专题09 近代物理（上海专用）2026年高考物理二模分类汇编

专题09 近代物理 利用各种先进手段，对沉入海底的沉船等重要物品进行探测，适时打捞出水面，进行各种有价值的研究。 1．（2026·上海虹口·二模）可利用放射性同位素，鉴别沉船年代。已知发生一次衰变，转化为稳定的新核。 （1）写出的衰变方程：______________________________________。 （2）已知的半衰期为5730年，1 g现代生物体内，每分钟大约有14个数量单位的自然衰变。科考员将海底打捞出的木制器皿取出8 g样品，测出每分钟恰好也有14个数量单位的自然衰变。则沉船距今约____________年。 2．（2026·上海虹口·二模）利用不同元素吸收光谱的差异，可对打捞物品的物质成分进行分析。光谱中，红外线、可见光、紫外线，具有明显热作用的是________________________，波长最长的是________________________。 3．（2026·上海虹口·二模）使用的某款探测仪中，含有振荡电路。某时刻，电路中电流方向如图所示，且线圈产生的磁场正在增强，则此时电容器（　　） A．电容增大 B．正在充电 C．电场能增大 D．上极板带负电 【答案】1． 17190 2． 红外线 红外线 3．D 【解析】1．（1）[1]β衰变的本质是原子核释放一个电子，电荷数+1，质量数不变，根据电荷数、质量数守恒可得衰变方程为。 （2）[2]衰变次数与剩余的原子核数成正比。由题意：8g古代样品每分钟衰变次数等于1g现代样品的衰变次数，说明8g样品中剩余的总量等于现代1g样品中的总量，可得剩余量满足 根据半衰期公式得 因此t=3T=17190年。 2．[1][2]电磁波谱中，红外线的热效应最显著；按波长排序：红外线>可见光>紫外线，因此波长最长的是红外线。 3．A．电容是电容器本身的固有属性，与充放电状态无关，电容不变，A错误； B．线圈产生的磁场正在增强说明电流增大，电流增大是放电过程，B错误； C．放电过程中电场能转化为磁场能，电场能减小，C错误； D．此时为放电过程，由电流方向（顺时针）可知，此时下极板带正电，上极板带负电，D正确。 故选D。 原子、原子核虽小，但其内部蕴藏着不可低估的能量。 4．（2026·上海虹口·二模）卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。在这个模型中，电子除了具有动能外，还具有______________能。 5．（2026·上海虹口·二模）如图，康普顿和他的中国学生吴有训在实验室中发现：X射线与静态弱束缚电子碰撞散射后，其波长随散射角增大而增大，这种现象被称为康普顿效应。下列说法正确的是（　　） A．经典波动理论可以完美解释康普顿效应 B．康普顿效应说明光子具有能量，但无动量 C．康普顿效应说明光子具有动量，但无能量 D．康普顿效应有力证明了爱因斯坦的光子说 6．（2026·上海虹口·二模）玻尔引入量子化概念，很好地解释了氢原子光谱的形成原因。已知氢原子在量子数和的激发态之间相互跃迁过程中，需吸收或放出的能量为，普朗克恒量为，则一氢原子在的激发态跃迁到基态的过程中（　　） A．发射频率为的光子 B．吸收频率为的光子 C．发射频率为的光子 D．吸收频率为的光子 7．（2026·上海虹口·二模）事实上，原子核的质量小于核子分散时的总质量，两者之差称为质量亏损。核内各核子彼此分离时的总能量与该原子核能量之差称为原子核的结合能，与核子数的比值叫平均结合能。已知光在真空中的速度为。 （1）原子核的结合能与质量亏损之间的关系为：____________________________。 （2）如图表示原子核的平均结合能随核子数变化的关系。平均结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。、、、、、是核子数逐渐增多的元素，则( ) A．铁56的原子核最稳定 B．原子核分解为原子核和，放出能量 C．原子核分解为原子核和，放出能量 D．若干独立核子合并为一个原子核时，需吸收能量 E．、合并为一个原子核时，平均每个核子释放的能量小于分解为原子核和时平均每个核子所释放的能量 【答案】4．电势能 5．D 6．A 7． 。 AB 【解析】4．卢瑟福核式结构模型中，电子受原子核的库仑引力作用，处于原子核的电场中，因此除动能外还具有电势能。 5．A．经典波动理论无法解释散射后X射线波长增大的现象，A错误； BC．康普顿碰撞过程满足能量守恒和动量守恒，证明光子同时具有能量和动量，BC错误； D．康普顿效应有力证明了爱因斯坦的光子说，D正确。 故选D。 6．氢原子能级满足 由题意得 解得 氢原子从n=3激发态跃迁到基态（n=1），是高能级向低能级跃迁，向外发射光子，光子能量为 又 解得光子频率 故选A。 7．（1）[1]根据爱因斯坦质能方程，原子核结合能与质量亏损的关系为。 （2）[2]A．平均结合能越大原子核越稳定，由图可知铁56的平均结合能最大，因此最稳定，A正确； B．F平均结合能小于D、E，F更不稳定说明能量高，因此F分解为D、E会放出能量；B正确： C．C的平均结合能大于A、B，C更稳定说明能量低，因此C分解为A、B需要吸收能量，C错误； D．独立核子结合为原子核时存在质量亏损，会放出能量，D错误； E．轻核区平均结合能随核子数上升更快，A、B聚变为C时，平均每个核子释放的能量大于F分解为D、E时平均每个核子释放的能量，E错误。 故选AB。 小艾同学被某展馆的如图（a）所示的仪器吸引，想要研究其原理。图（b）所示为俯视图，由四个叶片组成的“风车”置于密闭玻璃罩内的转轴上，相邻叶片之间成，每个叶片一面涂黑、一面镀银。光照射时，叶片会转动。 8．（2026·上海嘉定·二模）假设密闭玻璃罩内无叶片，初始时，温度为，压强为，若温度升高，压强将增大__________。（忽略玻璃罩内容积的变化） 9．（2026·上海嘉定·二模）如图（b）所示，光垂直照射叶片。假设很短的时间内照射到单个叶片的光子数为，单个光子的能量为，光速大小为。若光子被黑面完全吸收（即光子动量完全传递给叶片），这段时间内黑面受到的冲量大小为_____________；若光子打在银面上以相同速度大小反弹，这段时间内银面受到的平均冲力大小为______________。 10．（2026·上海嘉定·二模）叶片黑面吸热，黑面附近的气体压强会增大，其原因是__________。 A．气体体积膨胀，分子间斥力增大 B．光子直接撞击叶片，产生额外压强 C．气体分子数密度增大，单位时间内撞击叶片次数增多 D．气体分子平均速率增大，撞击叶片时的平均冲量增大 11．（2026·上海嘉定·二模）关于叶片转动的原因有两种观点：甲认为黑面和银面均受光子的冲力，叶片转动主要是“光压”差；乙认为黑面和银面均能吸热但程度不同，叶片转动主要是这两个面附近的气压差， （1）（多选）以下符合推理的是___________。 A．根据甲观点，相对于同时照射黑面和银面，光只照射银面时叶片转更快 B．根据乙观点，相对于同时照射黑面和银面，光只照射黑面时叶片转更快 C．无论根据哪种观点，玻璃罩内抽成真空时，叶片都转得更快 D．无论根据哪种观点，照射的光强增大，叶片都转得更快 （2）（简答）小艾观察到叶片转动方向为顺时针（俯视），如图（c）所示，即黑面背离光源方向。你支持甲乙哪种观点，并说明依据_______。 【答案】8．5 9． 10．D 11． ABD 我支持乙观点，依据为：黑面吸热更多，附近气体温度更高、压强更大，对黑面的推力更大，推动叶片向银面方向转动，与观察到的实际转动方向一致 【解析】8．密闭玻璃罩内的封闭气体体积不变，根据查理定律可得 其中，， 解得 9．[1]单个光子的能量为 光子的波长为 则单个光子的动量为 联立，解得 光子被黑面完全吸收，对时间内的所有光子，根据动量定理可得 因为光子动量完全传递给叶片，所以这段时间内黑面受到的冲量大小为； [2]若光子打在银面上以相同速度大小反弹，设光子受到到平均作用力大小为，根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可得，这段时间内银面受到的平均冲力大小为。 10．气体的体积不变，气体分子数密度不变；叶片黑面吸热，黑面附近的气体温度升高，撞击叶片时的平均冲量增大。 故选D。 11．（1）[1]A．设光子受到黑面的平均作用力大小为，根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可得，这段时间内黑面受到的平均冲力大小为，即银面受到的平均冲力更大，所以根据甲观点，相对于同时照射黑面和银面，光只照射银面时叶片转更快，故A正确； B．黑面吸热程度更大，温度升高更大，根据可知，黑面的气压差更大，所以根据乙观点，相对于同时照射黑面和银面，光只照射黑面时叶片转更快，故B正确； C．玻璃罩内抽成真空时，没有气体压强，则不存在气压差，对于乙观点，则叶片将静止，故C错误； D．照射的光强增大，对甲观点，黑面和银面受光子的冲力均增大，则叶片转得更快；对乙观点，封闭气体温度升高更大，根据可知，黑面的气压差更大，则叶片转得更快，故D正确。 故选ABD。 （2）[2]黑面吸热更多，附近气体温度更高、压强更大，对黑面的推力更大，推动叶片向银面方向转动，与观察到的实际转动方向一致，所以乙观点正确。 通过分析放射性矿石的衰变数据，结合晶体衍射成像技术，可解构矿石内部原子排列与演化历史。已知α粒子电荷量为+2e，质量约为4mp（mp为质子质量）；β粒子电荷量为-e，质量约为mp；γ粒子为光子。 12．（2026·上海黄浦·二模）放射性矿石是含有不同放射性同位素各种化合物的混合物。 （1）将放射性矿石样品置于开孔铅盒内，探测器正对小孔记录电离事件总数（每接收到一个α、β或γ粒子，即触发一次电离事件）。先将小孔封闭测量周围环境背景辐射；再将小孔打开，在小孔和探测器间依次放置不同的吸收体多次测量。记录数据如右表，则该矿石的β粒子辐射量占矿石辐射粒子总量的百分比为_________%。 小孔状态和吸收体放置情况 电离事件记录 小孔封闭 100秒内30次 小孔打开 不放置吸收体 50秒内515次 小孔打开 0.5毫米厚的纸吸收体 10秒内92次 小孔打开 4毫米厚的铅板吸收体 100秒内250次 （2）如图所示，矿石衰变产生的混合射线粒子通过某装置后，以相同   速率经过小孔S垂直射入范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。则α粒子的运动轨迹可能是图中的虚线_________，α粒子与β粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径比为_________。 13．（2026·上海黄浦·二模）如图所示为探测器记录的某种放射性矿石样品衰变过程中，计数率随时间的变化曲线。当样品衰变至低水平时，探测器仍可记录背景辐射。则该样品的半衰期约为_________。 A、0.6天 B、1.0天 C、1.4天 D、2.0天 14．（2026·上海黄浦·二模）利用“晶体衍射成像”技术推演晶体的结构。 （1）衍射仪所使用的X射线波长应_________晶体中原子间距离。 A、远大于    B、相近于    C、远小于 （2）当电子被直流电压加速并撞击金属表面时，会产生波长为的X射线，该X射线单个光子的能量为_________。一个电子的动能约有1%用于产生单个光子，则给电子施加的加速电压约为_________。（已知普朗克常量h，元电荷e，光速c） 【答案】12． 67 a 3600 13．B 14． B 【解析】12．[1]小孔封闭，背景辐射频次次/秒 不设置吸收体，总辐射频次次/秒 放置0.5毫米的纸吸收体时，则和的辐射频次次/秒 放置4毫米的铅板吸收体时，则的辐射频次次/秒 的辐射频次次/秒，则该矿石的粒子辐射量占矿石辐射粒子总量的百分比为 [2]根据左手定则，α粒子带正电，洛伦兹力向左，故其运动轨迹可能是图中的虚线。 [3]根据洛伦兹力提供向心力有 解得，带电粒子速率相等时，半径与质量成正比与电荷量成反比，则α粒子与β粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径比为 13．由题意可知初始计数率为120-20=100，经历一个半衰期后计数率应为50+20（即70），根据图像可知时间为1.0天，故B正确。 故选B。 14．[1]根据发生明显衍射的条件是障碍物或孔径尺寸与波长相接近，故衍射仪所使用的X射线波长应相近于晶体中原子间距离。 [2]根据光子能量， 联立解得 [3]由动能定理可得，且 联立解得 流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 15．（2026·上海·质量监控）流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 （1）如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是______。 A．   B． C．   D． （2）下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是______。 A．      B． C．    D． （3）用波长为的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为______。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） 16．（2026·上海·质量监控）流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为、长为的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为。使一质量为的含细胞液滴带上正电，电荷量为，液滴以速度从两极板上方竖直向下进入电场，从点离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 （1）若两极板所构成电容器的电容为，求该电容器所带电荷量。 （2）求液滴离开电场时偏转的距离及其在点位置时的速度。 （3）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度。 【答案】15． C A 16．（1）；（2）；，速度与竖直方向夹角满足；（3），方向垂直纸面向外 【解析】15．（1）[1]AD．当光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时，折射角一定小于入射角，故AD错误； BC．光沿法线方向入射界面时，入射角为0，不发生偏折，但由玻璃砖进入空气时，折射角大于入射角，故B错误，C正确； 故选C。 （2）[2] 双缝干涉图样的特点是条纹等间距、宽度相等，根据条纹间距公式可知，绿光的波长大，绿光的条纹间距较大。 故选A。 （3）[3] 根据爱因斯坦光电效应方程，结合动能定理有 其中 解得 16．（1）平行板间匀强电场满足 电容定义式 解得 （2）液滴不计重力，竖直方向不受力，做匀速直线运动，穿过电场的时间 水平方向受电场力，加速度 偏转距离 解得 离开电场时，合速度为 设液滴出电场的速度与竖直方向夹角为，则有 （3）根据几何关系可知 液滴在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外 光现象及研究 光现象涵盖反射、折射、干涉、衍射、光电效应等物理行为，研究价值很高。 17．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)如图（a）所示，纸面内一束单色光，由空气以入射角射向一圆柱形长直玻璃柱的左端面圆心点，并恰好在玻璃柱的内侧面发生全反射。 （1）该玻璃柱材料对该单色光的折射率___________； （2）在点施加简谐振动，持续时间后停止，产生的简谐波沿玻璃柱水平向右传播。某时刻观测到如图（b）中的实线波形，经过时间后波形变为图（b）中的虚线。已知、两点间距离为，振动振幅为。则___________。 A．点起振方向向下 B．时间 C．该波在玻璃柱中的传播速度为 D．处的玻璃质点振动的总路程为 18．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系如图所示，则光___________。 A．波长是光的倍 B．光子能量是光的倍 C．光子动量是光的倍 D．比光更容易发生明显衍射 19．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)小贤研究光电效应的电路如图（a）所示，电路中真空管的阴极为金属铯板。已知金属铯的逸出功，元电荷，普朗克常量。 （1）图（b）为氢原子的能级示意图。用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光，照射铯极板。这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为___________； A．    B．   C．    D． （2）用频率的蓝光照射真空管的铯极板，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，测得电路中多组光电流与A、K之间的电压，根据数据描绘图线如图（c）。 ①为测得图（c）中的纵轴截距和横轴截距，滑片应分别置于图（a）中的___________和___________（均选择：A．之间    B．点    C．之间）。 ②（计算）求图（c）中的值（结果保留位有效数字）__________。 【答案】17． ACD 18．BC 19． B B A 【解析】17．[1] 光从空气以入射角射向圆心O，设折射角为，则根据折射定律有 光在玻璃柱内侧恰好发生全反射，则根据几何关系可得全反射的临界角为 而全反射的临界角应满足 结合数学关系 联立可得该玻璃柱材料对该单色光的折射率为 [2] A．波沿玻璃柱水平向右传播，则利用“同侧法（波的传播方向和质点的振动方向在波形曲线的同一侧）”的规律可知，图(b)中最右侧质点的振动方向向下，而波的起振方向与最右侧质点的起振方向相同，所以O点起振方向向下，故A正确； B．M、N间距为，对应，即 解得波长为 点振动持续时间为，对于，即 解得周期为 虚线波形相对于实线波形移动了，则所需时间为，故B错误； C．该波在玻璃柱中的传播速度为，故C正确； D．M处的玻璃质点振动的时间为，由于做简谐运动的质点一个周期内振动的路程为，所以处的玻璃质点振动的总路程为，故D正确。 故选ACD。 18．A．双缝干涉的条纹间距公式为，从图中可以看出，光的条纹间距是光的条纹间距的，即 由于题图为两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系，所以和相同，则有，故A错误； B．光子的能量为 所以有，故B正确； C．光子的动量为，所以有，故C正确； D．波长越长越容易发生明显衍射，由于光波长更长，所以光更容易发生明显衍射，故D错误。 故选BC。 19．[1] 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能释放的光子种类数为 释放的光子能量为 已知金属能产生光电效应的条件是入射光的光子能量应大于或等于金属的逸出功，所以由分析可知，只有从能级跃迁到、能级以及从能级跃迁到能级和从能级跃迁到能级的4种光子（光子能量均小于）不能使铯极板产生光电效应，其余的6种光子（光子能量均大于）都能使铯极板产生光电效应。所以这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为6。 故选B。 [2] 图像中纵轴截距对应的电压，此时滑片P应置于O点。 故选B。 [3] 图像中横轴截距对应遏止电压，此时为反向电压，所以滑片P应置于之间。 故选A。 [4] 光电效应方程为 又因为 联立解得 20．光传感器 光传感器在很多领域都起着重要的作用。 (1)光传感器的接收口由某种折射率为的特种玻璃制成，其导光管由可弯折的柔性光学纤维制成。如图，光纤芯层折射率为，涂层折射率为。 ①光以光速射入接收口的玻璃，光在玻璃中的传播速度变为______。 ②为保证光在导光管弯折处不发生泄漏，折射率小的应是______层；光线入射时与管面的夹角必须小于______。（用、表示） (2)如图（a），靠得极近的两个激光光源、发出的光，射在屏幕上形成稳定的明暗条纹，屏幕上有一点，此时位于两光源连线的垂直平分线上。 ①这些明暗相间的条纹是由光的______现象引起的。 A．折射                B．全反射                C．干涉                D．衍射 ②（多选）保持光源不动，沿图（a）所示方向缓慢移动光源，发现点出现明暗交替变化的现象。用光传感器记录下点的光强变化，得到光强一时间的图（b）。由此可推断出的结论有______。 A．仍有（1）的光学现象                    B．没有（1）的光学现象 C．在匀速移动                            D．在变速移动 (3)光传感器内部的主要元件是光电管，用某种金属作为其阴极。 ①传感器突然失灵，在排除了电路故障后，最合理的做法是检测______。 A．照射光的波长是否变长 B．照射光的强度是否减弱 C．光照时间是否变短 ②（作图）如图，该金属的遏止电压与入射光频率的关系为一条直线。若换用逸出功更大的另一种金属材料重复实验，在图上画出这种金属的图线_______。 ③（多选）利用图（a）所示装置可以研究单色光的光电效应规律，测得如图（b）所示的实验曲线，其中横轴表示加速电压，纵轴表示光电流，为遏止电压，为饱和光电流。由图可得______。 A．入射光的频率                            B．光电子的最大初动能 C．光电管阴极金属的逸出功                    D．单位时间内阴极逸出的光电子数 【答案】(1) 涂 (2) C AD (3) A 见解析 BD 【详解】（1）[1]折射率定义为 得光在玻璃中速度 故填 [2]光纤全反射要求光从光密介质射入光疏介质，因此芯层折射率涂层折射率，折射率小的是涂层。 [3]设光线入射端面时折射角为，在芯层涂层界面发生全反射要求入射角临界角，其中 结合几何关系和折射定律可得 即 （2）[1]两个相干光源产生稳定明暗条纹，是光的干涉现象，故选C。 [2]AB．O点出现明暗交替，说明仍满足干涉条件，存在干涉现象，故A正确、B错误； CD．图中明暗变化的时间间隔相等，即相同时间内路程差变化量恒定，由于路程差随移动的变化率越来越大，因此做变速移动，故C错误、D正确。 故选AD。 （3）[1]光电管靠光电效应工作，排除电路故障后，若不能产生光电流，说明不能发生光电效应，光电效应的条件是入射光频率大于金属极限频率（波长小于极限波长），若照射光波长变长，频率降低，低于极限频率就无法产生光电效应，光传感器失灵；光强、光照时间不影响光电效应能否发生，仅影响光电流大小，故选A。 [2]根据光电效应方程 得 斜率为定值，逸出功更大时，极限频率更大，因此新图线和原线平行，横截距在原右侧。 [3]AC由 仅知道一个，没有其他条件无法求出入射光频率和逸出功，故A、C错误； B已知遏止电压可直接得到光电子最大初动能，故B正确； D饱和光电流（为单位时间逸出光电子数） 因此由可得单位时间逸出的光电子数，故D正确。 故选BD。 21．(25-26高三下·上海金山区·二模)流式细胞仪。流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 (1)流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 ①如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是_________。 A．   B． C．   D． ②下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是( ) A．    B．    C．    D． ③用波长为λ的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为_____。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） (2)流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为d、长为L的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为E。使一质量为m的含细胞液滴带上正电，电荷量为q，液滴以速度v0从两极板上方竖直向下进入电场，从点 P 离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 ①若两极板所构成电容器的电容为C，该电容器所带电荷量为_________。 ②（计算）求液滴离开电场时偏转的距离x及其在点P 位置时的速度v=______。 ③（计算）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方h处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度B=______。 【答案】(1) C A (2) 【详解】（1）[1]A．空气斜射入玻璃时，一定会发生折射，传播方向一定改变，A选项中光线方向未偏折，故A错误； B．光从玻璃射向空气时，折射角应大于入射角，B中折射角小于入射角，故B错误； C．光沿半径入射圆弧界面，入射角为0不偏折，从玻璃射向空气时折射角大于入射角，偏折符合规律，故C正确； D．光从空气射入玻璃，折射角小于入射角，D中折射角大于入射角，故D错误。 故选C。 [2]单缝衍射特点是条纹间距不等，中间宽两边窄；双缝干涉特点是条纹等间距等宽度，因此先排除衍射图样C、D。绿光波长大于蓝光，根据双缝干涉间距公式 波长越长条纹间距越大，相同总宽度内条纹数更少间距更大，因此间距更大的等间距条纹A是绿光干涉图样。 故选A。 [3]根据光电效应方程 光子频率 又最大初动能与遏止电压满足 联立得 解得 （2）[1]平行板间匀强电场满足 电容定义 联立得 [2]液滴做类平抛运动。竖直方向匀速，运动时间​ 水平方向加速度 偏转位移 出射时水平速度 竖直速度 合速度 [3]液滴离开电场后在磁场中运动，最终速度竖直向下，水平速度减为0。对水平方向用动量定理，洛伦兹力水平分量的冲量等于动量变化。洛伦兹力水平分量 冲量 动量变化 代入 ​得 2024年我国实现了碳-14的批量生产，它是考古中的时间标尺，可以作为示踪子，在新型核能技术中展现出巨大的应用潜力。 22．（2026·上海青浦·二模）秦山核电站通过利用反应堆芯中的中子轰击靶件中的产生和另一种粒子X，则X是（　　） A．质子 B．粒子 C．粒子 D．正电子 23．（2026·上海青浦·二模）碳的三种常见同位素、和中，最稳定，具有放射性，则三个原子核的平均结合能（   ） A．最大 B．最大 C．最大 D．三者一样大 24．（2026·上海青浦·二模）碳14的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中碳14含量只有活体中的12.5%则此遗骸距今约有（   ） A．11460年 B．17190年 C．22920年 D．45840年 25．（2026·上海青浦·二模）2025年我国首款碳-14核电池“烛龙一号”问世，利用的β衰变释放的能量，通过半导体换能器将衰变能转化为电能。核反应方程：，已知碳-14的原子质量为m1，氮-14原子质量为m2，电子质量为me，光速为c，则该衰变过程释放的能量为__________。 【答案】22．A 23．C 24．B 25． 【解析】22．核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，写出反应方程：。设X的质量数为，电荷数为，计算得，，因此X为质子。 故选A。 23．平均结合能越大，原子核越稳定，题干明确说明最稳定，因此的平均结合能最大。 故选C。 24．半衰期公式为，已知剩余含量 因此，。 故选B。 25．碳14原子含6个电子，氮14原子含7个电子，衰变额外产生1个电子，电子总质量刚好抵消，最终质量亏损，根据质能方程，释放能量为。 【点睛】 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 近代物理 利用各种先进手段，对沉入海底的沉船等重要物品进行探测，适时打捞出水面，进行各种有价值的研究。 1．（2026·上海虹口·二模）可利用放射性同位素，鉴别沉船年代。已知发生一次衰变，转化为稳定的新核。 （1）写出的衰变方程：______________________________________。 （2）已知的半衰期为5730年，1 g现代生物体内，每分钟大约有14个数量单位的自然衰变。科考员将海底打捞出的木制器皿取出8 g样品，测出每分钟恰好也有14个数量单位的自然衰变。则沉船距今约____________年。 2．（2026·上海虹口·二模）利用不同元素吸收光谱的差异，可对打捞物品的物质成分进行分析。光谱中，红外线、可见光、紫外线，具有明显热作用的是________________________，波长最长的是________________________。 3．（2026·上海虹口·二模）使用的某款探测仪中，含有振荡电路。某时刻，电路中电流方向如图所示，且线圈产生的磁场正在增强，则此时电容器（　　） A．电容增大 B．正在充电 C．电场能增大 D．上极板带负电 原子、原子核虽小，但其内部蕴藏着不可低估的能量。 4．（2026·上海虹口·二模）卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。在这个模型中，电子除了具有动能外，还具有______________能。 5．（2026·上海虹口·二模）如图，康普顿和他的中国学生吴有训在实验室中发现：X射线与静态弱束缚电子碰撞散射后，其波长随散射角增大而增大，这种现象被称为康普顿效应。下列说法正确的是（　　） A．经典波动理论可以完美解释康普顿效应 B．康普顿效应说明光子具有能量，但无动量 C．康普顿效应说明光子具有动量，但无能量 D．康普顿效应有力证明了爱因斯坦的光子说 6．（2026·上海虹口·二模）玻尔引入量子化概念，很好地解释了氢原子光谱的形成原因。已知氢原子在量子数和的激发态之间相互跃迁过程中，需吸收或放出的能量为，普朗克恒量为，则一氢原子在的激发态跃迁到基态的过程中（　　） A．发射频率为的光子 B．吸收频率为的光子 C．发射频率为的光子 D．吸收频率为的光子 7．（2026·上海虹口·二模）事实上，原子核的质量小于核子分散时的总质量，两者之差称为质量亏损。核内各核子彼此分离时的总能量与该原子核能量之差称为原子核的结合能，与核子数的比值叫平均结合能。已知光在真空中的速度为。 （1）原子核的结合能与质量亏损之间的关系为：____________________________。 （2）如图表示原子核的平均结合能随核子数变化的关系。平均结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。、、、、、是核子数逐渐增多的元素，则( ) A．铁56的原子核最稳定 B．原子核分解为原子核和，放出能量 C．原子核分解为原子核和，放出能量 D．若干独立核子合并为一个原子核时，需吸收能量 E．、合并为一个原子核时，平均每个核子释放的能量小于分解为原子核和时平均每个核子所释放的能量 小艾同学被某展馆的如图（a）所示的仪器吸引，想要研究其原理。图（b）所示为俯视图，由四个叶片组成的“风车”置于密闭玻璃罩内的转轴上，相邻叶片之间成，每个叶片一面涂黑、一面镀银。光照射时，叶片会转动。 8．（2026·上海嘉定·二模）假设密闭玻璃罩内无叶片，初始时，温度为，压强为，若温度升高，压强将增大__________。（忽略玻璃罩内容积的变化） 9．（2026·上海嘉定·二模）如图（b）所示，光垂直照射叶片。假设很短的时间内照射到单个叶片的光子数为，单个光子的能量为，光速大小为。若光子被黑面完全吸收（即光子动量完全传递给叶片），这段时间内黑面受到的冲量大小为_____________；若光子打在银面上以相同速度大小反弹，这段时间内银面受到的平均冲力大小为______________。 10．（2026·上海嘉定·二模）叶片黑面吸热，黑面附近的气体压强会增大，其原因是__________。 A．气体体积膨胀，分子间斥力增大 B．光子直接撞击叶片，产生额外压强 C．气体分子数密度增大，单位时间内撞击叶片次数增多 D．气体分子平均速率增大，撞击叶片时的平均冲量增大 11．（2026·上海嘉定·二模）关于叶片转动的原因有两种观点：甲认为黑面和银面均受光子的冲力，叶片转动主要是“光压”差；乙认为黑面和银面均能吸热但程度不同，叶片转动主要是这两个面附近的气压差， （1）（多选）以下符合推理的是___________。 A．根据甲观点，相对于同时照射黑面和银面，光只照射银面时叶片转更快 B．根据乙观点，相对于同时照射黑面和银面，光只照射黑面时叶片转更快 C．无论根据哪种观点，玻璃罩内抽成真空时，叶片都转得更快 D．无论根据哪种观点，照射的光强增大，叶片都转得更快 （2）（简答）小艾观察到叶片转动方向为顺时针（俯视），如图（c）所示，即黑面背离光源方向。你支持甲乙哪种观点，并说明依据_______。 通过分析放射性矿石的衰变数据，结合晶体衍射成像技术，可解构矿石内部原子排列与演化历史。已知α粒子电荷量为+2e，质量约为4mp（mp为质子质量）；β粒子电荷量为-e，质量约为mp；γ粒子为光子。 12．（2026·上海黄浦·二模）放射性矿石是含有不同放射性同位素各种化合物的混合物。 （1）将放射性矿石样品置于开孔铅盒内，探测器正对小孔记录电离事件总数（每接收到一个α、β或γ粒子，即触发一次电离事件）。先将小孔封闭测量周围环境背景辐射；再将小孔打开，在小孔和探测器间依次放置不同的吸收体多次测量。记录数据如右表，则该矿石的β粒子辐射量占矿石辐射粒子总量的百分比为_________%。 小孔状态和吸收体放置情况 电离事件记录 小孔封闭 100秒内30次 小孔打开 不放置吸收体 50秒内515次 小孔打开 0.5毫米厚的纸吸收体 10秒内92次 小孔打开 4毫米厚的铅板吸收体 100秒内250次 （2）如图所示，矿石衰变产生的混合射线粒子通过某装置后，以相同   速率经过小孔S垂直射入范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。则α粒子的运动轨迹可能是图中的虚线_________，α粒子与β粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径比为_________。 13．（2026·上海黄浦·二模）如图所示为探测器记录的某种放射性矿石样品衰变过程中，计数率随时间的变化曲线。当样品衰变至低水平时，探测器仍可记录背景辐射。则该样品的半衰期约为_________。 A、0.6天 B、1.0天 C、1.4天 D、2.0天 14．（2026·上海黄浦·二模）利用“晶体衍射成像”技术推演晶体的结构。 （1）衍射仪所使用的X射线波长应_________晶体中原子间距离。 A、远大于    B、相近于    C、远小于 （2）当电子被直流电压加速并撞击金属表面时，会产生波长为的X射线，该X射线单个光子的能量为_________。一个电子的动能约有1%用于产生单个光子，则给电子施加的加速电压约为_________。（已知普朗克常量h，元电荷e，光速c） 流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 15．（2026·上海·质量监控）流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 （1）如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是______。 A．   B． C．   D． （2）下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是______。 A．      B． C．    D． （3）用波长为的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为______。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） 16．（2026·上海·质量监控）流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为、长为的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为。使一质量为的含细胞液滴带上正电，电荷量为，液滴以速度从两极板上方竖直向下进入电场，从点离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 （1）若两极板所构成电容器的电容为，求该电容器所带电荷量。 （2）求液滴离开电场时偏转的距离及其在点位置时的速度。 （3）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度。 光现象及研究 光现象涵盖反射、折射、干涉、衍射、光电效应等物理行为，研究价值很高。 17．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)如图（a）所示，纸面内一束单色光，由空气以入射角射向一圆柱形长直玻璃柱的左端面圆心点，并恰好在玻璃柱的内侧面发生全反射。 （1）该玻璃柱材料对该单色光的折射率___________； （2）在点施加简谐振动，持续时间后停止，产生的简谐波沿玻璃柱水平向右传播。某时刻观测到如图（b）中的实线波形，经过时间后波形变为图（b）中的虚线。已知、两点间距离为，振动振幅为。则___________。 A．点起振方向向下 B．时间 C．该波在玻璃柱中的传播速度为 D．处的玻璃质点振动的总路程为 18．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)两束单色光、分别经过同一双缝干涉装置后，在光屏上测得的光强与位置的关系如图所示，则光___________。 A．波长是光的倍 B．光子能量是光的倍 C．光子动量是光的倍 D．比光更容易发生明显衍射 19．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)小贤研究光电效应的电路如图（a）所示，电路中真空管的阴极为金属铯板。已知金属铯的逸出功，元电荷，普朗克常量。 （1）图（b）为氢原子的能级示意图。用大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光，照射铯极板。这些光中，能使铯极板产生光电效应的种类数为___________； A．    B．   C．    D． （2）用频率的蓝光照射真空管的铯极板，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，测得电路中多组光电流与A、K之间的电压，根据数据描绘图线如图（c）。 ①为测得图（c）中的纵轴截距和横轴截距，滑片应分别置于图（a）中的___________和___________（均选择：A．之间    B．点    C．之间）。 ②（计算）求图（c）中的值（结果保留位有效数字）__________。 20．光传感器 光传感器在很多领域都起着重要的作用。 (1)光传感器的接收口由某种折射率为的特种玻璃制成，其导光管由可弯折的柔性光学纤维制成。如图，光纤芯层折射率为，涂层折射率为。 ①光以光速射入接收口的玻璃，光在玻璃中的传播速度变为______。 ②为保证光在导光管弯折处不发生泄漏，折射率小的应是______层；光线入射时与管面的夹角必须小于______。（用、表示） (2)如图（a），靠得极近的两个激光光源、发出的光，射在屏幕上形成稳定的明暗条纹，屏幕上有一点，此时位于两光源连线的垂直平分线上。 ①这些明暗相间的条纹是由光的______现象引起的。 A．折射                B．全反射                C．干涉                D．衍射 ②（多选）保持光源不动，沿图（a）所示方向缓慢移动光源，发现点出现明暗交替变化的现象。用光传感器记录下点的光强变化，得到光强一时间的图（b）。由此可推断出的结论有______。 A．仍有（1）的光学现象                    B．没有（1）的光学现象 C．在匀速移动                            D．在变速移动 (3)光传感器内部的主要元件是光电管，用某种金属作为其阴极。 ①传感器突然失灵，在排除了电路故障后，最合理的做法是检测______。 A．照射光的波长是否变长 B．照射光的强度是否减弱 C．光照时间是否变短 ②（作图）如图，该金属的遏止电压与入射光频率的关系为一条直线。若换用逸出功更大的另一种金属材料重复实验，在图上画出这种金属的图线_______。 ③（多选）利用图（a）所示装置可以研究单色光的光电效应规律，测得如图（b）所示的实验曲线，其中横轴表示加速电压，纵轴表示光电流，为遏止电压，为饱和光电流。由图可得______。 A．入射光的频率                            B．光电子的最大初动能 C．光电管阴极金属的逸出功                    D．单位时间内阴极逸出的光电子数 21．(25-26高三下·上海金山区·二模)流式细胞仪。流式细胞仪是一种对不同类型的细胞进行分类收集的装置。其主要原理是：将待测定细胞分散在液滴中，通过激光检测信号来判断细胞是否需要被分离，对需要分离的细胞液滴充电，带电液滴通过静电场发生偏转，从而实现细胞的分类收集。 (1)流式细胞仪内常用的激光器是氩离子激光器，它主要发出绿光和蓝光。 ①如图为绿光从空气射入半圆形玻璃砖再从玻璃砖射入空气的光路图，O为半圆形砖的圆心。下列情况中可能发生的是_________。 A．   B． C．   D． ②下图为绿光或蓝光通过单缝或双缝所呈现的图样，其中属于绿光干涉图样的是( ) A．    B．    C．    D． ③用波长为λ的蓝光做光电效应实验，被照射金属的逸出功为W，则蓝光对应的遏止电压为_____。（普朗克常量为h，元电荷为e，真空中光速为c） (2)流式细胞仪的分选功能是由细胞分选器来完成的。如图所示，间距为d、长为L的平行电极板间存在水平方向的匀强电场，电场强度大小为E。使一质量为m的含细胞液滴带上正电，电荷量为q，液滴以速度v0从两极板上方竖直向下进入电场，从点 P 离开电场。不计液滴重力、空气阻力以及边缘效应。 ①若两极板所构成电容器的电容为C，该电容器所带电荷量为_________。 ②（计算）求液滴离开电场时偏转的距离x及其在点P 位置时的速度v=______。 ③（计算）若电极板下方存在垂直纸面方向的匀强磁场，液滴运动到电极板下方h处的收集管时，速度方向恰好竖直向下，求该磁场的磁感应强度B=______。 2024年我国实现了碳-14的批量生产，它是考古中的时间标尺，可以作为示踪子，在新型核能技术中展现出巨大的应用潜力。 22．（2026·上海青浦·二模）秦山核电站通过利用反应堆芯中的中子轰击靶件中的产生和另一种粒子X，则X是（　　） A．质子 B．粒子 C．粒子 D．正电子 23．（2026·上海青浦·二模）碳的三种常见同位素、和中，最稳定，具有放射性，则三个原子核的平均结合能（   ） A．最大 B．最大 C．最大 D．三者一样大 24．（2026·上海青浦·二模）碳14的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中碳14含量只有活体中的12.5%则此遗骸距今约有（   ） A．11460年 B．17190年 C．22920年 D．45840年 25．（2026·上海青浦·二模）2025年我国首款碳-14核电池“烛龙一号”问世，利用的β衰变释放的能量，通过半导体换能器将衰变能转化为电能。核反应方程：，已知碳-14的原子质量为m1，氮-14原子质量为m2，电子质量为me，光速为c，则该衰变过程释放的能量为__________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $