甘肃武威第六中学2025-2026学年高二下学期物理分推试卷（近代物理部分）

**基本信息** 聚焦近代物理核心，融合BEST聚变装置等科技前沿情境与光电效应、气体实验探究，适配高二周测的精准评估工具。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|氢原子跃迁、α散射、黑体辐射|以“幻日”现象考光的折射与衍射，结合半衰期计算| |多选题|3/18|光电效应、核衰变轨迹|结合氢原子光谱与金属逸出功表，综合判断光电子动能| |实验题|2/20|光电效应规律、气体等温变化|设计反向电压遏止实验，考察科学探究能力| |解答题|3/34|核衰变动量守恒、光电管能量计算|结合铀核裂变与聚变反应，综合应用动量与能量观念|

高二物理分推试卷（近代物理部分） 一、单选题（4X7=28分） 1．关于下列四幅图及其对应说法，正确的是（　　） A．图中，基态的氢原子吸收能量为13.25 eV的光子可以跃迁到n=6能级 B．图中，经过3个半衰期，100 g的Co原子核中有87.5 g已经发生了衰变 C．图中I发生衰变的核反应方程为XY，此过程是α衰变 D．图中，α射线的速度最快，β射线的电离作用最强，γ射线的穿透能力最强 2．如图所示为氢原子的能级示意图，用一群处于第3能级的氢原子跃迁发出的光照射锌板，锌板表面有光电子逸出，测得光电子的最大初动能为8.79eV，则锌的逸出功为（　　） A．4.81eV B．3.3eV C．1.89eV D．1.41eV 3．根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的粒子散射图景图中实线表示粒子的运动轨迹。则关于粒子散射实验，下列说法正确的是（  ） A．图中大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大 B．图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核发生了碰撞 C．绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小 D．根据粒子散射实验可以估算原子大小 4．四种温度下黑体的辐射强度与λ的关系如图所示，其中1700K时辐射强度最大的为a光，1100K时辐射强度最大的为b光，下列说法正确的是（　　） A．a光的频率小于b光的频率 B．若用b光照射某金属材料没有发生光电效应，则换用a光照射也一定不会发生光电效应 C．a光光子的能量大于b光光子的能量 D．a光光子的动量小于b光光子的动量 5．图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，、是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A．从冰晶射入空气中发生全反射时，光比光的临界角小 B．用同一装置做双缝干涉实验，光比光的干涉条纹窄 C．若光和光分别通过同一单缝，光的衍射现象更明显 D．照射在同一金属板上发生光电效应时，光比光产生的光电子的最大初动能大 6．如图所示，某次铀核裂变反应式为。反应产生的中子可能击中其它铀原子核从而引发链式反应，用分别表示、、核的质量，表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说法正确的是（　　） A．链式反应能否发生跟铀原料的体积无关 B．裂变产物的比结合能大于的比结合能 C．该核反应过程中质量有所增加 D．该核反应中放出的核能为 7．2025年10月，我国紧凑型聚变能实验装置（BEST）主机首个关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利完成交付，该装置发生的核反应方程为，下列说法正确的是（　　） A．X内有2个核子 B．该核反应为α衰变 C．X的比结合能比的比结合能小 D．该反应过程中一定有质量亏损 二、多选题（3X6=18分） 8．如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　） A．M、N间距离增大时电子到达N的动能不变 B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能 C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 9．A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出粒子，另一个放出β粒子，与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹（　　） A．甲图为α衰变的轨迹图，乙图为β衰变轨迹图 B．甲图为β衰变的轨迹图，乙图为α衰变轨迹图 C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹 D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹 10．如图为氢原子在可见光区的4条谱线、、和分别对应氢原子从、4、5、6能级向能级的跃迁。表1为不同颜色可见光光子能量范围，表2为几种金属的逸出功。则（　　） 表1 光的颜色 红 橙 黄 光子能量（eV） 1.78~1.99 1.99~2.07 2.07~2.15 光的颜色 绿 蓝 紫 光子能量（eV） 2.15~2.53 2.53~2.78 2.78~3.11 表2 金属 钨 钙 钠 钾 铷 （eV） 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13 A．一群处于能级的氢原子只能辐射出3种颜色的可见光光子 B．照射同一单缝衍射装置，的中央明条纹比的窄 C．无论光的强度多大，用红光照射表中的金属，都不能发生光电效应 D．照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的动能，比的大 三、实验题（2X10=20分） 11．如下图所示是研究光电效应规律的电路。下图中标有A和K的为光电管。其中K为阴极。A为阳极。 （1）现接通电源，用光子能量为12.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动。电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为___________eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数___________；（选填“为零”、或“不为零”） （2）已知黄光的频率小于蓝光的频率，某实验小组的同学用强黄光、弱黄光、强蓝光、弱蓝光分别照射同一个光电管做光电效应实验，得到四条光电流I与电压U的关系曲线，如图所示（其中有一条曲线图中未画出），则曲线甲对应的入射光为___________（填“强黄光”、“弱黄光”、“强蓝光”或“弱蓝光”）。 12．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验室有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为___________的注射器更合适；实验中，为找到体积与压强的关系，___________（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)关于该实验下列说法正确的有___________ A．活塞上应该涂油 B．应缓慢推拉柱塞 C．用手握注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内 (3)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，若以p为纵坐标，则应以___________为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的___________（选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是___________。 (4)为能更准确地测出气体的压强，小华用软管连通注射器和压强传感器，用(3)中方法作出的图线如图丙所示，该图线不过原点，为减小这一实验误差，请给出你的改进方法：___________。 四、解答题（10+12+12分） 13．氡是一种放射性气体，主要来源于不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料．呼吸时氡气会随气体进入肺脏，氡衰变时放出射线，这种射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞，使肺细胞受损，从而引发肺癌、白血病等．若有一静止的氡核发生衰变，放出一个速度为、质量为m的粒子和一个质量为M的反冲核钋此过程动量守恒，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的动能。 （1）写衰变方程； （2）求出反冲核钋的速度；计算结果用题中字母表示 （3）求出这一衰变过程中的质量亏损。计算结果用题中字母表示 14．铀核是一种具有强放射性的元素。如图所示，MN是匀强磁场I、II的分界线，磁场方向均垂直于纸面向外。静止在MN上O点的铀核经过一次衰变生成钍核（Th），衰变后的粒子以动能垂直于MN在纸面内向上进入磁场I。已知粒子和钍核运动后同时第一次经过MN，衰变过程中释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能，不计粒子和钍核的重力及粒子间相互作用。 （1）写出铀核的衰变方程 （2）求衰变后生成的钍核（Th）的动能； （3）若铀核的比结合能为，钍核的比结合能为，求氦核的比结合能。 15．如图为光电管的工作电路图，A、K分别是光电管的阳极和阴极．闭合开关，A、K之间的电压为U．已知阴极K材料的选出功为，普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e。 （1）若光束的波长为，求光电子到达A时的最大动能； （2）若光束为发光功率恒定的激光器发出，频率为，全部照射在K上，回路中形成电流，且每入射N个光子会产生一个光电子，所有的光电子都能到达A，通过电流表的电流强度为I，求激光器的发光功率P。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《高二物理分推试卷（近代物理部分）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C C C B D AC AC AC 1．B 【详解】A．光子的能量需等于两能级间的能量差，才能被氢原子吸收，使氢原子发生跃迁，故基态的氢原子不能吸收能量为13.25 eV的光子跃迁到能级，A错误； B．根据半衰期的定义可知，经过3个半衰期，剩下的Co原子核的质量m=100 g×（）3=12.5 g 故100 g的Co原子核中有87.5 g已经发生了衰变，B正确； C．根据质量数和电荷数守恒可得， 因此Y为e，发生的是β衰变，C错误； D．α、β、γ三种射线中，γ射线的速度最快，α射线的电离作用最强，γ射线的穿透能力最强，D错误。 故选B。 2．B 【详解】根据光电效应方程有 当入射光能量越大，最大初动能越大，而从能级3向能级1跃迁的氢原子跃迁发出的光的能量最大，有 则锌的逸出功为 故选B。 3．C 【详解】A．图中大角度偏转的粒子的电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，故A错误； B．图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核之间的库仑斥力作用，并没有发生碰撞，故B错误； C．从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，故C正确； D．依据粒子散射实验可以估算原子核的大小，故D错误； 故选C。 4．C 【详解】A．根据黑体辐射的规律可知，温度升高时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，则a光的频率大于b光的频率，故A错误； B．因a光的频率大于b光的频率，若用b光照射某金属材料没有发生光电效应，若，则换用a光照射会发生光电效应，而时，换用a光照射不会发生光电效应，可知换用a光照射不一定发生光电效应，故B错误； C．因，则可知，即a光光子的能量大于b光光子的能量，故C正确； D．光子的动量为，因，则a光光子的动量大于b光光子的动量，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】由图乙的光路图可知，太阳光射入六边形冰晶时发生了色散现象。光线偏折的程度大于光线偏折的程度，说明冰晶对光的折射率更大，对光的折射率更小，即 折射率越大，光的频率越高、波长越短，因此两种光的频率关系为，波长关系为 A．根据全反射临界角公式可知，由于，则光的全反射临界角大于光的全反射临界角（即），故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式可知，在相同装置下，由于光的波长较长（），所以光的干涉条纹比光的干涉条纹宽，故B错误； C．发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长差不多，或者比波长小。波长越长的光，衍射现象越明显。由于，光的衍射现象更明显，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程可知，照射同一金属板（逸出功相同），由于光的频率较低（），因此光产生的光电子的最大初动能较小，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．链式反应能否发生跟铀原料的临界体积有关，故A错误； B．裂变产物Ba的比结合能大于U的比结合能，从而产生质量亏损，放出能量，故B正确； C．该核反应过程中质量有亏损，故C错误； D．该核反应中放出的核能为，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒，计算得X的电荷数 质量数 可知X为氦核，因此X内有4个核子，故A错误； B．该反应是轻核结合为质量较大的核，属于核聚变；α衰变是重核自发释放α粒子的核衰变过程，故B错误； C．该反应释放能量，说明生成物X的原子核比反应物更稳定，而比结合能越大原子核越稳定，因此X的比结合能比大，故C错误； D．根据爱因斯坦质能方程可知，该反应释放17.6MeV的能量，必然对应质量亏损，故D正确。 故选D。 8．AC 【详解】AB．从金属板M上逸出的光电子到达N板时, 根据动能定理有 可得到达N板时的动能为 与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，故A正确，B错误； C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为 又 解得，故C正确； D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，根据动能定理可得 解得，故D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】AB．原来静止的核在放出粒子的过程中总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，且新原子核和粒子的动量大小相等，由左手定则判断可知衰变的轨迹为外切圆，β衰变的轨迹为内切圆，所以A正确；B错误； CD．由 可得，动量一定时，电量小的半径大，所以b为粒子轨迹，c为β粒子轨迹，则C正确；D错误； 故选AC。 10．AC 【详解】A．从、4、5、6能级向能级的跃迁，辐射光子的能量分别为1.89eV，2.55eV，2.86eV，3.02eV，因此可知一群处于能级的氢原子能辐射出红光，蓝光和紫光3种颜色的可见光光子，故A正确； B．由题意，根据，可知比的波长大，则的中央明条纹比的宽，故B错误； C．由表1知，由于红光光子能量小于表2中所有金属的逸出功，所以无论光的强度多大，用红光照射表中的金属，都不能发生光电效应，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程 可知，照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的最大初动能，比的大，但光电子的动能却处于某一范围内，所以照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的动能，不一定比的大，故D错误。 故选AC。 11． 6.5 为零 强黄光 【详解】（1）[1]由题意可知遏止电压为Uc＝6.0V，根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理有 所以光电管阴极材料的逸出功为 [2]光电子的最大初动能与入射光强度无关，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，光电子依然不能到达阳极，所以电流计的读数仍为零。 （2）[3]入射光频率越大，遏止电压越大，所以甲、乙为同一种光，且甲、乙的频率小于丙的频率，则甲、乙为黄光，丙为蓝光。而入射光越强，饱和光电流越大，所以甲为强黄光。 12． 5mL 不需要 AB 体积的倒数 ② 漏气（或气体温度降低） 选用容积较大的注射器（或实验中气体的体积不压缩得过小或测出软管中气体的体积等） 【详解】(1)[1] 由于注射器长度几乎相同，因此体积越小，横截面积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积变化明显，故选5mL的注射器； [2] 只要知道体积之间的关系，不必算出体积的大小，就可以找到体积与压强的关系，因此不需要测量空气柱的横截面积； (2)[3]A．活塞上应该涂油，起到密封和润滑的作用，A正确； B．应缓慢推拉柱塞，从而保证气体的温度不变，B正确； C．用手握注射器推拉柱塞，容易引起气体温度发生变化，C错误； D．由于测量的是气体的体积和压强之间的关系，与重力无关，因此注射器可以水平放置，也可以倾斜放置，D错误。 故选AB。 (3)[4]由于p-V图像为曲线，而为直线，因此以p为纵坐标，应以体积的倒数为横坐标； [5] 压缩气体时，相当于逐渐变大的过程中，压强比正常值小，因此图线应为图乙中的②； [6] 可能是封闭气体漏气（或气体温度降低）； (4)[7] 由于软管中存放有一部分气体，从而导致图像不过作为原点，因此应选用容积较大的注射器（或实验中气体的体积不压缩得过小或测出软管中气体的体积等）从而使那小部分气体忽略不计。 13．（1）；（2），负号表示方向与离子速度方向相反；（3） 【详解】（1）由质量数和核电荷数守恒定律可知，核反应方程式为 （2）核反应过程动量守恒，以离子的速度方向为正方向 由动量守恒定律得 解得，负号表示方向与离子速度方向相反 （3）衰变过程产生的能量 由爱因斯坦质能方程得 解得 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）铀核的衰变方程为 （2）衰变过程中遵循动量守恒，有 由题知 衰变后生成的钍核的动能 解得 （3）根据能量守恒，有 氦核的比结合能为 15．（1）；（2） 【详解】（1）光电效应方程 动能定理 解得 （2）时间内激光器发出的光子数 电荷量 由电流定义式 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $