 故选A。 12．A 【详解】B．根据A、B两粒子的运动轨迹，可知其所受电场力均与电场方向相同，即两粒子均带正电，可知，原子核发生的是衰变，B错误； A．根据上述，该衰变的核反应方程为 衰变过程动量守恒，则有 可知，质量越大，速度越小，即的初速度小于的初速度，粒子在电场中做类平抛运动，则有 ， 解得 根据图像可知，当竖直分位移大小相等时，的初速度小，电荷量多，则水平分位移小一些，可知A粒子为粒子，A正确； C．根据上述有 可知，若时间相等，的比荷小于的比荷，即经历相等时间，的竖直分位移小于的竖直分位移，即两粒子飞出后不在同一等势面上，C错误； D．根据上述有 ， 解得，经过相等时间A、B粒子水平分位移比为 可知，经历相等时间A、B粒子水平分位移比为2:5，位移之比并不等于2:5，D错误。 故选A。 13．D 【详解】A．氢原子向低能级跃迁发出6种频率的光，由跃迁公式 解得 即基态氢原子受激跃迁至能级，故A错误； B．光电效应中，设遏止电压满足 光电子的最小波长 则 故B错误； C．光强 （为单位时间入射光子数），饱和光电流与单位时间逸出的光电子数成正比，即与光子数成正比。若光强相同，则 得 电流 联立解得 故C错误； D．能级氢原子的电离能为（，电离需至少吸收3.40eV能量）。能使阴极发生光电效应的3种光中，其中光为第3能级跃迁到第1能级，能量 其光电子的最大初动能 即使较小，光电子仍可能具有大于3.40eV的能量，可使能级氢原子电离，故D正确。 故选D。 14．D 【详解】A．根据质量数守恒，X的质量数为 根据质子数守恒，X的质子数为 所以该核反应中的X是中子，故A错误； B．半衰期是原子核自身属性，不随外界的物理化学环境变化而变化，故B错误； C．一个铀原子反应放出的能量 1kg铀含有的原子数 1kg铀矿石释放的能量为 故C错误； D．按照结合能的定义可知 ， 质子的质量与中子的质量接近设为则 所以与的平均核子质量相差为 故D正确。 故选D。 15．C 【详解】在赖曼系中，氢原子由跃到，对应的波长最长设为，则 所以 所以 在巴尔末系中，氢原子由跃迁到，对应的波长为，频率为，则 设、对应的最大动能分别为、，根据光电效应方程有 根据动能定理有 故选C。 16．ACD 【详解】A．汤姆孙发现电子，电子带负电，而原子呈现电中性，说明原子是可以再分的，故A正确； B．康普顿散射现象及规律，说明光具有粒子性，故B错误； C．玻尔依据氢原子光谱的实验规律，提出了波尔理论，将量子观念引入原子领域，故C正确； D．天然放射现象与元素的物理性质和化学性质无关，说明原子核内部是有结构的，故D正确。 故选ACD。 17．CD 【详解】A．原子核的衰变周期不受环境影响，所以A错误； B．衰变过程中释放的核能不是全部转化成光子的能量，所以B错误； C．根据氡核和钋核的质量数以及核电荷数比较可知X粒子质量数为4核电荷数为2，故X粒子是一个粒子正确，C选项正确； D．粒子和钋核都带正电运动方向相反且与磁场方向垂直，所以都做匀速圆周运动且轨迹圆外切正确．根据 可得 根据动量守恒可知两粒子动量相等，因此半径之比等于电荷数之比的倒数也就是，也就是，故D选项正确． 故选CD。 18．ABD 【详解】A．一共可以辐射的光子种类为 种 A正确； B．波长最短的光子能量最大，因此从n=4激发态跃迁到基态时产生的，光子能量最大，B正确； C．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量，C错误； D．由于从n=3能级跃迁到n=1能级释放的光子能量大于从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量，D正确。 故选ABD。 19．AB 【详解】A．可见光的波长范围为，根据 可得可见光的光子能量范围约为 氢原子从能级向能级跃迁，辐射的光子能量为 属于可见光，故A正确； B．氢原子从高能级向能级跃迁时，辐射的光子能量小于，属于红外线，具有显著的热效应，故B正确； C．氢原子从能级向能级和能级跃迁时辐射的两种光，前者频率低，在同一介质中传播时前者速度大于后者，故C错误； D．氢原子从能级向低能级跃迁， 得辐射的光子的最大动量 故D错误。 故选AB。 20．AD 【详解】A．根据题意，由公式 可知，波长越大，频率越小，现用波长为λ（λ1<λ<λ2）的单色光持续照射两板内表面时，只能使钾金属板发生光电效应，钾金属板失去电子成为电容器的正极板，光电子运动到铂金属板上后使铂金属板成为电容器的负极板，故A正确； BC．根据光电效应方程有 又有 光电子不断从钾金属板中飞出到铂金属板上，两金属板间电压逐渐增大，且使光电子做减速运动，当增大到一定程度，光电子不能到达铂金属板，即到达铂金属板时速度恰好减小到零，此时，两极板间的电压为U，极板的带电量最大为Q，则有 根据平行板电容器的决定式 可知，真空中平行板电容器的电容 根据电容器的定义式 可得，极板上的带电量为 联立可得 电容器最终带电量Q正比于 ，板间电压与入射激光的强度无关，故BC错误； D．根据 改用λ0 （λ1<λ0<λ）激光照射，板间电压将增大，故D正确。 故选AD。 21．（1）；（2）；（3）点的为中子，速度大小为，点的粒子为碳原子核，速度大小为；（4） 【详解】（1）粒子在电场中运动过程中，根据动能定理可得 解得 （2）据电荷数守恒、质量数守恒可知，核反应方程为 （3）由于打在点的粒子在磁场中不偏转，故此粒子不带电，因此打在点的粒子为碳原子核，打在点为中子，在磁场中运动轨迹如图所示    出磁场时速度方向与的角度为，做圆周运动的轨道半径为，由几何关系得 即 则 即 洛伦兹力提供碳核做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有 解得 核反应过程中，根据动量守恒可得 解得 （4）点，对于吸收的中子，由动量定理得 可得 设穿透后的中子速度为，则 解得 对于穿透的中子，由动量定理得 可得 探测器上点每秒受到的撞击力大小为 22．(1) (2) (3)， (4) 【详解】（1）由爱因斯坦光电效应方程得 电场中动能定理 解得 （2）设极板上有光电子打中得区域为半径为y的圆形区域，电子的最大动能为 当电子以最大速度且沿平行极板方向逸出锌板时，电子打到圆形区域的边缘。此时电子在平行极板方向做匀速直线运动，则 电子在垂直极板方向做匀加速直线运动，有 其中，根据牛顿第二定律可知，电子沿垂直极板方向的加速度大小为 联立得y = 0.6m 则，极板A上有光电子打中的区域面积为 （3）设电子经过A板时最大速度大小为，与板最小夹角为α，则 解得 所有电子均不从右侧边界飞出临界情况如图 由几何关系得 解得Dm = 0.9m 所以磁场宽度D应满足的条件为。光电子在磁场中运动最短时间对应轨迹如图 电子在磁场中运动的周期为 运动的最小时间为 解得 （4）取向下为y轴正方向，对于速度斜向上的电子，由y方向动量定理得 则 所以 当vy = vm向下时，vx = 0水平位移最大，此时 磁场宽度D′应满足的条件。 23．（1）射线M为粒子，射线N为光子；（2）；（3） 【详解】（1）由衰变后粒子在磁场中运动的轨迹，根据左手定则可知，射线M带正电，为粒子；射线N不带电，为光子。 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，打在光屏下端粒子运动半径为，打在上端粒子半径为，做出估计图如图所示 则由几何关系可得 ， 解得 ， 由洛伦兹力充当向心力有 可得 代入数据解得 ， 故可知M射线的速度范围为。 （3）核衰变反应符合动量守恒和质量数守恒，则有 ， 所释放光子得能量 代入数据解得 ， 故可知光子的频率范围为。 24．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据爱因斯坦光电效应方程可知 根据 可知逸出的光电子的最大动量大小 （2）从B点垂直AB射出的粒子打到C点时半径最小，由几何关系可知 而根据 可得 解得     从A点射出的粒子打到D点时半径最大，由几何关系 同理 解得 磁感应强度的大小范围 （3）相切： 解得   函数关系为 25．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）发生衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得 （2）粒子在磁场中做圆周运动（或）     由于（或 r=0.5R 或） 对粒子 对粒子 因此取 （3）设第二象限内与y轴正向夹角为的粒子，刚好从y轴离开圆边界，x轴方向 y轴方向     解得 当时， 因此（或） （4）把粒子分解成沿y轴正方向以v0做匀速直线运动，以及以v0逆时针匀速圆周运动，满足 即 即 x 轴方向x=2r y 轴方向y=v₀t     由几何关系     结合，其中 求得 当n=0时， 答案第10页，共13页 答案第9页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $