专题06 近代物理（期末复习专项训练）高二物理下学期鲁科版

**基本信息** 以近代物理发展脉络为逻辑主线，通过9大题型系统覆盖光量子理论、原子结构、核反应等核心内容，题型分层设计突出重点知识考查。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |普朗克黑体辐射理论|5题|单选为主，考查辐射规律与能量子假说|量子理论起点，建立能量量子化观念| |光电效应（现象/应用）|11题|含I-U图像分析，重点考遏止电压与频率关系|承接黑体辐射，验证光的粒子性，培养科学推理| |康普顿效应/波粒二象性|7题|多选占比高，结合动量与德布罗意波长计算|深化光的粒子性，拓展至实物粒子波动性| |原子结构/能级跃迁|10题|能级图应用与跃迁光子能量计算（重点）|从核式结构模型到量子化能级，构建原子模型| |原子核衰变/核反应|18题|衰变方程书写与比结合能分析（重点）|从原子核组成到核反应规律，体现能量观念|

专题06 近代物理 题型1 普朗克黑体辐射理论 题型6 原子核式结构模型 题型2 光电效应的现象和理解 题型7 氢原子光谱及能级跃迁模型（重点） 题型3 光电效应的应用（重点） 题型8 原子核及放射性元素的衰变（重点） 题型4 康普顿效应 题型9 核聚变与核裂变 题型5 实物粒子的波粒二象性 题型一 普朗克黑体辐射理论（共5小题） 一、单选题 1．(24-25高二下·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)如图为在、两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系，则（　　） A． B．黑体不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 C．温度升高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动 D．牛顿提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律 【答案】B 【详解】AC．对于黑体辐射，温度越高，辐射强度越强，且辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，因此根据题图可知，故AC错误； B．黑体只能吸收和辐射电磁波，不能反射电磁波，故B正确； D．普朗克最先提出了能量子的概念，很好的解释了黑体辐射，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)关于热辐射，下列说法正确的是（　　） A．只有高温物体才辐射电磁波 B．物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．黑体的温度越高，辐射出的电磁波总功率越大 D．黑体不能完全吸收入射的各种波长的电磁波 【答案】C 【详解】A．自然界所有物体无论温度高低都在向外辐射电磁波，温度越高辐射电磁波的本领越强，并非只有高温物体才辐射，故A错误； B．一般物体辐射电磁波的情况与温度、材料种类、表面状况均有关，仅黑体的辐射情况只由温度决定，故B错误； C．黑体辐射的总功率随温度升高而增加，温度越高，黑体辐射出的电磁波总功率越大，故C正确； D．黑体的定义是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波、不发生反射的理想物体，故D错误。 故选C。 3．(24-25高二下·重庆渝中区重庆第三十中学校·期中)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大；根据黑体辐射实验规律，黑体热辐射的强度与波长的关系为随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，则各种频率的辐射强度也都增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 故选A。 二、多选题 4．(25-26高二下·湖北新八校·期中)下图甲为一定质量的某种气体在、、三个不同温度下分子速率的麦克斯韦分布图，图像横轴表示分子运动速率，纵轴表示该速率下分子数与总分子数的比值。图乙为、两个不同温度下黑体辐射强度与波长的关系。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中3图线对应的温度最高 B．图甲中2图线与横轴围成的面积最大 C．图乙中温度升高，黑体各种波长的辐射强度都要增加 D．图乙中两条图线对应的温度满足 【答案】AC 【详解】A．温度越高，分子平均速率越大，麦克斯韦分布的最概然速率（峰值位置）向速率更大的方向移动，且曲线更宽更平缓。图中3的峰值在最右侧，因此最高，故A正确； B．是速率区间分子数占总分子数的比例，因此任意温度下，分布曲线和横轴围成的面积都为1（总占比为1），三条曲线面积相等，故B错误； C．黑体辐射的规律为：温度升高时，黑体所有波长的辐射强度都会增加，同时辐射强度的峰值向波长更短的方向移动，符合规律，故C正确； D．辐射峰值对应的波长越短，黑体温度越高。图中的峰值波长更短，因此，故D错误。 故选AC。 5．(24-25高二下·河南南阳·期末)如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。如图，在空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。19世纪，由于冶金、星体测温等需求，人们对热辐射进行了大量的研究。当时物理学家已有能力对热辐射的强度随波长的分布进行比较准确的测量。研究表明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除了与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关，它可能反映了某种具有普遍意义的客观规律，人们因此对黑体辐射进行了深入的实验及理论研究。（　　） A．这个带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体 B．这个空腔壁就可以近似为一个绝对黑体 C．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 【答案】ACD 【详解】A．带小孔的空腔，射入小孔的电磁波在空腔内表面多次反射和吸收，很难射出，符合黑体能完全吸收入射电磁波不反射的特点，可近似为绝对黑体，故A正确； B．空腔壁不具备黑体 “完全吸收入射电磁波而不反射” 的特性，不能近似为黑体，故B错误； C．黑体虽不反射电磁波，但可向外辐射电磁波，比如高温黑体向外辐射热辐射，故C正确； D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，这是黑体辐射的重要规律，故D正确。 故选ACD。 题型二 光电效应的现象和理解（共8小题） 一、单选题 6．(25-26高二下·吉林长春第二中学·期中)研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，用波长分别为、的单色光1、2照射同一阴极K，测得电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示，电子电荷量为。下列说法正确的是（　　） A．光电效应实验证实了光具有波动性 B．测量遏止电压时，开关应该闭合到1 C． D．单色光2照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为 【答案】B 【详解】A．光电效应实验证实了光具有粒子性，而非波动性，故A错误； B．测量遏止电压时，需要给光电管加反向电压，即阳极A接负极、阴极K接正极，阻碍光电子向阳极运动。结合电路电源极性，开关闭合到1时，A端电势低于K端，恰好加反向电压，故B正确； C．根据爱因斯坦光电效应方程 由图乙可知，同一阴极逸出功​相同，因此频率 又​，可得，故C错误； D．​是单色光2照射阴极后，逸出电子的最大初动能，并非所有逸出电子的初动能都等于这个值，故D错误。 故选B。 7．(25-26高二下·江西新余·期中)如图甲所示是探究光电效应规律的实验装置，图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压与入射光频率的关系图像，已知光电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．入射光的频率低于b时，给A、K两电极加大于a的正向电压，灵敏电流计中就有光电流通过 B．电极K的金属材料的逸出功为a C．对频率为3b的光，其打出的光电子的最大初动能为3ae D．入射光的频率为2b时，不是所有光电子的初动能都为ae 【答案】D 【详解】A．入射光频率低于，即低于极限频率，不会发生光电效应，无论加多大正向电压，都没有光电流，故A错误； B．K金属的逸出功为，不是，故B错误； C．入射光频率为时，最大初动能，故C错误； D．入射光频率为时，只有光电子的最大初动能为 大部分光电子逸出过程中能量损失较多，初动能小于，因此不是所有光电子初动能都为，故D正确。 故选D。 8．(25-26高二下·山东枣庄第八中学·期中)某同学研究光电效应的电路如图甲所示，用不同颜色的光照射真空管的阴极K，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电路中光电流I与A、K之间的电压U的关系如图乙，下列说法正确的是（　　） A．图像在横坐标轴上的截距可由触头P滑动到O点正上方时测得 B．甲光的频率小于丙光的频率 C．第一象限的数据由触头P向b端滑动时测得 D．用甲光和丙光分别照射光阴极时，产生的光电子的动能一定相同 【答案】C 【详解】A．横截距表示遏止电压，当触头P滑动到O点正上方时，A、K间电压为零，电路没有外加电压，无法测得遏止电压，故A错误； B．根据光电效应方程可得 由图可知，甲、丙光的遏止电压相等，则甲光的频率等于丙光的频率，故B错误； C．第一象限的数据由AK间加正向电压获得，即触头P向b端滑动时测得，故C正确； D．由于甲光的频率等于丙光的频率，则用甲光和丙光分别照射光阴极时，产生的光电子的最大初动能一定相同，故D错误。 故选C。 二、多选题 9．(25-26高二下·重庆沙坪坝区南开中学校·期中)下列有关光电效应实验规律的描述，正确的是（    ） A．频率越大的光，饱和电流越大 B．若绿光能使某材料产生光电子、则紫光一定能使该材料产生光电子 C．同一频率的光，光照强度越强，遏止电压越大 D．光电效应的发生与光照强度大小无关、与光的频率有关 【答案】BD 【详解】A．饱和电流与光的强度有关，与频率无关。频率越大，光子能量越大，但饱和电流取决于单位时间内入射的光子数（即光强）。A错误。 B．紫光的频率高于绿光。根据光电效应条件，只要入射光频率大于金属的极限频率，就能产生光电效应。既然绿光能使材料产生光电子，说明绿光频率大于极限频率，那么频率更高的紫光一定也能产生光电子。B正确。 C．遏止电压与光电子的最大初动能有关，由公式 可知，同一频率的光，遏止电压相同，与光照强度无关。C错误。 D．光电效应的发生条件是入射光频率大于金属的极限频率，与光照强度无关。D正确。 故选BD。 10．(25-26高二下·福建三明·期中)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么下列说法正确的是（　　） A．a光的频率一定大于b光的频率 B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大 【答案】ACD 【详解】A．用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，知a光频率大于金属的极限频率；用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，知b光的频率小于金属的极限频率，所以a光的频率一定大于b光的频率，故A正确； B．光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，增加b光的强度，仍然不能发生光电效应，电流计指针不偏转，故B错误； C．电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d，故C正确； D．增加a光的强度，则单位时间内发出的光电子数目增多，通过电流计的电流增大，故D正确。 故选ACD。 题型三 光电效应的应用（共3小题） 一、单选题 11．(25-26高二下·江苏南通如皋中学·期中)用如图甲所示电路，研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调．分别用a、b、c三束单色光照射，得到了三条光电流和电压之间的关系曲线，如图乙所示。则（　　） A．研究遏止电压时，电源左端应为负极 B．三种光的波长关系 C．三种光所对应的截止频率 D．三种光所产生光电子的最大初动能 【答案】B 【详解】A．光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为遏止电压，光电子做减速运动，电源左端应为正极，右端应为负极，故A错误； B．光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为遏止电压，结合图乙，对a、b、c光分别有 由于，可知 根据可知，三种光的波长关系，故B正确； C．截止频率由发生光电效应的金属板决定，三种光照射同一极板所对应的截止频率一样，故C错误； D．由爱因斯坦光电效应方程得 由图像可知三种光所产生光电子的最大初动能，故D错误． 故选B。 12．(25-26高二下·安徽芜湖第一中学·期中)在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流随光电管两端的电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．乙光频率比甲光频率高 B．真空中，乙光波长大于丙光波长 C．甲光的光强等于丙光的光强 D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属不一定有光电子逸出 【答案】A 【详解】AB．根据光电效应方程和动能定理可得 可知入射光的频率越高，对应的遏止电压越大，由图可知：甲光、丙光的遏止电压相等且小于乙光的遏止电压，所以三种色光的频率关系为 由，可知在真空中有，故A正确，B错误； C．甲光对应的饱和电流大于丙光对应的饱和电流，所以甲光的光强大于丙光的光强，故C错误； D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，因为乙光的频率大于丙光的频率，所以改用乙光照射该金属一定有光电子逸出，故D错误。 故选A。 13．(24-25高二下·江苏南京师范大学附属中学·期中)某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与频率的关系图线如图甲所示，当采用绿色强光、绿色弱光、紫色弱光三种光照射同一光电管时，得到的光电流与电压的关系如图乙所示。已知电子的电荷量为e，结合图中数据可知（　　） A．光电管的K极材料的逸出功为 B．普朗克常量 C．a光为紫色弱光 D．c光为绿色强光 【答案】B 【详解】AB．根据光电效应方程有 根据动能定理可得 联立可得 可知图像的斜率为 解得 该实验所用光电管的 K 极材料的逸出功为 故A错误、B正确； CD．入射光频率越大，遏止电压越大，所以 a、b 为同一种光，且 a、b 的频率小于 c 的频率，则 a、b 为绿光， c 为紫光；而入射光越强，饱和光电流越大，所以 a 为强绿光，故C、D错误。 题型四 康普顿效应（共3小题） 一、多选题 14．(25-26高二下·福建宁德·期中)关于康普顿效应，下列说法正确的是（　　） A．康普顿在研究X射线散射时，发现散射光的波长发生了变化，为波动说提供了依据 B．康普顿效应无法用经典物理学解释 C．X射线被石墨散射后频率变大了 D．爱因斯坦的光量子理论能够解释康普顿效应，所以康普顿效应支持粒子说 【答案】BD 【详解】AD．康普顿在研究X射线散射时，发现散射光波长发生了变化，这种现象用波动说无法解释，用光子说却可以解释，故A错误，D正确； B．经典物理学无法解释波长变化，必须引入光子的动量和能量守恒，故B正确； C．X射线被石墨散射后波长变长导致频率减小，故C错误。 故选BD。 15．(25-26高二下·河北沧州·期中)康普顿的学生中国科学家吴有训测试多种较轻物质对X射线散射证实了康普顿效应。如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生碰撞，碰后光子传播方向与入射方向夹角为，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角也为，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应说明光具有波动性 B．碰撞后光子的波长为 C．碰撞后电子的动量为 D．碰撞后光子的速度小于 【答案】BC 【详解】A．康普顿效应说明光具有粒子性，故A错误； C．碰撞之前光子的动量为 设碰撞之后光子的动量为，电子的动量为，由动量守恒定律和几何关系可得， 解得，故C正确； B．碰后光子的波长，故B正确； D．因为真空中光子的速度等于光速，等于，故D错误。 故选BC。 16．(25-26高二下·浙江联考·期中)物理学家康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射后检测到的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长为的部分。已知普朗克常量，真空中的光速，散射前电子处于静止状态，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A． B．光子与电子碰撞后频率不变 C．若散射后的光子波长为，则碰撞后电子的动能为 D．碰撞后，电子的动量可能为 【答案】AD 【详解】AB．光子与电子碰撞后动量变小，由可知，波长变大，频率变小，故A正确，B错误； C．若散射后的光子波长为，则碰撞后电子的动能为，故C错误； D．碰撞后，电子的动量与碰后光子的动量相互垂直时，满足 即，故D正确。 故选AD。 题型五 实物粒子的波粒二象性（共4小题） 一、单选题 17．(24-25高二下·江苏盐城四校·期中)汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为 m，加速后电子速度大小为 v，普朗克常量为 h，则（　　） A．该图样说明电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长为 C．加速电压越大，电子的物质波波长越短 D．加速电压越大，电子的波动性越明显 【答案】C 【详解】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，故A错误； BCD．该实验中电子的德布罗意波波长为 根据动能定理可知加速电压越大，电子获得的动能越大，动量也就越大，电子的德布罗意波长越短，电子的粒子性就越明显，故BD错误，C正确。 故选C。 18．(25-26高二下·广西南宁·期中)关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．光电效应现象说明光具有粒子性 B．康普顿效应说明光具有波动性 C．一个电子和一个质子具有相同的动能时，电子的德布罗意波长更小 D．在铁轨上运行的动车组、在跑道上跑步的运动员等宏观物体只具有粒子性，不具有波动性 【答案】A 【详解】A．光电效应现象表明光的能量是一份一份的（以光子形式存在），光子和金属中电子的相互作用满足能量守恒，说明光具有粒子性，故A正确； B．康普顿效应中光子和电子碰撞满足动量守恒、能量守恒，表明光子具有动量，证明光具有粒子性，而非波动性，故B错误； C．德布罗意波长公式为 动能和动量的关系为 联立得 动能相同时，电子质量远小于质子，因此电子的德布罗意波长更大，故C错误； D．宏观物体也具有波粒二象性，只是其动量极大，德布罗意波长极短，波动性难以被观测，并非只具有粒子性，故D错误。 故选A。 19．(25-26高二下·四川广安·期中)德布罗意波长，其中是运动物体的动量，是普朗克常量，数值为。某学习小组讨论一名质量为的运动员以的速度奔跑，之所以观察不到运动员的波动性是因为波长太短，而实际的障碍物（或小孔）的尺寸远大于运动员的德布罗意波长的缘故。该运动员的德布罗意波长约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】首先计算运动员的动量 根据德布罗意波长公式 代入数据得。 故选B。 20．(24-25高二下·甘肃多校·期末)关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦提出“物质波”假说，认为一切物质都具有波粒二象性 B．大量光子易表现出粒子性，个别光子易表现出波动性 C．X射线的衍射实验和电子的衍射实验，都证实了物质波假设是正确的 D．爱因斯坦的光电效应实验可验证光的粒子性 【答案】D 【详解】A．德布罗意提出“物质波”假说，认为一切物质都具有波粒二象性，故A错误； B．大量光子表现出波动性（如干涉、衍射），个别光子表现出粒子性（如光电效应），故B错误； C．X射线的衍射实验验证电磁波的波动性，电子的衍射实验验证物质波，两者均支持波粒二象性，但X射线实验不直接验证物质波假说，故C错误； D．爱因斯坦通过光电效应理论（光子说）解释了光的粒子性，实验现象（如截止频率）验证了该理论，故D正确。 故选D。 题型六 原子的核式结构模型（共4小题） 一、单选题 21．(25-26高二下·重庆巴蜀教育集团·期中)α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的，如图所示为某一α粒子经过原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q为轨迹上的点，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用，下列说法正确的是（　　） A．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小 B．该原子核的位置可能在①区域 C．根据α粒子散射实验可以估算原子核大小数量级为 D．在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子的运动轨迹与图中α粒子的运动轨迹不同 【答案】D 【详解】A．α粒子在靠近金原子核的过程中，库仑斥力对α粒子做负功，电势能逐渐增大，故A错误； B．若该原子核处于①区域，α粒子受到库仑斥力后应该向区域②弯曲，所以该原子核的位置不可能在①区域，故B错误； C．根据α粒子散射实验可以估算原子核大小数量级为，故C错误； D．在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子方向不发生改变，只有少数的α粒子发生了较大角度的偏转，所以绝大多数α粒子的运动轨迹与图中α粒子的运动轨迹不同，故D正确。 故选D。 22．(25-26高二下·河北保定唐县第一中学·期中)下列关于原子与原子核的说法正确的是（     ） A．氢原子可以吸收任意能量，从基态跃迁到激发态 B．原子核发生衰变时放出的电子来自原子核的核外电子 C．原子弹的反应原理是核聚变 D．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 【答案】D 【详解】A．氢原子的能级是量子化的，只有吸收的光子能量等于基态与目标激发态的能级差时，才能从基态跃迁到激发态，无法吸收任意能量，故A错误； B．原子核发生衰变时放出的电子，来源于原子核内部中子转化为质子的过程，并非核外电子，故B错误； C．原子弹的反应原理是重核裂变，核聚变是氢弹的反应原理，故C错误； D．卢瑟福根据粒子散射实验中“多数粒子沿原方向前进、少数发生大角度偏转”的结果，提出了原子的核式结构模型，故D正确。 故选D。 23．(25-26高二下·广东汕头·期中)在核物理研究的历史中，卢瑟福的α粒子散射实验具有奠基性意义，如图，关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．确定了中子半径的数量级为10-10 m B．证明了原子内带正电的物质占据原子非常小的空间 C．观察到绝大多数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反弹回来 D．卢瑟福根据该实验提出了原子的核式结构模型，且认为原子核由质子和中子组成 【答案】B 【详解】A．α粒子散射实验并未涉及中子（中子直到1932年才由查德威克发现），更无法确定其半径数量级，故A错误； BC．α粒子散射实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后基本仍沿原方向前进，少数α粒子发生了大角度偏转，极少数偏转角超过甚至被反弹回来，证明了原子内带正电的物质占据原子非常小的空间，故B正确，C错误； D．卢瑟福根据该实验提出了原子的核式结构模型，但未提出原子核由质子和中子组成，故D错误。 故选B。 24．(25-26高二下·浙江杭州·期中)在粒子散射实验中，假设所有粒子初速度都相同，当粒子靠近静止的金原子核时，它们发生了不同角度的偏转，如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆，轨迹2中的点离金原子核最近，不考虑粒子间的相互作用。则在与金原子核相互作用过程中，沿轨迹2运动的粒子（　　） A．与沿轨迹1运动的粒子相比，动量变化大 B．与沿轨迹1运动的粒子相比，散射后获得的动能大 C．与图中其它的粒子相比，经过虚线位置时动能较大 D．经过点时电势能最小，且速度方向与库仑力方向垂直 【答案】A 【详解】AB．粒子与静止的原子核相互排斥，靠近时库仑力做负功，远离时库仑力做正功，散射过程库仑力做功为0，粒子的动能变化量为零，散射后动能相等，则速度大小相等，与沿轨迹1运动的粒子相比，沿轨迹2运动的粒子经散射后偏转的角度大，所以速度变化量大，即动量变化大，故A正确，B错误； C．虚线是一条等势线，不同的粒子经过虚线时的电势能相等，因为粒子的初动能都相等，所以经过虚线位置时的动能也相等，故C错误； D．经过P点时粒子的电势能最大，动能最小，速度方向与库仑力方向垂直，故D错误。 故选A。 题型七 氢原子光谱及能级跃迁模型（共6小题） 一、单选题 25．(25-26高二下·山东淄博第一中学·期中)如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时会放出光子，下列说法正确的是（     ） A．辐射出的光子中能量最大的是 B．最多可以向外辐射3种光子 C．从跃迁到放出的光子动量最小 D．用的光子照射这些氢原子，氢原子可以跃迁到激发态 【答案】B 【详解】A．辐射光子能量等于能级差，能量最大的光子对应最大的能级差，即的跃迁，其能量差，故A错误； B．大量处于激发态的氢原子跃迁，辐射光子的种类为种，故B正确； C．光子动量，能量越大动量越大；跃迁放出的光子能量最大，因此动量最大，故C错误； D．氢原子吸收光子跃迁，要求光子能量恰好等于两个能级的能级差。 处于的氢原子跃迁到需要的能量为，不等于，因此无法吸收跃迁，故D错误。 故选 B。 26．(25-26高二下·辽宁大连第四十八中学·期中)巴耳末线系是氢原子从的能级跃迁到的能级时产生的一组特定谱线。1884年，瑞士数学教师巴耳末通过实验研究发现了该线系，其光谱线主要分布在可见光区和紫外光区，其中可见光区域包含4条显著谱线，分别为、、、。图甲中给出了这4条可见光谱线对应的波长，图乙为氢原子的能级图，则（     ） A．光是由处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的 B．遇同一个障碍物，比更容易发生衍射 C．谱线对应光子的动量最大 D．若4种光均能使某金属发生光电效应，则光对应的光电子的最大初动能最小 【答案】A 【详解】A．巴耳末系是高能级向跃迁，波长最短的光子能量最大，对应能级差最大，由跃迁到产生，故A正确； B．波长小于，波长越短衍射现象越不明显，故更容易衍射，故B错误； C．光子动量，波长最长，动量最小，故C错误； D．光电效应，频率最高、光子能量最大，对应光电子最大初动能最大，故D错误。 故选A。 27．(25-26高二下·福建泉州·期中)反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成，反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷，反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同 B．处于能级的反氢原子的电离能为 C．基态反氢原子能吸收的光子而发生跃迁 D．大量处于能级的反氢原子从能级跃迁到能级时，辐射的光子的波长最长 【答案】D 【详解】A．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，反氢原子光谱与氢原子光谱相同，故A错误； B．处于基态的反氢原子的电离能为，故B错误； C．反氢原子能吸收的光子能量要么等于两能级之差，要么大于等于电离能。由于11eV的能量既不等于任一能级与基态的能级差，也不满足电离（大于等于13.6eV）条件，则基态反氢原子不会吸收的光子，故C错误； D．大量处于能级的反氢原子从能级跃迁到能级时，能级差最小，由可得辐射的光子的波长最长，故D正确。 故选D。 28．(25-26高二下·重庆沙坪坝区南开中学校·期中)氢原子的能级图如图所示，则下列说法正确的是（    ） A．氢原子从高能级向低能级跃迁时，核外电子动能减小 B．氢原子从高能级向低能级跃迁时电势能增大 C．大量处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的光子 D．一个处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出4种不同频率的光子 【答案】C 【详解】AB．氢原子由激发态跃迁到基态后，根据库仑力提供向心力 半径减小，所以电子的速度增大，核外电子的动能增大，又因为原子的能量减小，原子的电势能减小，故AB错误； C．大量处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出不同频率的光子数为种，故C正确； D．一个处于能级的氢原子自发跃迁时最多能辐射出不同频率的光子数为种，故D错误。 故选C。 二、多选题 29．(25-26高二下·重庆巴蜀教育集团·期中)如图所示为氢原子的能级示意图，若大量的氢原子从某一激发态向基态跃迁时最多能发射波长为、、的三种光（），若取无穷远处为零电势点，氢原子的电势能可表示为（其中为静电力常量，为元电荷，为两电荷之间的距离），则（　　） A．该氢原子处于能级 B．该氢原子可以吸收能量为0.66 eV的光子 C．处于基态时，氢原子的电子绕核做匀速圆周运动的动能为27.2 eV D．三种光波长关系为 【答案】BD 【详解】A．大量氢原子从某一激发态向基态跃迁时能发射三种光，则有 解得n=3，故A错误； B．根据 可知有对应的4能级，故该氢原子能吸收能量为0.66eV的光子，故B正确； C．氢原子处于基态时，根据库仑力提供向心力，则 则电子绕原子核运动的动能为 电子与原子核系统的电势能 氢原子基态能量为 可得，故C错误； D．由能级差关系可知 整理得 整理得，故D正确。 故选BD。 30．(25-26高二下·河北馆陶县第一中学·期中)某科研团队用能量为的激光照射金属铷（逸出功为），产生的光电子与真空室中大量处于不同能级的氦离子相互作用。氦离子的能级图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．从金属铷表面逸出的光电子，其最大初动能为 B．处于能级的氦离子吸收一个光电子后，可直接跃迁到能级 C．处于能级的氦离子吸收一个光电子后，可直接跃迁到能级 D．处于能级的氦离子吸收一个光电子后，可直接跃迁到能级 【答案】ACD 【详解】A．根据光电效应方程 解得，故A正确； B．氦离子的能级跃迁需要满足吸收能量等于两个能级的能量差，且光电子的动能必须大于等于这个能量差，到的能量差为 光电子最大初动能只有，小于，无法满足跃迁需求，故B错误； C．由题图可知，能级的能量为，到的能量差为 光电子最大初动能，满足跃迁需求，故C正确； D．到的能量差为 光电子最大初动能，满足跃迁需求，故D正确。 故选ACD。 题型八 原子核及放射性元素衰变（共9小题） 一、单选题 31．(24-25高二下·广东河源楠开高级中学·期中)2．关于原子核的组成，下列说法正确的是（　　） A．原子核由质子和中子组成 B．原子核由质子和电子组成 C．原子核由中子和电子组成 D．原子核由质子、中子和电子组成 【答案】A 【详解】原子核由质子和中子组成，电子位于原子核外。 故选A。 32．(24-25高二下·吉林长春长春汽车经济技术开发区第三中学·期末)3．2025年3月中国无锡一家科技企业宣布成功研发出全球首款基于碳14的核电池，其设计寿命超过1000年。已知碳14的半衰期为5730年，碳14的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．原子核的中子数为14 B．1000个碳14原子核经过5730年后还剩500个 C．改变温度和压强，其半衰期也会变化 D．该衰变为β衰变 【答案】D 【详解】A．的中子数为质量数14减去质子数7，即有，故A错误； B．半衰期是针对大量原子核的统计规律，少量原子核无法精确预测剩余数量，故B错误； C．半衰期由原子核自身决定，与外界条件（温度、压强）无关，故C错误； D．根据质量数与电荷数守恒有A=14-14=0，Z=6-7=-1 可知，X为电子，即该衰变为β衰变，故D正确。 故选D。 33．(25-26高二下·河北石家庄辛集中学·期中)关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是（　　） A．衰变放出的电子是由核内的中子转化的 B．天然放射现象的发现，揭示了原子是有内部结构的 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态及外部条件有关 【答案】A 【详解】A．衰变的本质是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子（粒子），电子被释放到核外，故A正确； B．天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂内部结构、可再分，原子有内部结构是电子的发现证实的，故B错误； C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应，并非核裂变，故C错误； D．放射性元素的半衰期由原子核内部自身的性质决定，与原子所处的化学状态、外部温度、压强等外界条件均无关，故D错误。 故选A。 34．(24-25高二下·广东茂名普通高中·期末)世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统TMSR已在甘肃武威加钍运行。实验堆所用的钍吸收中子后会发生的一系列核反应：。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成1g的。下列说法正确的是（　　） A．比多1个质子 B．发生的衰变为α衰变 C．的比结合能小于的比结合能 D．经过48万年，剩余质量为0.125g 【答案】D 【详解】A．的质子数为92，的质子数为90，两者相差2个质子，故A错误； B．吸收中子后变为，后续衰变为和，两次均为β衰变（原子序数各+1），本身未发生α衰变，故B错误； C．衰变方向由比结合能低向高的核进行，衰变为，说明的比结合能更高，故C错误； D．48万年为3个半衰期（16万年×3），剩余质量，故D正确。 故选D。 35．(25-26高二下·福建厦门·期中)我国自主研发的某微型核电池以核为能源，使用寿命可达数十年，能在至的极端环境下稳定供电。该核能电池的衰变方程为，则（　　） A．X为中子 B．X为质子 C．该核反应为衰变 D．核的质量等于核与X的质量之和 【答案】C 【详解】AB．核反应过程满足电荷数守恒、质量数守恒，据此计算得X的质量数为，电荷数为，即X为电子（粒子），故AB错误； C．衰变的本质是原子核内中子转化为质子时释放电子，该反应释放电子，属于衰变，故C正确； D．该核反应释放能量，存在质量亏损，因此核的质量大于核与X的质量之和，故D错误。 故选C。 二、多选题 36．(25-26高二下·福建三明·期中)下列说法正确的是（　　） A．氦4核中有2个质子，2个中子 B．氦4核与氦3核不是互为同位素 C．中的质子数比中子数少2 D．中的质子数比中子数少2 【答案】ACD 【详解】A．氦4核（）的左下角数字为质子数，左上角为质量数，质量数减质子数等于中子数，故氦4核中有2个质子，2个中子，故A正确； B．结合以上分析，氦4核（）与氦3核（）核质子数相同，中子数不同，故二者互为同位素，故B错误； C．结合以上分析，可知中有4个质子，6个中子，故质子数比中子数少2，故C正确； D．结合以上分析，可知中有14个质子，16个中子，故质子数比中子数少2，故D正确。 故选ACD。 37．(25-26高二下·福建龙岩·期中)以下说法中正确的有（   ） A．原子中含有带负电的电子，所以原子带负电 B．原子核中的质子数一定与核外电子数相等 C．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分 D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，因此原子核内还存在一种不带电的中性粒子 【答案】CD 【详解】A．原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，正负电荷量相等，故原子整体呈电中性，故A错误； B．对于中性原子来说，核内质子数和核外电子数相等，但是对于带电的原子，原子核的质子数不等于核外电子数，故B错误； C．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等原子核可打出质子，该实验证实质子是原子核的组成部分，故C正确； D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，可以确定原子核内还有别的不带电的中性粒子，故D正确。 故选CD。 38．(24-25高二下·河南新乡多校·期末)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是（　　） A．卢瑟福的α粒子散射实验证实了中子的存在 B．天然放射现象表明原子核内部具有复杂的结构 C．在所有核反应中，原子核的质量数和电荷数均守恒 D．重核的裂变和轻核的聚变过程中原子核的质量都会增加 【答案】BC 【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验说明原子具有核式结构模型，该实验并没有证实中子的存在，故A错误； B．天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，故B正确； C．核反应中，原子核的质量数和电荷数均守恒，故C正确； D．重核的裂变和轻核的聚变过程中都会有质量亏损，故D错误。 故选BC。 39．(25-26高二下·河北部分学校·期中)约50亿年后，太阳中心会发生“氦闪”——氦核通过多次核反应变为碳核，同时引发剧烈能量释放，使太阳逐步演变成红巨星，其中存在一核反应为，其中为高频电磁波。下列说法正确的是（　　） A．粒子的核电荷数为7 B．粒子的质量数为12 C．粒子的核内质子数大于中子数 D．的比结合能小于的比结合能 【答案】BD 【详解】AB．根据核反应过程中质量数和电荷数守恒，质量数 电荷数，故B正确，A错误； C．X粒子带中子数为 粒子的核内质子数等于中子数，故C错误； D．氦核通过多次核反应变为碳核，同时引发剧烈能量释放，说明X更稳定，比结合能更大，故D正确。 故选BD。 题型九 核聚变和核裂变（共9小题） 一、单选题 40．(24-25高二下·江苏常州高级中学·期中)核聚变和核裂变是重要的核反应，关于核聚变和核裂变，下列说法正确的是（     ） A．原子核核子间的距离接近时就会发生聚变反应 B．目前地球上核电站的主要原料为和 C．核反应堆中，通过控制镉棒释放中子的多少来控制核反应速度 D．核聚变和核裂变发生后，产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大 【答案】D 【详解】A．要使原子核发生聚变反应，需同时满足距离条件和温度条件。距离条件为核子间的距离接近核力的作用范围，即要接近；温度条件为给核加热，使物质达到几百万摄氏度的高温，核子具有足够动能克服库仑斥力，故A错误； B．目前地球上的核电站均为核裂变反应堆，主要原料为铀等重核，和是核聚变的原料，尚未用于商用核电站，故B错误； C．核反应堆中镉棒的作用是吸收中子，通过控制镉棒吸收中子的数量来调节核反应速度，并非释放中子，故C错误； D．核裂变和核聚变反应过程存在质量亏损，生成的新核稳定性更高，因此新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大，故D正确。 故选D。 41．(24-25高二下·江苏南通·期末)2025年科学家发现两个高速运行的铅核近距离“擦身而过”，可实现铅（）向金（）的转变，核反应方程为，该过程吸收能量。则（　　） A．的核子数比少 B．的中子数比少 C．的比结合能比大 D．的比结合能比小 【答案】C 【详解】A．的核子数为208，的核子数为203，故的核子数比的核子数多，故A错误； B．根据中子数=质量数−质子数。可得的中子数为208−82=126 的中子数为203−79=124，故的中子数比的中子数多，故B错误； CD．该反应是吸热反应，故比结合能会降低，的比结合能大于的比结合能，故C正确，D错误。 故选C。 42．(25-26高二下·河南部分·期中)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 【答案】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。 43．(25-26高二下·福建漳州·期中)漳州核电站是全球最大的“华龙一号”核电基地。核电站的能量来源于原子核的裂变，其中一个典型的核反应方程为，则X为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，据此计算X的电荷数和质量数： 反应前总质量数为，反应后和的质量数之和为，因此2个X的总质量数为，单个X的质量数为； 反应前总电荷数为，反应后和的电荷数之和为，因此2个X的总电荷数为，单个X的电荷数为0。 则X为（中子）。 故选A。 44．(25-26高二下·安徽十校·期中)我国“人造太阳”在2025年创下“亿度千秒”的世界纪录，即在上亿摄氏度条件下实现1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为实现可控核聚变迈出了坚实的一步。核聚变燃料主要是氢的同位素，其核反应方程之一为：，下列说法正确的是（　　） A．x为质子 B．该反应属于α衰变 C．氦核内有2个质子，4个中子 D．该反应有质量亏损，会释放能量 【答案】D 【详解】A．根据核反应电荷数守恒、质量数守恒，核反应方程为 可知x为中子，故A错误； B．该反应是两个轻核结合为质量更大的核的核聚变反应，故B错误； C．氦核的质子数等于电荷数为2，中子数等于质量数减质子数，即，仅含2个中子，故C错误； D．轻核聚变是放能反应，根据质能方程，反应过程存在质量亏损，会释放能量，故D正确。 故选D。 45．(25-26高二下·湖南长沙·期中)2026年，“中国聚变工程实验堆（CFETR）”取得重大突破，首次实现稳态运行。在某核反应中，反应方程为，已知的比结合能为,的比结合能为 ，He的比结合能为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中X为 B．核反应中的质量亏损可表示为 C．核聚变需要极高的温度，是为了克服原子核间的万有引力 D．半衰期为12.46年，现有10个氚原子核，经过12.46年后剩下5个氚原子核 【答案】B 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X为，故A错误； B．对该核反应，由能量守恒可得 解得，故B正确； C．原子核带正电，核聚变需要高温是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力，万有引力作用极弱，故C错误； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，故D错误。 故选B。 二、多选题 46．(25-26高二下·山东枣庄第八中学·期中)一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核的同时放出一个中子，释放一定的能量，氘核、氚核、氦核的结合能分别为E1、E2、E3，光速为c，下列说法正确的是（　　） A．该核反应的方程式为 B．氦核和中子的质量小于氘核和氚核的质量 C．该反应中亏损的质量为 D．该反应中亏损的质量为 【答案】BD 【详解】A．该核反应的方程式为，故A错误； BCD．由于核反应过程中释放一定的能量，所以核反应过程有质量亏损，即氦核和中子的质量小于氘核和氚核的质量，该反应中亏损的质量为，故BD正确，C错误。 故选BD。 47．(24-25高二下·云南曲靖部分学校·期中)托卡马克装置主要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，的质量为，下列说法正确的是（　　） A．X为 B．核聚变可以在常温下发生 C．X的质量为 D．的比结合能比的大 【答案】AD 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X质量数为1，电荷数为0，为，A正确； B．核聚变只能在极高的温度下发生，不可以在常温下发生，B错误； C．反应有质量亏损，则X的质量小于，C错误； D．反应放出能量，生成物更加稳定，比结合能更大，则的比结合能比的大，D正确。 故选AD。 48．(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)2025年3月，我国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破，将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量，聚变资源储量丰富，主要产物清洁安全，被称为“人类未来的理想能源”。关于该装置及核聚变相关原理，下列说法正确的是（　　） A．氘核与氚核结合生成氦核并释放中子，反应方程为： B．中国环流三号产生的能量主要来源于氘核与氚核被加速后获得的动能 C．该反应有质量亏损，释放能量 D．与核裂变相比，相同质量的核燃料，聚变反应中产生的能量比较多 【答案】ACD 【详解】A．核反应方程满足质量数守恒和核电荷数守恒，氘核与氚核结合生成氦核并释放中子，反应方程为，A正确； BC．中国环流三号产生的能量主要来源于氘核与氚核的核聚变反应，根据爱因斯坦质能方程 可知核聚变过程中质量亏损转化为能量释放出来，而不是氢原子被加速后获得的动能，B错误，C正确； D．与核裂变相比，相同质量的核燃料，聚变反应中产生的能量比较多，D正确。 故选ACD。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 专题06近代物理 题型归纳·内容导航 题型1普朗克黑体辐射理论 题型6原子核式结构模型 题型2光电效应的现象和理解 题型7氢原子光谱及能级跃迁模型（重点） 题型3光电效应的应用（重点） 题型8原子核及放射性元素的衰变（重点) 题型4康普顿效应 题型9核聚变与核裂变 题型5实物粒子的波粒二象性 题型通关·靶向提分 题型一普朗克黑体辐射理论（共5小题） 一、单选题 1.B 2.C 3.A 二、多选题 4.AC 5.ACD 题型二光电效应的现象和理解（共5小题） 一、 单选题 6.B 7.D 8.c 二、多选题 9.BD 10.ACD 题型三光电效应的应用（共3小题） 一、单选题 11.B 1/3 西学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 12.A 13.B 题型四康普顿效应（共3小题） 一、多选题 14.BD 15.BC 16.AD 题型五实物粒子的波粒二象性（共4小题） 一、单选题 17.C 18.A 19.B 20.D 题型六原子的核式结构模型（共4小题） 一、单选题 21.D 22.D 23.B 24.A 题型土氢原子光谱及能级跃迁模型（共6小题） 一、单选题 25.B 26.A 27.D 28.C 二、多选题 29.BD 30.ACD 题型八原子核及放射性元素衰变（共9小题） 5/3 高学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 一、 单选题 31.A 32.D 33.A 34.D 35.C 二、多选题 36.ACD 37.CD 38.BC 39.BD 题型九核聚变和核裂变（共9小题） 一、单选题 40.D 41.C 42.A 43.A 44.D 45.B 二、多选题 46.BD 47.AD 48.ACD 3/3 专题06 近代物理 题型1 普朗克黑体辐射理论 题型6 原子核式结构模型 题型2 光电效应的现象和理解 题型7 氢原子光谱及能级跃迁模型（重点） 题型3 光电效应的应用（重点） 题型8 原子核及放射性元素的衰变（重点） 题型4 康普顿效应 题型9 核聚变与核裂变 题型5 实物粒子的波粒二象性 题型一 普朗克黑体辐射理论（共5小题） 一、单选题 1．(24-25高二下·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)如图为在、两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系，则（　　） A． B．黑体不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 C．温度升高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动 D．牛顿提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律 2．(24-25高二下·浙江杭州西湖区杭师大附中·期中)关于热辐射，下列说法正确的是（　　） A．只有高温物体才辐射电磁波 B．物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．黑体的温度越高，辐射出的电磁波总功率越大 D．黑体不能完全吸收入射的各种波长的电磁波 3．(24-25高二下·重庆渝中区重庆第三十中学校·期中)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 4．(25-26高二下·湖北新八校·期中)下图甲为一定质量的某种气体在、、三个不同温度下分子速率的麦克斯韦分布图，图像横轴表示分子运动速率，纵轴表示该速率下分子数与总分子数的比值。图乙为、两个不同温度下黑体辐射强度与波长的关系。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中3图线对应的温度最高 B．图甲中2图线与横轴围成的面积最大 C．图乙中温度升高，黑体各种波长的辐射强度都要增加 D．图乙中两条图线对应的温度满足 5．(24-25高二下·河南南阳·期末)如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。如图，在空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。19世纪，由于冶金、星体测温等需求，人们对热辐射进行了大量的研究。当时物理学家已有能力对热辐射的强度随波长的分布进行比较准确的测量。研究表明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除了与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关，它可能反映了某种具有普遍意义的客观规律，人们因此对黑体辐射进行了深入的实验及理论研究。（　　） A．这个带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体 B．这个空腔壁就可以近似为一个绝对黑体 C．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 题型二 光电效应的现象和理解（共8小题） 一、单选题 6．(25-26高二下·吉林长春第二中学·期中)研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，用波长分别为、的单色光1、2照射同一阴极K，测得电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示，电子电荷量为。下列说法正确的是（　　） A．光电效应实验证实了光具有波动性 B．测量遏止电压时，开关应该闭合到1 C． D．单色光2照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为 7．(25-26高二下·江西新余·期中)如图甲所示是探究光电效应规律的实验装置，图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压与入射光频率的关系图像，已知光电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．入射光的频率低于b时，给A、K两电极加大于a的正向电压，灵敏电流计中就有光电流通过 B．电极K的金属材料的逸出功为a C．对频率为3b的光，其打出的光电子的最大初动能为3ae D．入射光的频率为2b时，不是所有光电子的初动能都为ae 8．(25-26高二下·山东枣庄第八中学·期中)某同学研究光电效应的电路如图甲所示，用不同颜色的光照射真空管的阴极K，闭合开关，调节滑动变阻器，测得电路中光电流I与A、K之间的电压U的关系如图乙，下列说法正确的是（　　） A．图像在横坐标轴上的截距可由触头P滑动到O点正上方时测得 B．甲光的频率小于丙光的频率 C．第一象限的数据由触头P向b端滑动时测得 D．用甲光和丙光分别照射光阴极时，产生的光电子的动能一定相同 二、多选题 9．(25-26高二下·重庆沙坪坝区南开中学校·期中)下列有关光电效应实验规律的描述，正确的是（    ） A．频率越大的光，饱和电流越大 B．若绿光能使某材料产生光电子、则紫光一定能使该材料产生光电子 C．同一频率的光，光照强度越强，遏止电压越大 D．光电效应的发生与光照强度大小无关、与光的频率有关 10．(25-26高二下·福建三明·期中)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么下列说法正确的是（　　） A．a光的频率一定大于b光的频率 B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大 题型三 光电效应的应用（共3小题） 一、单选题 11．(25-26高二下·江苏南通如皋中学·期中)用如图甲所示电路，研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调．分别用a、b、c三束单色光照射，得到了三条光电流和电压之间的关系曲线，如图乙所示。则（　　） A．研究遏止电压时，电源左端应为负极 B．三种光的波长关系 C．三种光所对应的截止频率 D．三种光所产生光电子的最大初动能 12．(25-26高二下·安徽芜湖第一中学·期中)在光电效应实验中，小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管，得到了光电流随光电管两端的电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．乙光频率比甲光频率高 B．真空中，乙光波长大于丙光波长 C．甲光的光强等于丙光的光强 D．若用丙光照射某金属有光电子逸出，则改用乙光照射该金属不一定有光电子逸出 13．(24-25高二下·江苏南京师范大学附属中学·期中)某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与频率的关系图线如图甲所示，当采用绿色强光、绿色弱光、紫色弱光三种光照射同一光电管时，得到的光电流与电压的关系如图乙所示。已知电子的电荷量为e，结合图中数据可知（　　） A．光电管的K极材料的逸出功为 B．普朗克常量 C．a光为紫色弱光 D．c光为绿色强光 题型四 康普顿效应（共3小题） 一、多选题 14．(25-26高二下·福建宁德·期中)关于康普顿效应，下列说法正确的是（　　） A．康普顿在研究X射线散射时，发现散射光的波长发生了变化，为波动说提供了依据 B．康普顿效应无法用经典物理学解释 C．X射线被石墨散射后频率变大了 D．爱因斯坦的光量子理论能够解释康普顿效应，所以康普顿效应支持粒子说 15．(25-26高二下·河北沧州·期中)康普顿的学生中国科学家吴有训测试多种较轻物质对X射线散射证实了康普顿效应。如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生碰撞，碰后光子传播方向与入射方向夹角为，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角也为，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应说明光具有波动性 B．碰撞后光子的波长为 C．碰撞后电子的动量为 D．碰撞后光子的速度小于 16．(25-26高二下·浙江联考·期中)物理学家康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射后检测到的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长为的部分。已知普朗克常量，真空中的光速，散射前电子处于静止状态，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A． B．光子与电子碰撞后频率不变 C．若散射后的光子波长为，则碰撞后电子的动能为 D．碰撞后，电子的动量可能为 题型五 实物粒子的波粒二象性（共4小题） 一、单选题 17．(24-25高二下·江苏盐城四校·期中)汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为 m，加速后电子速度大小为 v，普朗克常量为 h，则（　　） A．该图样说明电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长为 C．加速电压越大，电子的物质波波长越短 D．加速电压越大，电子的波动性越明显 18．(25-26高二下·广西南宁·期中)关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．光电效应现象说明光具有粒子性 B．康普顿效应说明光具有波动性 C．一个电子和一个质子具有相同的动能时，电子的德布罗意波长更小 D．在铁轨上运行的动车组、在跑道上跑步的运动员等宏观物体只具有粒子性，不具有波动性 19．(25-26高二下·四川广安·期中)德布罗意波长，其中是运动物体的动量，是普朗克常量，数值为。某学习小组讨论一名质量为的运动员以的速度奔跑，之所以观察不到运动员的波动性是因为波长太短，而实际的障碍物（或小孔）的尺寸远大于运动员的德布罗意波长的缘故。该运动员的德布罗意波长约为（　　） A． B． C． D． 20．(24-25高二下·甘肃多校·期末)关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦提出“物质波”假说，认为一切物质都具有波粒二象性 B．大量光子易表现出粒子性，个别光子易表现出波动性 C．X射线的衍射实验和电子的衍射实验，都证实了物质波假设是正确的 D．爱因斯坦的光电效应实验可验证光的粒子性 题型六 原子的核式结构模型（共4小题） 一、单选题 21．(25-26高二下·重庆巴蜀教育集团·期中)α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的，如图所示为某一α粒子经过原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q为轨迹上的点，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用，下列说法正确的是（　　） A．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小 B．该原子核的位置可能在①区域 C．根据α粒子散射实验可以估算原子核大小数量级为 D．在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子的运动轨迹与图中α粒子的运动轨迹不同 22．(25-26高二下·河北保定唐县第一中学·期中)下列关于原子与原子核的说法正确的是（     ） A．氢原子可以吸收任意能量，从基态跃迁到激发态 B．原子核发生衰变时放出的电子来自原子核的核外电子 C．原子弹的反应原理是核聚变 D．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 23．(25-26高二下·广东汕头·期中)在核物理研究的历史中，卢瑟福的α粒子散射实验具有奠基性意义，如图，关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．确定了中子半径的数量级为10-10 m B．证明了原子内带正电的物质占据原子非常小的空间 C．观察到绝大多数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反弹回来 D．卢瑟福根据该实验提出了原子的核式结构模型，且认为原子核由质子和中子组成 24．(25-26高二下·浙江杭州·期中)在粒子散射实验中，假设所有粒子初速度都相同，当粒子靠近静止的金原子核时，它们发生了不同角度的偏转，如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆，轨迹2中的点离金原子核最近，不考虑粒子间的相互作用。则在与金原子核相互作用过程中，沿轨迹2运动的粒子（　　） A．与沿轨迹1运动的粒子相比，动量变化大 B．与沿轨迹1运动的粒子相比，散射后获得的动能大 C．与图中其它的粒子相比，经过虚线位置时动能较大 D．经过点时电势能最小，且速度方向与库仑力方向垂直 题型七 氢原子光谱及能级跃迁模型（共6小题） 一、单选题 25．(25-26高二下·山东淄博第一中学·期中)如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时会放出光子，下列说法正确的是（     ） A．辐射出的光子中能量最大的是 B．最多可以向外辐射3种光子 C．从跃迁到放出的光子动量最小 D．用的光子照射这些氢原子，氢原子可以跃迁到激发态 26．(25-26高二下·辽宁大连第四十八中学·期中)巴耳末线系是氢原子从的能级跃迁到的能级时产生的一组特定谱线。1884年，瑞士数学教师巴耳末通过实验研究发现了该线系，其光谱线主要分布在可见光区和紫外光区，其中可见光区域包含4条显著谱线，分别为、、、。图甲中给出了这4条可见光谱线对应的波长，图乙为氢原子的能级图，则（     ） A．光是由处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的 B．遇同一个障碍物，比更容易发生衍射 C．谱线对应光子的动量最大 D．若4种光均能使某金属发生光电效应，则光对应的光电子的最大初动能最小 27．(25-26高二下·福建泉州·期中)反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成，反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷，反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同 B．处于能级的反氢原子的电离能为 C．基态反氢原子能吸收的光子而发生跃迁 D．大量处于能级的反氢原子从能级跃迁到能级时，辐射的光子的波长最长 28．(25-26高二下·重庆沙坪坝区南开中学校·期中)氢原子的能级图如图所示，则下列说法正确的是（    ） A．氢原子从高能级向低能级跃迁时，核外电子动能减小 B．氢原子从高能级向低能级跃迁时电势能增大 C．大量处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的光子 D．一个处于能级的氢原子自发跃迁时能辐射出4种不同频率的光子 二、多选题 29．(25-26高二下·重庆巴蜀教育集团·期中)如图所示为氢原子的能级示意图，若大量的氢原子从某一激发态向基态跃迁时最多能发射波长为、、的三种光（），若取无穷远处为零电势点，氢原子的电势能可表示为（其中为静电力常量，为元电荷，为两电荷之间的距离），则（　　） A．该氢原子处于能级 B．该氢原子可以吸收能量为0.66 eV的光子 C．处于基态时，氢原子的电子绕核做匀速圆周运动的动能为27.2 eV D．三种光波长关系为 30．(25-26高二下·河北馆陶县第一中学·期中)某科研团队用能量为的激光照射金属铷（逸出功为），产生的光电子与真空室中大量处于不同能级的氦离子相互作用。氦离子的能级图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．从金属铷表面逸出的光电子，其最大初动能为 B．处于能级的氦离子吸收一个光电子后，可直接跃迁到能级 C．处于能级的氦离子吸收一个光电子后，可直接跃迁到能级 D．处于能级的氦离子吸收一个光电子后，可直接跃迁到能级 题型八 原子核及放射性元素衰变（共9小题） 一、单选题 31．(24-25高二下·广东河源楠开高级中学·期中)2．关于原子核的组成，下列说法正确的是（　　） A．原子核由质子和中子组成 B．原子核由质子和电子组成 C．原子核由中子和电子组成 D．原子核由质子、中子和电子组成 32．(24-25高二下·吉林长春长春汽车经济技术开发区第三中学·期末)3．2025年3月中国无锡一家科技企业宣布成功研发出全球首款基于碳14的核电池，其设计寿命超过1000年。已知碳14的半衰期为5730年，碳14的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．原子核的中子数为14 B．1000个碳14原子核经过5730年后还剩500个 C．改变温度和压强，其半衰期也会变化 D．该衰变为β衰变 33．(25-26高二下·河北石家庄辛集中学·期中)关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是（　　） A．衰变放出的电子是由核内的中子转化的 B．天然放射现象的发现，揭示了原子是有内部结构的 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态及外部条件有关 34．(24-25高二下·广东茂名普通高中·期末)世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统TMSR已在甘肃武威加钍运行。实验堆所用的钍吸收中子后会发生的一系列核反应：。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成1g的。下列说法正确的是（　　） A．比多1个质子 B．发生的衰变为α衰变 C．的比结合能小于的比结合能 D．经过48万年，剩余质量为0.125g 35．(25-26高二下·福建厦门·期中)我国自主研发的某微型核电池以核为能源，使用寿命可达数十年，能在至的极端环境下稳定供电。该核能电池的衰变方程为，则（　　） A．X为中子 B．X为质子 C．该核反应为衰变 D．核的质量等于核与X的质量之和 二、多选题 36．(25-26高二下·福建三明·期中)下列说法正确的是（　　） A．氦4核中有2个质子，2个中子 B．氦4核与氦3核不是互为同位素 C．中的质子数比中子数少2 D．中的质子数比中子数少2 37．(25-26高二下·福建龙岩·期中)以下说法中正确的有（   ） A．原子中含有带负电的电子，所以原子带负电 B．原子核中的质子数一定与核外电子数相等 C．用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核都可以打出质子，因此人们断定质子是原子核的组成部分 D．绝大多数原子核的质量跟质子质量之比都大于核电荷数跟质子电荷数之比，因此原子核内还存在一种不带电的中性粒子 38．(24-25高二下·河南新乡多校·期末)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是（　　） A．卢瑟福的α粒子散射实验证实了中子的存在 B．天然放射现象表明原子核内部具有复杂的结构 C．在所有核反应中，原子核的质量数和电荷数均守恒 D．重核的裂变和轻核的聚变过程中原子核的质量都会增加 39．(25-26高二下·河北部分学校·期中)约50亿年后，太阳中心会发生“氦闪”——氦核通过多次核反应变为碳核，同时引发剧烈能量释放，使太阳逐步演变成红巨星，其中存在一核反应为，其中为高频电磁波。下列说法正确的是（　　） A．粒子的核电荷数为7 B．粒子的质量数为12 C．粒子的核内质子数大于中子数 D．的比结合能小于的比结合能 题型九 核聚变和核裂变（共9小题） 一、单选题 40．(24-25高二下·江苏常州高级中学·期中)核聚变和核裂变是重要的核反应，关于核聚变和核裂变，下列说法正确的是（     ） A．原子核核子间的距离接近时就会发生聚变反应 B．目前地球上核电站的主要原料为和 C．核反应堆中，通过控制镉棒释放中子的多少来控制核反应速度 D．核聚变和核裂变发生后，产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大 41．(24-25高二下·江苏南通·期末)2025年科学家发现两个高速运行的铅核近距离“擦身而过”，可实现铅（）向金（）的转变，核反应方程为，该过程吸收能量。则（　　） A．的核子数比少 B．的中子数比少 C．的比结合能比大 D．的比结合能比小 42．(25-26高二下·河南部分·期中)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 43．(25-26高二下·福建漳州·期中)漳州核电站是全球最大的“华龙一号”核电基地。核电站的能量来源于原子核的裂变，其中一个典型的核反应方程为，则X为（　　） A． B． C． D． 44．(25-26高二下·安徽十校·期中)我国“人造太阳”在2025年创下“亿度千秒”的世界纪录，即在上亿摄氏度条件下实现1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为实现可控核聚变迈出了坚实的一步。核聚变燃料主要是氢的同位素，其核反应方程之一为：，下列说法正确的是（　　） A．x为质子 B．该反应属于α衰变 C．氦核内有2个质子，4个中子 D．该反应有质量亏损，会释放能量 45．(25-26高二下·湖南长沙·期中)2026年，“中国聚变工程实验堆（CFETR）”取得重大突破，首次实现稳态运行。在某核反应中，反应方程为，已知的比结合能为,的比结合能为 ，He的比结合能为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中X为 B．核反应中的质量亏损可表示为 C．核聚变需要极高的温度，是为了克服原子核间的万有引力 D．半衰期为12.46年，现有10个氚原子核，经过12.46年后剩下5个氚原子核 二、多选题 46．(25-26高二下·山东枣庄第八中学·期中)一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核的同时放出一个中子，释放一定的能量，氘核、氚核、氦核的结合能分别为E1、E2、E3，光速为c，下列说法正确的是（　　） A．该核反应的方程式为 B．氦核和中子的质量小于氘核和氚核的质量 C．该反应中亏损的质量为 D．该反应中亏损的质量为 47．(24-25高二下·云南曲靖部分学校·期中)托卡马克装置主要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，的质量为，下列说法正确的是（　　） A．X为 B．核聚变可以在常温下发生 C．X的质量为 D．的比结合能比的大 48．(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)2025年3月，我国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破，将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量，聚变资源储量丰富，主要产物清洁安全，被称为“人类未来的理想能源”。关于该装置及核聚变相关原理，下列说法正确的是（　　） A．氘核与氚核结合生成氦核并释放中子，反应方程为： B．中国环流三号产生的能量主要来源于氘核与氚核被加速后获得的动能 C．该反应有质量亏损，释放能量 D．与核裂变相比，相同质量的核燃料，聚变反应中产生的能量比较多 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $