专题06 近代物理（期末真题分类汇编，福建专用）高二物理下学期

**基本信息** 精选福建多校高二下期末试题，聚焦近代物理三大高频考点，通过多样化题型实现基础巩固与能力提升，融入科技前沿情境（如“人造太阳”核聚变、碳-14核电池），体现物理学科核心素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|15题|波粒二象性（光电效应规律）、原子结构（能级跃迁）、原子核（核反应方程）|结合物理学史（如爱因斯坦光子说）、生活现象（极光成因）| |多选题|9题|氢原子光谱、光电效应图像分析、核反应能量计算|综合考查能级跃迁与光电效应结合（如丙图电流-电压图像）| |填空题|10题|逸出功计算、普朗克常量测定、半衰期应用|注重基础公式应用（如爱因斯坦光电效应方程）| |实验题|2题|光电效应饱和光电流、光控继电器原理|强调实验操作与数据处理（如滑动变阻器调节对电流影响）|

专题06 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 一、单选题 1．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是（　　） A．汤姆孙为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 D．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性 【答案】B 【详解】A．提出能量量子化理论的是普朗克，而非汤姆孙。汤姆孙的主要贡献是发现电子，故A错误； B．爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应规律，故B正确； C．贝克勒尔发现天然放射性，但原子核由质子和中子组成是卢瑟福、查德威克等人的研究成果，故C错误； D．实物粒子的波动性由德布罗意提出，玻尔的贡献是原子量子化模型，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·福建漳州·期末)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则（　　） A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大 B．若将电源极性反接，电路中光电流增大 C．若换用波长为的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流 D．若换用波长为的光照射阴极K时，电路中一定有光电流 【答案】D 【详解】A．光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，初始时电压增加光电流可能会增加，当达到饱和光电流后，再增大电压，光电流不会增大，故A错误； B．将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达A极的数目会减小，则电路中电流会减小，甚至没有电流，故B错误； C．波长为的光的频率有可能大于截止频率，电路中可能有光电流，故C错误； D．波长为的光的频率一定大于截止频率，电路中一定有光电流，故D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·福建三明第一中学·期末)如图，当电键断开时，用光子能量为的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为（　 　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意光电子的初动能为，根据爱因斯坦光电方程有 可知阴极材料的逸出功，故A正确，BCD错误。 故选A。 4．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)下列说法正确的是（　　） A．甲图为静电除尘装置，利用的是电流磁效应 B．乙图中用铜丝网包裹话筒线，利用的是静电屏蔽原理 C．丙图为粒子散射实验，卢瑟福通过该实验发现了质子 D．丁图为光电效应现象，说明了光具有粒子性 【答案】B 【详解】A．甲图为静电除尘装置的示意图，含尘气体经过高压静电场时被电分离，故A错误； B．乙图中话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故B正确； C．丙图为粒子散射实验，卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构，故C错误； D．丁图为康普顿效应现象，说明了光具有粒子性，故D错误； 故选B。 二、多选题 5．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为两种光可让图乙所示的光电管阴极发生光电效应。分别用频率为两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．处于第3能级的氢原子不可能被能量为的电子碰撞从而跃迁到第4能级 B．图丙中的图线所表示的光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的 C．当电源右端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表读数一定不断增大 D．当电源右端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，到达A极的光电子动能一定不断增大 【答案】BD 【详解】A．处于第3能级的氢原子想要跃迁到第4能级，需要吸收的能量大小为，利用电子的碰撞来转移能量时，电子的动能需要大于所需能量，故的电子可以使得氢原子跃迁，故A错误； B．只有频率为两种光可以让光电管发生光电效应，这两种光分别是从第3能级到第1能级和第4能级向第1能级跃迁发生的光子，根据图丙可知a光对应的反向遏止电压更小，a光的能量小，所以所表示的光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的，故B正确； C．当电源右端为正极时，光电管两端是正向电压，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表读数会增加，但达到饱和光电流后就不再变化，故C错误； D．当电源右端为正极时，光电管两端是正向电压，滑动变阻器的滑片向右滑动时两端电压变大，由动能定理可得，到达A极的光电子动能会增大，故D正确。 故选BD。 6．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，且不计空气对光的吸收。（普朗克常量，真空中光速），则（　　） A．光源单位时间内产生的光子数 B．光源单位时间内产生的光子数 C．眼睛最远在距离能够看到这个光源 D．眼睛最远在距离能够看到这个光源 【答案】AC 【详解】AB．光源单位时间内产生的光子数为，故A正确，B错误； CD．根据光子数密度公式 解得 ，故C正确，D错误。 故选AC。 7．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)如图甲所示为氢原子的能级图，用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这三种光不正确的是（　　） A．照射该光电管时c光使其逸出的光电子初动能最大 B．光子动量 C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大 D．若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则c光的波长可以表示为 【答案】AD 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程，c光的遏止电压最大，即其逸出的光电子最大初动能最大，不是初动能最大，故A错误，符合题意； B．根据，光子波长越长，动量越小。c光的遏止电压最大，即c光的频率最高，根据，c光的波长最短，故光子动量，故B正确，不符合题意； C．根据，a光的波长最长，故a光的相邻条纹间距最大，故C正确，不符合题意； D．若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则c光是跃迁到发出的光，光子能量最大，根据能级差可得，即，故D错误，符合题意。 故选AD。 三、填空题 8．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)如图所示，若用三种频率分别为、、的光子照射图中的光电管时均能发生光电效应，且，则用频率为________（填“”“”或“”）的光照射时逸出光电子的最大初动能最大。欲使电流计G示数为零，应将滑片P向________（填“”或“”）移动。 【答案】 【详解】[1]根据光电效应方程可知，用频率为的光照射时逸出光电子的最大初动能最大。 [2]欲使电流计G示数为零，应使极板加上反向电压，则应将滑片P向移动。 9．(24-25高二下·福建华安县第一中学·期末)研究光电效应现象的实验装置如图所示。闭合开关S，当用单色光（光子能量为4.7eV）照射到光电管阴极上时，电流表示数大于零。移动滑动变阻器的触头，当电压表的示数大于或等于2.4V时，电流表的示数为0，光电管阴极的逸出功为______，用光子能量为5.0eV的单色光照射光电管阴极，光电子的最大初动能为______eV，对应的遏止电压为______V。 【答案】 2.3 2.7 2.7 【详解】[1]当电压表的示数大于或等于时2.4V，电流表的示数为0，可知，遏止电压为2.4V，根据 可得 根据光电效应方程有 解得 [2][3]用光子能量为5.0eV的单色光照射光电管阴极，光电子的最大初动能为 根据 可得的遏止电压 10．(24-25高二下·福建福州第十五中学·期末)美国物理学家密立根通过测量电子的最大初动能与入射光频率，由此算出普朗克常量，以检验爱因斯坦方程式的正确性。如图所示是根据某次实验作出的图象，a、已知，根据图象求得普朗克常量______，该金属的逸出功______。 【答案】 a 【详解】[1]由爱因斯坦光电效应方程得 Ek = hv - W0 则Ek—v图像的斜率为普朗克常量，则 h = [2]由爱因斯坦光电效应方程得 Ek = hv - W0 代入点（0，- a）得 W0 = a 四、实验题 11．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)某同学要探究“光电效应的饱和光电流”的实验规律，根据实验需要设计了电路如图甲所示。图甲中直流电源的正负极可以调节，、是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的截止频率为，元电荷为，普朗克常量为。 (1)为了达到实验目的，直流电源的正极应该接在_____（选涂“A．1”、“B．2”）进行实验。 (2)实验时，将电路图中的滑动变阻器的滑片移到最左端，用频率为（大于）的光照射在阴极上，此时会看到电压表的示数_____（选涂“A．为零”、“B．不为零”），电流表的示数_____（选涂“A．为零”、“B．不为零”），将滑动变阻器的滑片逐渐向右移，会看到电流表的示数变化情况是逐渐变大后不变。 (3)将电源反接，仍将滑动变阻器的滑片从左向右移，当电流表的示数刚好减为零时，理论上电压表的示数应为_____（用、、、表示）。 (4)换用频率为的单色光进行第二次实验，两次实验测得多组电压表示数和电流表示数，在同一坐标系中作图像如图乙所示，若，则第一次实验作出的图像应是_____（选涂“A．a”、“B．b”）图像。 【答案】(1)B (2) A B (3) (4)B 【详解】（1）为了达到实验目的，光电管两端应接正向电压，也就是直流电源的正极应接在“2”上。 故选B。 （2）[1] 将电路图中的滑动变阻器的滑片移到最左端，用频率为（大于）的光照射在阴极上，光电管被短接，光电管的正向电压为零，即此时会看到电压表的示数为零。 [2]因为，会发生光电效应，则电流表的示数不为零。 （3）将电源反接，仍将滑动变阻器的滑片从左向右移，当电流表的示数刚好减为零时，则 由光电效应方程得， 由以上三式联立得 所以 （4）由 可知越大，U越大，所以第一次实验作出的图像应是b。 故选B。 12．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)光伏农业中，光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图，包含光电管（阴极K）、电源、放大器和电磁铁。现用图1所示装置研究两种金属a、b的光电效应的规律。图2为反映两种金属光电效应规律的图像，为入射光的频率，为遏止电压。电源电压足够，为普朗克常量。金属a的逸出功______（填“大于”、“小于”或“等于”）金属b的逸出功。光电管阴极K选用金属a，在能发生光电效应且电路正常工作的条件下，仅增大光强，电磁铁对衔铁的吸引力将______（填“增强”、“减弱”或“不变”）。 【答案】 小于 增强 【详解】[1]根据 当等于0时，解得 根据图2可知，金属a的逸出功小于金属b的逸出功； [2] 在能发生光电效应且电路正常工作的条件下，仅增大光强，则光电流增大，电磁铁磁性增强，电磁铁对衔铁的吸引力将增强。 地 城 考点02 原子结构 一、单选题 1．(24-25高二下·福建宁德第三教研共同体·期末)比荷（specificcharge）指带电粒子的电荷量与其质量的比值，单位为库仑每千克（C/kg）。对于微观粒子而言，它是描述其电磁性质的关键参数。以下粒子中，比荷最大的是（    ） A．质子 B．电子 C．中子 D．氦原子核 【答案】B 【详解】比荷定义为带电粒子的电荷量与其质量的比值，即。比较各粒子的比荷时，需考虑电荷量和质量的数值（取绝对值计算，因比荷大小仅与量值相关）。 质子电荷量，质量。比荷为 电子电荷量 ，质量。比荷为 中子电荷量（不带电），质量。比荷为 氦原子核由2个质子和2个中子组成，电荷量 质量。比荷为 比较比荷数值可知电子的比荷远大于其他粒子。 故选B。 2．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是（    ） A．在粒子散射实验中，粒子与电子发生碰撞造成粒子大角度偏转 B．粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据 C．大量氢原子处于的能级，最多可以辐射出10种不同频率的光 D．玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象 【答案】B 【详解】A．在粒子散射实验中，粒子与原子核发生碰撞造成粒子大角度偏转，故A错误； B．粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，故B正确； C．根据波尔的能级跃迁理论，可以辐射不同频率的光子数种类为 故C错误； D．玻尔理论成功解释了氢原子光谱的实验规律，但无法解释复杂原子的光谱现象，这也是玻尔理论的局限性，故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据氢原子只发出6种不同频率的色光，可知单色光照射大量处于基态的氢原子使它跃迁到n=4的激发态，故照射氢原子的单色光的光子能量为 故选A。 4．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)太阳发射出的高能带电粒子击穿大气层，并与大气中的分子和原子相碰撞，使被撞击的分子和原子处于激发状态，恢复常态时，其激发的能量就以光能的形式发射出来，从而形成了绚丽多彩的极光。受大地磁爆影响，2023年12月1日北京上空罕见地出现了极光，已知此次出现的深红色极光波长约为630nm，真空中的光速为，则（　　） A．极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的 B．大气层中的分子和原子可以吸收任意大小的能量发生跃迁 C．深红色极光的频率约为 D．对极光进行光谱分析可以推测太阳的物质组成 【答案】A 【详解】A．根据题意可知，极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的，故A正确； B．由玻尔原子理论可知，大气层中的分子和原子只能吸收特定大小的能量发生跃迁，而不是任意大小的能量，故B错误； C．根据题意，由公式可得，深红色极光的频率约为 故C错误； D．对极光进行光谱分析可以推测地球大气的物质组成，无法推测太阳的物质组成，故D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·福建仙游第一中学·期末)在氢原子光谱中，把氢原子从n=3、4、5、6……能级跃迁到m=2能级时发出的光子光谱线系称为巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线条数为( 　　) A．2条 B．3条 C．6条 D．10条 【答案】C 【详解】一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，可知分别从n=4跃迁到n=2和n=3跃迁到n=2，则氢原子处于第4能级，根据=6知，这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线的条数为6条．故选C． 6．(24-25高二下·福建“三明二中、永春一中、龙岩一中”三校·期末)研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，对于同一阴极K，用光照强度分别为、，对应的波长分别为、的单色光1、2照射，测得电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。则下列结论正确的是（　　） A．单色光1照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为eUc1 B．若直流电源左端为正极，增大电压表示数，则电流表示数一定增大 C．单色光1的最大初动能大于单色光2的最大初动能 D． 【答案】D 【详解】A．根据光电效应规律，是电子逸出的最大初动能，并非所有电子的初动能都等于，故A错误； B．当电压增大到饱和光电流后，再增大电压，电流表示数不再增大，故B错误； C．由 单色光1的遏止电压小于单色光2的，则单色光1的最大初动能小于单色光2的最大初动能，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 单色光2的最大初动能更大，说明其频率更高，波长更短，故，D正确。 故选D。 二、多选题 7．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)根据玻尔原子模型，氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，红外线光子能量小于可见光，紫外线光子能量大于可见光，则（　　） A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线 B．氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线 C．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离 D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时最多可辐射出6种频率的光子 【答案】CD 【详解】A．重核裂变和轻核聚变才能释放出γ射线，故A错误； B．根据跃迁公式，有 在可见光范围之内，故B错误； C．处于能级的氢原子吸收1.51eV的光子能量就可以电离，紫外线的光子能量大于3.11eV，处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离，故C正确； D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时最多可辐射出种频率的光子，故D正确。 故选CD。 8．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)如图是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光，则（　　） A．a光光子能量最大 B．在真空中，b光传播速度最大 C．在同一均匀介质中，a光折射率最大 D．a、b、c三种光波长分别为λa、λb、λc，满足λa=λb+λc 【答案】AC 【详解】A．原子跃迁所放出的光子的能量等于对应能级的能量差，因E1与E3间的能量差最大，故a光子的能量最大，c光子能量次之，而b光子能量最小，故A正确； B．不同频率的光在真空中传播的速度都相等，故B错误； C．根据可知，a光子的频率最大，则a光折射率最大，故C正确； D．因 结合频率条件可得 即，故D错误。 故选AC。 9．(24-25高二下·福建厦门·期末)如图所示为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出频率不同的光子，分别用这些光照射逸出功为3.34eV的锌板，则（　　） A．这些氢原子最多可以辐射出10种不同频率的光子 B．辐射出的光子中，从能级跃迁到能级的光子波长最长 C．辐射出的光子中，有5种频率的光可以使锌板发生光电效应 D．锌板逸出的光电子中，初动能的最大值为9.72eV 【答案】AD 【详解】A．这些氢原子最多可以辐射出种不同频率的光子，选项A正确； B．辐射出的光子中，从能级跃迁到能级的能级差最大，则辐射的光子频率最大，波长最短，选项B错误； C．辐射出的光子中，大于3.34eV的光子有4种，分别是5→1（光子能量13.06eV），4→1（光子能量12.75eV），3→1（光子能量12.09eV），2→1（光子能量10.2eV），即有4种频率的光可以使锌板发生光电效应，选项C错误； D．锌板逸出的光电子中，初动能的最大值为Ekm=(13.06-3.34)eV=9.72eV，选项D正确。 故选AD。 10．(24-25高二下·福建福州第十五中学·期末)氢原子钟是一种精密的计时器具，其工作原理是利用原子能级跃迁辐射出来的光来控制、校准计时。如图所示为氢原子的能级结构图，已知可见光光子的能量范围为1.62 ~ 3.11eV，则（   ） A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出4种不同频率的光 B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出2种可见光 C．从能级跃迁到能级辐射出的光比从能级跃迁到能级辐射出的光频率更大 D．处于能级的氢原子吸收任意频率的紫外线，都能使氢原子发生电离 【答案】BD 【详解】A．大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出 可计算出6种，A错误； B．根据能级跃迁公式可分别计算出辐射光子的能量为 4→3：1.51 - 0.85eV = 0.66eV，4→2：3.40 - 0.85eV = 2.55eV，4→1：13.6 - 0.85eV = 12.75eV，3→2：3.40 - 1.51eV = 1.89 eV，3→1：13.6 - 1.51eV = 12.09eV，2→1：13.6 - 3.4eV = 10.2eV 由上式可看出，大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出2种可见光，B正确； C．由B选项知4→3能级辐射出的光子能量比4→1能级辐射出的光子能量少，再根据光子的能量和频率的关系有 E = hv 可知从n = 4能级跃迁到n = 3能级辐射出的光比从n = 4能级跃迁到n = 1能级辐射出的光频率更小，C错误； D．处于n = 4能级的氢原子电离至少需要吸收0.85eV的能量，紫光的能量为3.11eV，而紫外线的能量要大于紫光的能量，则处于n = 4能级的氢原子吸收任意频率的紫外线，都能使氢原子发生电离，D正确。 故选BD。 三、填空题 11．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)氢原子的能级图如图所示。现有一群氢原子处在能级，向低能级跃迁的过程中最多能辐射出___________种频率的光子，其中波长最长的光子能量为___________；用能级直接跃迁到能级时辐射出的光子照射金属钾（逸出功为），发生光电效应时光电子的最大初动能为___________。 【答案】 10 0.31 0.61 【详解】[1]根据 可得处在能级的氢原子向低能级跃迁最多能放出10种不同频率的光子，故填10； [2]氢原子处于能级向低能级跃迁的过程中，当由能级跃迁至能级时，放出光子能量最小，波长最长，对应的光子能量为 故填； [3]氢原子由能级跃迁到能级时，辐射的光子能量为 由 解得光电子的最大初动能为 故填。 地 城 考点03 原子核 一、单选题 1．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)如图所示是原子核的平均结合能（也称比结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为，的核子平均结合能约为，下列说法正确的是（    ） A．是铀235核裂变的核反应方程式 B．属于衰变 C．的平均核子质量小于的平均核子质量 D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约能量 【答案】D 【详解】A．裂变反应中反应物要有中子参与才能完成，铀235核裂变的核反应方程式应为，A错误； B．该反应为轻核聚变，B错误； C．平均结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，因为的平均结合能小于的平均结合能，可知的平均核子质量大于的平均核子质量，故C错误； D．的核子平均结合能约为8MeV，把分成8个质子和8个中子需要的能量为ΔE1=16×8MeV=128MeV 的核子平均结合能约为7MeV，把分成4个需要的能量为ΔE2=（16×8-4×7×4）MeV=16MeV 所以，把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供的能量约为ΔE1-ΔE2=（128-16）MeV=112MeV 故D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)2025年3月国内首款碳-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳-14衰变释放的能量发电。由于碳-14半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿命，制备碳-14的核反应方程：，碳—14的衰变方程：。下列说法正确的是（　　） A．X为电子，Y为质子 B．Y是由碳-14原子核内的中子转化成质子时产生的 C．若在月球上使用该电池，环境温度变化太大，会影响碳-14的半衰期 D．若电池中的碳-14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的寿命约为2865年 【答案】B 【详解】A．根据质量数守恒，左边总质量数为14+1=15，右边为14+X的质量数，故X的质量数为1；电荷数左边为7+0=7，右边为6+X的电荷数，故X的电荷数为1。因此X为质子； 根据质量数守恒（14=14+Y的质量数）得Y的质量数为0，电荷数守恒（6=7+Y的电荷数）得Y的电荷数为-1，故Y为电子。因此X为质子，Y为电子，故A错误； B．Y是β衰变产生的电子，其来源是碳-14核内的中子转化为质子时释放的电子，故B正确； C．半衰期是原子核的固有属性，与外界环境（如温度）无关，因此在月球上温度变化不会影响碳-14的半衰期，故C错误； D．半衰期定义为半数原子核衰变所需的时间。若电池在碳-14半数衰变时失效，则其寿命应等于半衰期5730年，而非2865年（半衰期的一半），故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A．X粒子为正电子 B．Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C．钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D．核内有62个质子，147个中子 【答案】C 【详解】A．设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据质量数守恒、电荷数守恒分别有 解得 X粒子为负电子，故A错误； B．同理，可知Y粒子质量数为0，电荷数为-1，可知Y粒子为电子，它是原子核内的中子转化为质子时产生的，不是核外电子逃逸的结果 ，故B错误； C．半衰期是放射性元素的固有属性，由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件（如温度、压强等）无关，所以钷元素的半衰期不随温度变化而变化，故C正确； D．对于核，可知质子数为62 ，根据质量数=质子数+中子数，可得中子数为147−62=85，故D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)静止在真空匀强电场中的某原子核发生衰变，其衰变粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示（a、b表示长度）。原子核重力不计，则该衰变方程可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】CD．由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与衰变粒子的受力方向均与电场强度方向相同，带正电，所以放出的粒子为粒子，CD错误； AB．设运动时间为t，上轨迹粒子电荷量为，质量为，下轨迹粒子电荷量为，质量为，由动量守恒有 根据类平抛运动处理规律，则有 ， ， 联立得到 所以A选项中方程粒子符合，B选项方程粒子不符合，A正确，B错误。 故选A。 5．(24-25高二下·福建仙游第一中学·期末)用中子轰击原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为，、、、的质量分别为m1、m2、m3、m4，原子核的半衰期为T，其比结合能小于Y原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（　　） A．原子核中有56个中子 B．若升高的温度，的半衰期将会小于T C．裂变时释放的能量为（m1－2m2－m3－m4）c2 D．原子核比Y原子核更稳定 【答案】C 【详解】A．原子核中电荷数为92，质量数为235，则中子数为 A错误； B．放射性元素的半衰期与温度、压强等因素无关，由原子核内部因素决定，B错误； C．根据爱因斯坦质能方程知，裂变时释放的能量为 C正确； D．由原子核的比结合能小于Y原子核的比结合能，可知Y原子核比原子核更稳定，D错误。 故选C。 二、多选题 6．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数是77，发生β衰变的半衰期为74天，放出的γ射线，适合透照的钢板厚度为10~100mm，下列说法正确的是（　　） A．衰变产生的新核用X表示，铱192的衰变方程为 B．若已知钢板厚度标准为30mm，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于30mm，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙 C．若有20个铱192原子核，则经过148天还有5个没有衰变 D．衰变产生的β射线是铱192原子核外电子电离形成的电子流，具有中等的穿透能力 【答案】AB 【详解】A．β衰变的实质是原子核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，反应过程中遵循质量数和电荷数守恒，所以铱192的衰变方程为，故A正确； B．探测器得到的射线变弱，说明钢板厚度增大，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，故B正确； C．半衰期是大量原子核的统计规律，对少数原子核不适用，故C错误； D．衰变产生的β射线是铱192原子核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，并不是原子核外电子电离形成的电子流，故D错误。 故选AB。 7．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)2021年5月28日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　） A．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力 B．反应产物x为 C．x核的质量为 D．x的比结合能为 【答案】AD 【详解】A．要发生聚变反应，两个原子核要足够近，故需要克服两氘核间巨大的库仑斥力，故A正确； B．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知x的质量数为3，电荷数为2，所以反应产物x应为，故B错误； C．根据爱因斯坦质能方程有 则有 解得 故C错误； D．根据能量守恒定律有 解得 故D正确。 故选AD。 8．（24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末）2025年，我国“人造太阳”实现了等离子体原子核温度超1亿度的突破。在1亿度的高温条件下“人造太阳”内可发生如下核反应：→+17.5MeV，若动量大小相等，方向相反的氘核与氚核正碰后发生核反应，反应产生的与的总动能近似等于核反应释放的全部能量，则（　　） A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变反应 C．获得的动能约为14MeV D．获得的动能约为14MeV 【答案】AC 【详解】A．核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正确； B．该反应是核聚变反应，B错误； CD．在真空中，该反应动量守恒，由于相撞前氘核与氚核动量大小相等，方向相反，系统总动量为零。故反应后氦核与中子的动量也大小相等，方向相反。 由 得反应粒子获得的动能之比为 而两个粒子获得的总动能为，故获得的动能， 获得的动能。故C正确，D错误。 故选AC。 三、填空题 9．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)完成下列核反应方程： (1)_____； (2)_____； (3)_____。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据核反应方程所遵循的质量数守恒、核电荷数守恒规律可得 故填； （2）根据核反应方程所遵循的质量数守恒、核电荷数守恒规律可得 故填； （3）根据核反应方程所遵循的质量数守恒、核电荷数守恒规律可得 故填。 10．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)中国的核聚变研究已进入世界前列，主要利用2个氘核聚变成，被称为人造太阳，已知氘核的质量为，的质量为，中子质量为，质子的质量为，α粒子的质量为，光在真空中的传播速度为c，补充完整该核反应方程：_______，该核反应中释放出的核能为_______（用题中的字母表示） 【答案】 【详解】[1]该核反应方程 [2]核反应中释放出的核能为 11．(24-25高二下·福建厦门·期末)中国自主研发的全超导托卡马克装置EAST（东方超环）在2025年1月20日创造了新的世界纪录，成功实现1亿摄氏度下等离子体稳态运行1066秒。该装置内部发生的核反应方程为，已知的平均结合能分别为1.09MeV，2.78MeV，7.03MeV，则X为______（选填“质子”“中子”或“电子”），该核反应释放的能量为______MeV。 【答案】 中子 17.60/17.6 【详解】[1]根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子； [2]核反应释放的能量为 12．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)80g某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为____天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的____（选填：A．穿透本领  B．电离本领）。 【答案】 3 B 【详解】[1]由 解得元素的半衰期为 天 [2]衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的电子与验电器中的正电荷中和，其带电荷将消失，是利用了射线的电离本领，故选B。 13．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)我国已经建造出世界第一台全高温超导托卡马克装置——“洪荒70”，被称为“人造太阳”装置内部核反应方程为；，其中X为________，若的比结合能为E1，的比结合能为E2，的比结合能为E3，则核反应释放的核能为________________（用题中物理量符号表示）。 【答案】 （或中子） 【详解】[1]由质量数和电荷数守恒，可知X为中子。 [2]由比结合能关系，则该核反应释放的核能为。 14．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)2024年12月报道，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”每次发生的主要核反应是两个结合成并放出一个新粒子即__________（填“质子”“中子”或“电子”），同时释放出能量E。此核反应为__________（填“核聚变”或“核裂变”）。若的质量为m1，的质量为m2，光在真空中的传播速度为c，则新粒子的质量为__________（用题中物理量符号表示）。 【答案】 中子 核聚变 【详解】[1][2]根据质量数守恒和电荷数守恒，可知核反应方程为 则放出的新粒子为中子，此核反应为核聚变； [3]设新粒子的质量为m3，核聚变是放能反应，反应前后质量减少，释放的能量 可得新粒子的质量 / / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 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 一、单选题 1．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是（　　） A．汤姆孙为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的 D．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性 2．(24-25高二下·福建漳州·期末)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则（　　） A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大 B．若将电源极性反接，电路中光电流增大 C．若换用波长为的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流 D．若换用波长为的光照射阴极K时，电路中一定有光电流 3．(24-25高二下·福建三明第一中学·期末)如图，当电键断开时，用光子能量为的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为（　 　） A． B． C． D． 4．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)下列说法正确的是（　　） A．甲图为静电除尘装置，利用的是电流磁效应 B．乙图中用铜丝网包裹话筒线，利用的是静电屏蔽原理 C．丙图为粒子散射实验，卢瑟福通过该实验发现了质子 D．丁图为光电效应现象，说明了光具有粒子性 二、多选题 5．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为两种光可让图乙所示的光电管阴极发生光电效应。分别用频率为两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．处于第3能级的氢原子不可能被能量为的电子碰撞从而跃迁到第4能级 B．图丙中的图线所表示的光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的 C．当电源右端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表读数一定不断增大 D．当电源右端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，到达A极的光电子动能一定不断增大 6．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为，且不计空气对光的吸收。（普朗克常量，真空中光速），则（　　） A．光源单位时间内产生的光子数 B．光源单位时间内产生的光子数 C．眼睛最远在距离能够看到这个光源 D．眼睛最远在距离能够看到这个光源 7．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)如图甲所示为氢原子的能级图，用同一光电管研究氢原子发出的a、b、c三种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图乙。则这三种光不正确的是（　　） A．照射该光电管时c光使其逸出的光电子初动能最大 B．光子动量 C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大 D．若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则c光的波长可以表示为 三、填空题 8．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)如图所示，若用三种频率分别为、、的光子照射图中的光电管时均能发生光电效应，且，则用频率为________（填“”“”或“”）的光照射时逸出光电子的最大初动能最大。欲使电流计G示数为零，应将滑片P向________（填“”或“”）移动。 9．(24-25高二下·福建华安县第一中学·期末)研究光电效应现象的实验装置如图所示。闭合开关S，当用单色光（光子能量为4.7eV）照射到光电管阴极上时，电流表示数大于零。移动滑动变阻器的触头，当电压表的示数大于或等于2.4V时，电流表的示数为0，光电管阴极的逸出功为______，用光子能量为5.0eV的单色光照射光电管阴极，光电子的最大初动能为______eV，对应的遏止电压为______V。 10．(24-25高二下·福建福州第十五中学·期末)美国物理学家密立根通过测量电子的最大初动能与入射光频率，由此算出普朗克常量，以检验爱因斯坦方程式的正确性。如图所示是根据某次实验作出的图象，a、已知，根据图象求得普朗克常量______，该金属的逸出功______。 四、实验题 11．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)某同学要探究“光电效应的饱和光电流”的实验规律，根据实验需要设计了电路如图甲所示。图甲中直流电源的正负极可以调节，、是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的截止频率为，元电荷为，普朗克常量为。 (1)为了达到实验目的，直流电源的正极应该接在_____（选涂“A．1”、“B．2”）进行实验。 (2)实验时，将电路图中的滑动变阻器的滑片移到最左端，用频率为（大于）的光照射在阴极上，此时会看到电压表的示数_____（选涂“A．为零”、“B．不为零”），电流表的示数_____（选涂“A．为零”、“B．不为零”），将滑动变阻器的滑片逐渐向右移，会看到电流表的示数变化情况是逐渐变大后不变。 (3)将电源反接，仍将滑动变阻器的滑片从左向右移，当电流表的示数刚好减为零时，理论上电压表的示数应为_____（用、、、表示）。 (4)换用频率为的单色光进行第二次实验，两次实验测得多组电压表示数和电流表示数，在同一坐标系中作图像如图乙所示，若，则第一次实验作出的图像应是_____（选涂“A．a”、“B．b”）图像。 12．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)光伏农业中，光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图，包含光电管（阴极K）、电源、放大器和电磁铁。现用图1所示装置研究两种金属a、b的光电效应的规律。图2为反映两种金属光电效应规律的图像，为入射光的频率，为遏止电压。电源电压足够，为普朗克常量。金属a的逸出功______（填“大于”、“小于”或“等于”）金属b的逸出功。光电管阴极K选用金属a，在能发生光电效应且电路正常工作的条件下，仅增大光强，电磁铁对衔铁的吸引力将______（填“增强”、“减弱”或“不变”）。 地 城 考点02 原子结构 一、单选题 1．(24-25高二下·福建宁德第三教研共同体·期末)比荷（specificcharge）指带电粒子的电荷量与其质量的比值，单位为库仑每千克（C/kg）。对于微观粒子而言，它是描述其电磁性质的关键参数。以下粒子中，比荷最大的是（    ） A．质子 B．电子 C．中子 D．氦原子核 2．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是（    ） A．在粒子散射实验中，粒子与电子发生碰撞造成粒子大角度偏转 B．粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据 C．大量氢原子处于的能级，最多可以辐射出10种不同频率的光 D．玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象 3．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　） A． B． C． D． 4．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)太阳发射出的高能带电粒子击穿大气层，并与大气中的分子和原子相碰撞，使被撞击的分子和原子处于激发状态，恢复常态时，其激发的能量就以光能的形式发射出来，从而形成了绚丽多彩的极光。受大地磁爆影响，2023年12月1日北京上空罕见地出现了极光，已知此次出现的深红色极光波长约为630nm，真空中的光速为，则（　　） A．极光是由分子和原子从高能级向低能级跃迁时产生的 B．大气层中的分子和原子可以吸收任意大小的能量发生跃迁 C．深红色极光的频率约为 D．对极光进行光谱分析可以推测太阳的物质组成 5．(24-25高二下·福建仙游第一中学·期末)在氢原子光谱中，把氢原子从n=3、4、5、6……能级跃迁到m=2能级时发出的光子光谱线系称为巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线条数为( 　　) A．2条 B．3条 C．6条 D．10条 6．(24-25高二下·福建“三明二中、永春一中、龙岩一中”三校·期末)研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，对于同一阴极K，用光照强度分别为、，对应的波长分别为、的单色光1、2照射，测得电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。则下列结论正确的是（　　） A．单色光1照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为eUc1 B．若直流电源左端为正极，增大电压表示数，则电流表示数一定增大 C．单色光1的最大初动能大于单色光2的最大初动能 D． 二、多选题 7．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)根据玻尔原子模型，氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，红外线光子能量小于可见光，紫外线光子能量大于可见光，则（　　） A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线 B．氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线 C．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离 D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时最多可辐射出6种频率的光子 8．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)如图是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光，则（　　） A．a光光子能量最大 B．在真空中，b光传播速度最大 C．在同一均匀介质中，a光折射率最大 D．a、b、c三种光波长分别为λa、λb、λc，满足λa=λb+λc 9．(24-25高二下·福建厦门·期末)如图所示为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出频率不同的光子，分别用这些光照射逸出功为3.34eV的锌板，则（　　） A．这些氢原子最多可以辐射出10种不同频率的光子 B．辐射出的光子中，从能级跃迁到能级的光子波长最长 C．辐射出的光子中，有5种频率的光可以使锌板发生光电效应 D．锌板逸出的光电子中，初动能的最大值为9.72eV 10．(24-25高二下·福建福州第十五中学·期末)氢原子钟是一种精密的计时器具，其工作原理是利用原子能级跃迁辐射出来的光来控制、校准计时。如图所示为氢原子的能级结构图，已知可见光光子的能量范围为1.62 ~ 3.11eV，则（   ） A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出4种不同频率的光 B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出2种可见光 C．从能级跃迁到能级辐射出的光比从能级跃迁到能级辐射出的光频率更大 D．处于能级的氢原子吸收任意频率的紫外线，都能使氢原子发生电离 三、填空题 11．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)氢原子的能级图如图所示。现有一群氢原子处在能级，向低能级跃迁的过程中最多能辐射出___________种频率的光子，其中波长最长的光子能量为___________；用能级直接跃迁到能级时辐射出的光子照射金属钾（逸出功为），发生光电效应时光电子的最大初动能为___________。 地 城 考点03 原子核 一、单选题 1．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)如图所示是原子核的平均结合能（也称比结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为，的核子平均结合能约为，下列说法正确的是（    ） A．是铀235核裂变的核反应方程式 B．属于衰变 C．的平均核子质量小于的平均核子质量 D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约能量 2．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)2025年3月国内首款碳-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳-14衰变释放的能量发电。由于碳-14半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿命，制备碳-14的核反应方程：，碳—14的衰变方程：。下列说法正确的是（　　） A．X为电子，Y为质子 B．Y是由碳-14原子核内的中子转化成质子时产生的 C．若在月球上使用该电池，环境温度变化太大，会影响碳-14的半衰期 D．若电池中的碳-14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的寿命约为2865年 3．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A．X粒子为正电子 B．Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C．钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D．核内有62个质子，147个中子 4．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)静止在真空匀强电场中的某原子核发生衰变，其衰变粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示（a、b表示长度）。原子核重力不计，则该衰变方程可能是（　　） A． B． C． D． 5．(24-25高二下·福建仙游第一中学·期末)用中子轰击原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为，、、、的质量分别为m1、m2、m3、m4，原子核的半衰期为T，其比结合能小于Y原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（　　） A．原子核中有56个中子 B．若升高的温度，的半衰期将会小于T C．裂变时释放的能量为（m1－2m2－m3－m4）c2 D．原子核比Y原子核更稳定 二、多选题 6．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是Ir，原子序数是77，发生β衰变的半衰期为74天，放出的γ射线，适合透照的钢板厚度为10~100mm，下列说法正确的是（　　） A．衰变产生的新核用X表示，铱192的衰变方程为 B．若已知钢板厚度标准为30mm，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于30mm，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙 C．若有20个铱192原子核，则经过148天还有5个没有衰变 D．衰变产生的β射线是铱192原子核外电子电离形成的电子流，具有中等的穿透能力 7．(24-25高二下·福建厦门双十中学·期末)2021年5月28日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　） A．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力 B．反应产物x为 C．x核的质量为 D．x的比结合能为 8．（24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末）2025年，我国“人造太阳”实现了等离子体原子核温度超1亿度的突破。在1亿度的高温条件下“人造太阳”内可发生如下核反应：→+17.5MeV，若动量大小相等，方向相反的氘核与氚核正碰后发生核反应，反应产生的与的总动能近似等于核反应释放的全部能量，则（　　） A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变反应 C．获得的动能约为14MeV D．获得的动能约为14MeV 三、填空题 9．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)完成下列核反应方程： (1)_____； (2)_____； (3)_____。 10．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)中国的核聚变研究已进入世界前列，主要利用2个氘核聚变成，被称为人造太阳，已知氘核的质量为，的质量为，中子质量为，质子的质量为，α粒子的质量为，光在真空中的传播速度为c，补充完整该核反应方程：_______，该核反应中释放出的核能为_______（用题中的字母表示） 11．(24-25高二下·福建厦门·期末)中国自主研发的全超导托卡马克装置EAST（东方超环）在2025年1月20日创造了新的世界纪录，成功实现1亿摄氏度下等离子体稳态运行1066秒。该装置内部发生的核反应方程为，已知的平均结合能分别为1.09MeV，2.78MeV，7.03MeV，则X为______（选填“质子”“中子”或“电子”），该核反应释放的能量为______MeV。 12．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)80g某放射性元素发生衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期为____天；该衰变产生的射线照射带正电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的____（选填：A．穿透本领  B．电离本领）。 13．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)我国已经建造出世界第一台全高温超导托卡马克装置——“洪荒70”，被称为“人造太阳”装置内部核反应方程为；，其中X为________，若的比结合能为E1，的比结合能为E2，的比结合能为E3，则核反应释放的核能为________________（用题中物理量符号表示）。 14．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)2024年12月报道，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”每次发生的主要核反应是两个结合成并放出一个新粒子即__________（填“质子”“中子”或“电子”），同时释放出能量E。此核反应为__________（填“核聚变”或“核裂变”）。若的质量为m1，的质量为m2，光在真空中的传播速度为c，则新粒子的质量为__________（用题中物理量符号表示）。 / / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 考点01波粒二象性 考点02原子结构 考点03原子核 目地城诗点01 波粒二象性 一、单选题 1.B 2.D 3.A 4.B 二、多选题 5.BD 6.AC 7.AD 三、填空题 8 V3 9. 2.3 2.7 2.7 10. a Vo a 四、实验题 11.(1)B (2) A B ()hvi-vo e (4)B www.zxxk.com 专题06近代物理 ☆3大高频考点概览 113 让教与学更高效 12 小于 增强 目地城着点02 原子结构 一、单选题 1.B 2.B 3.A 4.A 5.c 6.D 二、多选题 7.CD 8.AC 9.AD 10.BD 三、填空题 11 10 0.31 0.61 目地城遵点03 原子核 一、单选题 1.D 2.B 3.C 4.A 5.C 二、多选题 6.AB 7.AD 8.AC 三、填空题 2/3 可学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 9.()口H 2He H 10. n (2m1-m2-m3）c2 11. 中子 17.60/17.6 12. B 13. 口n(或中子) 4E3-2E1-3E2 14.中子 核聚变 2个m:号 3/3