专题06 近代物理（期末复习专项训练）高二物理下学期粤教版

**基本信息** 聚焦近代物理核心模块，以实验现象与理论应用为载体，构建从微观粒子性质到原子核反应的递进式训练体系，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |波粒二象性|9小题|结合黑体辐射、电磁波实验，考查能量量子化与粒子性|从光的波粒二象性切入，建立量子化认知基础| |光电效应|8小题|重点结合I-U图像、遏止电压，分析光子能量与电子逸出|承接波粒二象性，深化光的粒子性应用| |电子的发现|5小题|围绕阴极射线实验与物理学史，考查原子可分性|开启原子结构探索，为核式模型铺垫| |核式结构与玻尔模型|17小题|重点结合能级跃迁、光谱分析，计算光子能量与电离能|构建原子结构理论体系，实现从经典到量子模型的过渡| |放射性衰变|12小题|涉及衰变方程、半衰期、动量守恒，结合磁场轨迹分析|从原子结构延伸至原子核变化，体现物质观念| |核力与结合能|7小题|聚焦聚变/裂变反应、比结合能，计算质量亏损与核能|深化原子核内核力与能量关系，强化能量观念|

专题06 近代物理 题型1 波粒二象性 题型2 光电效应（重点） 题型3 电子的发现 题型4 核式结构模型、玻尔的原子模型（重点） 题型5 放射性元素衰变 题型6 核力与结合能 题型1 波粒二象性（共9小题） 1．(25-26高三上·湖北襄阳第四中学·期末)关于以下四张插图的相关描述，下列说法正确的是（　　） A．图1：该实验中验电器指针带负电 B．图2：麦克斯韦在该实验中首次捕捉到了电磁波 C．图3：该实验为卢瑟福发现质子的实验过程，其对应的核反应方程式为 D．图4：普朗克用“能量子”观点的理论计算值与黑体辐射实验值吻合得很好，说明能量是不连续的 2．(25-26高二上·天津西青区·期末)（多选）关于能量量子化、电磁波、电磁感应现象，下列说法正确的是（　　） A．普朗克认为微观粒子的能量是不连续的 B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 C．法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代做出伟大贡献 D．电视机遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短 3．(25-26高三上·山东日照·期末)一束激光从真空射入折射率为n的介质中，则激光的（　　） A．波长变为原来的 B．光子动量变为原来的 C．频率变为原来的 D．光子能量变为原来的 4．(25-26高二上·浙江杭州八县区·期末)能量子，式中v是电磁波的频率，h是普朗克常量。h的单位是（　　） A．J·s B．N·s C． D． 5．(25-26高二上·江苏苏州·期末)下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流的磁效应 B．赫兹提出电磁场理论 C．麦克斯韦发现了“磁生电”现象 D．爱因斯坦认为光的能量是连续的 6．(25-26高二上·浙江台州·期末)（多选）上海光源是一台同步辐射光源，其内部加速到接近光速的电子在磁场中偏转时会沿轨道切线发出波长连续的电磁波，被广泛用于各种前沿科学研究。已知普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度B随时间t如图乙变化，可产生电磁波 B．X射线可以用来加热理疗，红外线可用于广播信号的传播 C．射线是电磁波，其极强的穿透力，可用于探测金属内部的缺陷 D．对于的能量子，其频率的数量级为 7．下列四位科学家对应的历史成就，其中正确的是（   ） A．安培发现了电磁感应现象 B．法拉第用实验验证了电磁波的存在 C．奥斯特发现了电流的磁效应 D．麦克斯韦提出了能量子假设 8．(25-26高二上·广东江门·期末)下列关于电磁波和能量子的说法正确的是（　　） A．电磁波单个光子的能量与其频率成正比 B．微观粒子的能量变化是连续的 C．红光的能量子的能量比绿光的大 D．电磁波单个光子的波长越长，其能量越大 9．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　） A． B． C． D． 题型2 光电效应（共8小题） 10．如图甲所示的电路，可用于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，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知（     ） A．研究遏止电压时，电源左端应为负极 B．单色光b光子的能量小于单色光a光子的能量 C．用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大 D．光电效应实验证实了光具有波动性 11．如图所示为光照射金属材料得到遏止电压随光的频率v变化的图线，已知逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e（），图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（    ） A．图线描述了不同金属在各种频率光照射下随v变化的关系 B．图线的斜率是h C．图线与图中纵轴交点的截距绝对值为 D．用Q对应的光照射时逸出的电子最大初动能一定比P对应的光照射时大 12．（多选）如图甲所示，a、b、c三种单色光照射阴极K时发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，三种光的频率分别为、、，下列关系正确的是（　　） A．这三种单色光的频率关系是： B．若增大光照强度，图乙中遏止电压不会改变 C．这三种单色光分别通过同一装置发生双缝干涉，c的相邻亮条纹中心距离最小 D．如图丙所示，用a、b组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射到平直界面MN上，折射后分为两束，其中Ⅰ光对应的是单色光a 13．(25-26高二下·浙江开化中学等校·期中)（多选）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2时产生可见光I，从能级3跃迁到能级2时产生可见光II．用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，II光的侧移量小 B．图乙中的干涉条纹对应的是II C．I的光子能量小于II的光子能量 D．滑片向移动，电流表的示数为零时I对应的电压表的示数比II对应的大 14．(25-26高三下·云南玉溪普通高中·)（多选）如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A．在图甲装置中，改用X射线照射锌板一定有光电子飞出 B．由图乙可知，已发生光电效应的黄光，光的强度增大，饱和光电流一定增大 C．由图丙可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 D．由图丁可知，光电子的最大初动能和入射光频率成正比 15．光电效应实验电路如图甲所示，用三束光分别照射同一阴极，电流表示数与电压表示数之间的关系如图乙所示。下列关于入射光频率大小关系的判断正确的是（    ） A． B． C． D． 16．(24-25高二下·吉林长春、四平两地六县（区）重点中学·期末)太阳能电池是利用太阳光产生电能的装置，它通常由一层薄膜组成，在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这些电子可以通过导电体被收集起来，从而产生电能．现用如图甲所示的电路研究太阳能电池的工作原理，依次用太阳光中的七种颜色的光照射相同的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，其中黄光的电流与电压的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能电池的发电原理是康普顿效应 B．若要测量的大小，电源的左边为电源的正极 C．若使饱和光电流增大，必须改用频率更大的光照射 D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，则用红光照射该金属一定能够产生光电效应 17．(24-25高二下·山东济宁·期末)在光电效应实验中，用相同的单色光分别照射编号为的金属，所得遏止电压如图所示，关于金属的逸出功的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 题型3 电子的发现（共5小题） 18．(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)（多选）下列说法正确的是（　　） A．普朗克提出了光子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式 B．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示出原子可以再分 C．放射性元素衰变的快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响 D．过量的射线对生物组织有破坏作用，用射线照射过的食品不可食用 19．(24-25高二下·北京延庆区·期末)（多选）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．天然放射现象，说明原子是可以再分的 C．康普顿散射现象及规律，说明原子具有核式结构 D．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 20．(24-25高二下·福建厦门·期末)有关下列四幅图的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中汤姆孙对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂的结构 B．图乙中卢瑟福通过粒子散射实验发现了质子 C．图丙三种射线中射线的穿透本领最强 D．图丁中氡原子核的半衰期为3.8天 21．(24-25高二下·广西南宁·期末)关于近代物理学，下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙对阴极射线的研究发现了电子，并测出了电子的电荷量。 B．通过粒子散射实验结果卢瑟福建立了原子核式结构模型。 C．玻尔的原子结构理论认为电子绕原子核运动的轨道是任意的。 D．卢瑟福发现了质子和中子，从而确定了原子核是由质子和中子组成。 22．(24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)下列物理学的常识中，说法正确的是（　　） A．由场强公式可知，电场中某点的场强由试探电荷电荷量和所受电场力决定 B．美国物理学家密立根通过油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量 C．电动势反映的是将其他形式的能转化为电能的本领，转化的能量越多，电源的电动势就越大 D．安培引入了电场的概念并用电场线表示电场 题型4 核式结构模型、玻尔的原子模型（共17小题） 23．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 24．（多选）如图是汞原子的能级图，汞原子从能级跃迁到能级时产生a光，从能级跃迁到能级时产生b光，a、b光的功率相同。真空中一对半径均为0.5d的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为0.25d的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功。Q板受到a或b光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板P、Q与灵敏电流计G、电压可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为e，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，则（     ） A．用a光照射时，逸出的光电子初动能均为4.9eV B．用a光照射时，当电压调整到时，灵敏电流计示数为0 C．用b光照射时，单位时间产生的光电子数量比a光多 D．用a光照射时，当时，灵敏电流计示数为饱和电流值 25．(25-26高二下·重庆巴蜀教育集团·期中)如图甲是研究光电效应的实验装置图，实验得到光电子的最大初动能与入射光波长的关系如图乙所示，图中水平虚线为曲线的渐近线。丙是氢原子的能级图，大量处于某一激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的光子，用此光束照射光电管电极。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．此光电管的逸出功为 B．此光束中能发生光电效应的光子共有种 C．大量处于该激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可放出种频率的光子 D．一定光照强度的光照射电极，滑片向右移动的过程中，电流表的示数一定不断的增大 26．(25-26高三上·山东青岛即墨区·期末)大量处于某一能级的氢原子向低能级跃迁时，发出6种不同频率的光，将这些光分别编号射入同一种金属来进行光电效应实验，所得遏止电压如图甲所示，图乙为氢原子能级图，下列说法正确的是（　　） A．这6种光是从能级跃迁到基态时发出的光 B．编号3是从能级跃迁到基态时发出的光 C．若增大编号4的光照强度，则对应的遏止电压将变大 D．若将编号6的光照射另一种金属，则一定能发生光电效应 27．(25-26高三·天津西青区·期末)如图所示为氢原子的能级图。现有两束光，a光由图中跃迁①辐射的光子组成，b光由图中跃迁②辐射的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是（　　） A．a光的波长小于b光的波长 B．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4eV C．x金属的逸出功为2.86eV D．用b光照射x金属，不能发生光电效应 28．(25-26高二上·浙江宁波慈溪·期末)（多选）关于电磁波，下列说法正确的是（   ） A．甲图中，变化的电场和变化的磁场交替产生，形成电磁波，由近及远地向周围传播 B．乙图中，随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，热辐射中波长较短的成分越来越弱，铁块的颜色也不断发生变化 C．丙图中，氦原子从高能态向低能态跃迁时放出光子，由于原子能级是分立的，放出光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线 D．丁图中，普朗克常数 h=6.63×10-34J·s，氦氖激光器发射波长为632.8 nm的单色光，这种光的一个光子的能量约为3×10-17J 29．如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是，关于氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（　　） A．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种的不同频率的光 B．用一群处于能级的氢原子向基态跃迁时发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为 C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 30．(25-26高三·天津部分区·期末)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（    ） A．衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的 B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D．衰变为，要经过4次衰变及6次衰变 31．(25-26高三上·广西来宾·期末)如图为氢原子的能级示意图。现用能量为12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是（　　） A．氢原子能被激发到n=4能级 B．氢原子被激发后，辐射波长最长的光子跃迁是n=3到n=2的跃迁 C．氢原子被激发后，最多可辐射出4种不同频率的光子 D．氢原子被激发后，辐射光子的最大能量为10.2eV 32．(25-26高三上·天津滨海新区大港油田实验中学·月考)氢原子钟的原理是用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能级图，则（    ） A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B．当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 C．氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子可以使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应 D．不止一种频率的光通过照射可以使处于能级的氢原子电离 33．(24-25高二下·江苏淮安·期末)如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。大量处于能级的电子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，下列说法中正确的是（　　） A．最多能产生3种不同的光子 B．电子离原子核越近，电子的总能量越大 C．电子从能级跃迁到能级，电子的动能减小 D．其中电子从能级跃迁到能级所发出光子的波长最长 34．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)（多选）下图表示了科学家对原子认识的演变史，下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙通过研究阴极射线，建构了原子的枣糕模型 B．卢瑟福不仅通过α粒子散射实验建构了行星模型（核式结构模型），而且还通过α粒子轰击氮核，发现了质子 C．玻尔基于行星模型（核式结构模型）和氢原子光谱的实验规律建构了氢原子模型 D．基于量子理论建构的电子云模型完全否定了玻尔模型的正确性及其科学研究价值 35．(23-24高二下·江苏镇江八校联盟·期末)关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（　　） A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．汤姆孙通过著名的“油滴实验”精确测定了电子电荷 C．α粒子散射实验是卢瑟福原子核式结构模型建立的基础 D．玻尔原子理论中的轨道量子化和能量量子化的假说，启发了普朗克将量子化的理论用于黑体辐射的研究 36．(24-25高二下·天津河西区·期末)下列叙述符合史实的是（　　） A．普朗克提出光子说，很好地解释了光电效应现象 B．贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子具有核式结构 C．J.J.汤姆孙发现了电子，说明原子核具有复杂结构 D．玻尔理论成功解释了氢原子光谱问题 37．氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（    ） A．对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线 B．气体中中性原子的发光光谱都是连续谱 C．若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应 D．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小 38．(24-25高二下·吉林长春、四平两地六县（区）重点中学·期末)玻尔的氢原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，成功地阐释了原子的稳定性、氢原子光谱的产生和不连续性，依此发明的氢原子钟实现了极高精度的时间测量．氢原子的能级示意图如图所示，已知红外线光子的能量在0.008eV至1.70eV之间，紫外线光子的能量在3.11eV至124eV之间，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（    ） A．能辐射出6种不同频率的光子 B．能辐射出5种不同频率的紫外线光子 C．能辐射出4种不同频率的红外线光子 D．能辐射出3种不同频率的可见光光子 39．(24-25高二下·辽宁县域重点高中·期末)如图为氢原子的电子轨道示意图，取无限远处电势为零，在各个轨道上标注了量子数和能量值。现有大量氢原子处于激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。则下列说法正确的是（　　） A．大量处于激发态的氢原子总共可辐射出8种不同频率的光 B．最容易发生衍射现象的光是由能级跃迁到能级产生的 C．这群氢原子辐射出的光中共有4种频率的光能使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应 D．频率最大的光是由能级跃迁到能级产生的 题型5 放射性元素衰变（共12小题） 40．(25-26高二下·黑龙江龙东十校联盟·期中)1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，次年李、杨两人为此获得了诺贝尔物理学奖。已知的半衰期约为5.26年，其衰变方程是，其中是反中微子，它的电荷量为0，质量可忽略。下列说法正确的是（　　） A．升高温度或增大压强可使的半衰期改变 B．是来自原子核外的电子 C．的结合能大于的结合能 D．20个原子核经过10.52年一定有15个发生了衰变 41．（多选）某行星内部含有氦核，在一定条件下氦核经过核反应会生成碳核。已知1个质子的质量为，1个中子的质量为，1个氦核的质量为、1个碳核的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．转变为的核反应方程为 B．转变为的核反应中质量亏损为 C．碳核的比结合能为 D．的同位素中有8个中子，14个核子 42．用α粒子轰击铍核，产生一种粒子X，其核反应方程中的X表示（　　） A．电子 B．中子 C．质子 D．α粒子 43．硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的粒子X和锂（Li）锂核。该核反应方程为 ，粒子X为（     ） A．氦核 B．氘核 C．质子 D．电子 44．2024年，中核集团碳-14同位素产品完成首次批量化出口发货，标志着我国核技术应用产品成功进入国际市场。碳具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．该衰变过程电荷数和质量数均不守恒 B．X为电子，来源于原子核内中子转化为质子的过程 C．原子核的比结合能小于原子核的比结合能 D．若有20个原子核，经过两个半衰期后，剩余5个未衰变的 45．(25-26高三下·广东惠州第一中学·)静止的核衰变为铀核和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。已知：、和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c。下列说法正确的是（　　） A．X粒子是 B．的比结合能比的大 C．核衰变放出的核能为 D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν 46．(25-26高三下·河南开封多校·期末)在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。中Pu元素是，其发生衰变，半衰期为87.7年。关于Pu元素的衰变，下列说法正确的是（　　） A．Pu元素的衰变方程为 B．经过87.7年，1000个Pu原子一定剩余500个 C．U核的比结合能大于Pu核的比结合能 D．升高环境温度可以使Pu的半衰期减小 47．(24-25高三下·福建南安成功中学·期中)（多选）下列说法正确的是（　　） A．是核聚变方程 B．是核聚变方程 C．是核聚变方程 D．是衰变方程 48．(25-26高三·贵州黔南州·期末)2025年11月18日，我国首个采用冷却塔的“华龙一号”核电站2号机组启动首次核燃料装载。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为。下列说法正确的是（　　） A．1000个铀原子核经过一个半衰期后一定有500个铀原子核发生衰变 B．原子核的比结合能比原子核的大 C．提高环境温度与压强，的半衰期会减小 D．裂变方程式左、右两边都有中子，可以改写成 49．放射性元素钍广泛分布在地壳中，通常以化合物的形式存在于矿物内，天然钍232经过中子轰击，可得铀233，因此它是一种前景十分可观的能源材料。天然钍232的衰变方程为，下列判断正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 50．（多选）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法正确的是（　　） A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B．新核Y在磁场中做圆周运动的半径为 C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为 D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为 51．(25-26高三上·山东临沂·期末)下列说法正确的是（　　） A．图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长 B．图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 C．图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长 D．图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大 题型6 核力与结合能（共7小题） 52．(25-26高三上·河南开封·期末)我国“人造太阳”在2025年创下“亿度千秒”的世界纪录，为实现可控核聚变迈出了坚实的一步，其核反应方程之一为。下列说法正确的是（　　） A．x为质子 B．x为中子 C．x为电子 D．中有1个中子 53．2025年3月，我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破，为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子，同时释放约17.6MeV的能量，关于该核反应说法正确的是（　　） A．放出的粒子为质子 B．核聚变需要极高的温度，让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力 C．核聚变过程中，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能 D．核聚变反应中会释放能量，质量数会减小 54．图示为原子核的比结合能曲线。下列说法正确的是（　　） A．的结合能约为 B．比稳定 C．图中标出的原子核中的结合能最大 D．核聚变反应释放的核能约为 55．我国某科研团队首次合成了新核素镤210并成功测量了该核素的衰变能量和半衰期。已知镤210的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强 B．发生衰变可以释放能量 C．的比结合能大于的比结合能 D．若外界环境变化，则的半衰期也会发生变化 56．第四代核电技术之一的钍基熔盐堆核电，经一系列反应生成。随后通过核反应释放能量。则下列正确的是（　　） A．该核反应为聚变反应 B．该核反应方程前后粒子的总质量不变 C．比结合能比小 D．将加温加压，其半衰期会变短 57．(25-26高三·广东深圳龙岗区·期末)如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核（）同位素衰变成铜核（）同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（　　） A．镍核衰变产生的射线是粒子流 B．铜核的质量数等于64 C．镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D．衰变中伴随产生的射线是由铜核跃迁发出的 58．(25-26高三·贵州安顺普通高中·期末)钋是香烟中最为危险的放射性物质，是引发肺癌的原因之一、钋发生衰变的方程为，半衰期为138天，下列说法正确的是（　　） A．核内有2个核子 B．反应前后质量亏损，导致质量数不守恒 C．100个原子核经过276天，将有75个原子核发生衰变 D．的比结合能小于的比结合能 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 近代物理 题型1 波粒二象性 题型2 光电效应（重点） 题型3 电子的发现 题型4 核式结构模型、玻尔的原子模型（重点） 题型5 放射性元素衰变 题型6 核力与结合能 题型1 波粒二象性（共9小题） 1．(25-26高三上·湖北襄阳第四中学·期末)关于以下四张插图的相关描述，下列说法正确的是（　　） A．图1：该实验中验电器指针带负电 B．图2：麦克斯韦在该实验中首次捕捉到了电磁波 C．图3：该实验为卢瑟福发现质子的实验过程，其对应的核反应方程式为 D．图4：普朗克用“能量子”观点的理论计算值与黑体辐射实验值吻合得很好，说明能量是不连续的 【答案】D 【详解】A．由于光电效应，金属板中光电子逸出后，使得金属板和指针都带正电，故A错误； B．赫兹通过实验首次捕捉到了电磁波，故B错误； C．该实验为卢瑟福的粒子散射实验，提出原子核式结构，故C错误； D．普朗克用“能量子”观点的理论计算值与黑体辐射实验值吻合得很好，故D正确。 故选D 。 2．(25-26高二上·天津西青区·期末)（多选）关于能量量子化、电磁波、电磁感应现象，下列说法正确的是（　　） A．普朗克认为微观粒子的能量是不连续的 B．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 C．法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代做出伟大贡献 D．电视机遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短 【答案】AC 【详解】A．普朗克认为微观粒子的能量是不连续的，在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故A正确； B．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代做出伟大贡献，故C正确； D．电视机遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长长，故D错误。 故选AC。 3．(25-26高三上·山东日照·期末)一束激光从真空射入折射率为n的介质中，则激光的（　　） A．波长变为原来的 B．光子动量变为原来的 C．频率变为原来的 D．光子能量变为原来的 【答案】A 【详解】AC．频率由光源决定，不随介质改变，故频率不变。光速 波长（其中为真空波长），故波长变为原来的，A正确，C错误。 D．光子能量，频率不变，故能量不变，D错误。 B．光子动量，波长变为，故，故动量变为原来的倍，B错误。 故选A。 4．(25-26高二上·浙江杭州八县区·期末)能量子，式中v是电磁波的频率，h是普朗克常量。h的单位是（　　） A．J·s B．N·s C． D． 【答案】A 【详解】根据能量子公式，其中ε的单位为能量单位焦耳J，ν的单位为频率单位赫兹Hz，即s⁻¹，则普朗克常量h的单位为。 故选A。 5．(25-26高二上·江苏苏州·期末)下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流的磁效应 B．赫兹提出电磁场理论 C．麦克斯韦发现了“磁生电”现象 D．爱因斯坦认为光的能量是连续的 【答案】A 【详解】A．奥斯特通过实验首次发现电流周围存在磁场（电流的磁效应），故A正确； B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波，赫兹通过实验证实电磁波的存在，故B错误； C．法拉第发现电磁感应现象（“磁生电”），麦克斯韦建立电磁理论体系，故C错误； D．爱因斯坦提出光子说，认为光的能量由不连续的“光子”组成，而非连续分布，故D错误。 故选A。 6．(25-26高二上·浙江台州·期末)（多选）上海光源是一台同步辐射光源，其内部加速到接近光速的电子在磁场中偏转时会沿轨道切线发出波长连续的电磁波，被广泛用于各种前沿科学研究。已知普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度B随时间t如图乙变化，可产生电磁波 B．X射线可以用来加热理疗，红外线可用于广播信号的传播 C．射线是电磁波，其极强的穿透力，可用于探测金属内部的缺陷 D．对于的能量子，其频率的数量级为 【答案】AC 【详解】A．图乙中磁感应强度B随时间t周期性变化，可产生电磁波，故A正确； B．X射线能量较高，主要用于医学成像、工业探伤，不能用于加热理疗；红外线的热效应较强，可用于加热理疗，广播信号通常使用无线电波，不使用红外线，故B错误； C．射线是电磁波，它的能量高、穿透力极强，可用于探测金属内部的缺陷、医疗放疗等，故C正确； D．由得， 其频率的数量级为，故D错误。 故选AC。 7．下列四位科学家对应的历史成就，其中正确的是（   ） A．安培发现了电磁感应现象 B．法拉第用实验验证了电磁波的存在 C．奥斯特发现了电流的磁效应 D．麦克斯韦提出了能量子假设 【答案】C 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误； B．赫兹用实验验证了电磁波的存在，故B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确； D．普朗克提出了能量子假设，故D错误。 故选C。 8．(25-26高二上·广东江门·期末)下列关于电磁波和能量子的说法正确的是（　　） A．电磁波单个光子的能量与其频率成正比 B．微观粒子的能量变化是连续的 C．红光的能量子的能量比绿光的大 D．电磁波单个光子的波长越长，其能量越大 【答案】A 【详解】A．根据光子能量公式，可知其能量与频率成正比，故A正确； B．依据量子理论，微观粒子的能量变化是量子化的、不连续的，故B错误； C．红光的频率低于绿光的频率，由可知，红光能量子小于绿光能量子，故C错误； D．由，波长越长，能量越小，故D错误。 故选A。 9．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，所以察觉到绿光所接收到的最小功率为，， 联立解得 带入数据 故选A。 题型2 光电效应（共8小题） 10．如图甲所示的电路，可用于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，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知（     ） A．研究遏止电压时，电源左端应为负极 B．单色光b光子的能量小于单色光a光子的能量 C．用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大 D．光电效应实验证实了光具有波动性 【答案】C 【详解】A．光电子从K极逸出，研究遏止电压时，A极板应带负电，所以电源右端应为负极，故A错误； B．根据， 逸出功只与电极材料有关，与照射光线无关，反向遏止电压越大，光的频率越大，所以b光的频率最大，、频率相同。 根据光子的能量公式 可知，频率越大，光子能量越大，所以b光的光子能量最大，故B错误； C．由B选项分析得b光的频率最大，、频率相同。 又 、波长相同，且大于b光的波长。 由于其他条件相同的情况下，薄膜干涉条纹间距与波长成正比，所以用c光照射薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大，故C正确； D．光电效应实验证实了光具有粒子性，故D错误。 11．如图所示为光照射金属材料得到遏止电压随光的频率v变化的图线，已知逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e（），图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（    ） A．图线描述了不同金属在各种频率光照射下随v变化的关系 B．图线的斜率是h C．图线与图中纵轴交点的截距绝对值为 D．用Q对应的光照射时逸出的电子最大初动能一定比P对应的光照射时大 【答案】D 【详解】A．由光电效应方程和动能定理结合有 即 图线描述同一金属在各种频率光照射下随v变化的关系，A错误； B．图线斜率为，B错误； C．图线与图中横轴交点的截距绝对值为，C错误； D．由光电效应方程 Q对应的光频率大，最大初动能大，D正确。 故选D。 12．（多选）如图甲所示，a、b、c三种单色光照射阴极K时发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，三种光的频率分别为、、，下列关系正确的是（　　） A．这三种单色光的频率关系是： B．若增大光照强度，图乙中遏止电压不会改变 C．这三种单色光分别通过同一装置发生双缝干涉，c的相邻亮条纹中心距离最小 D．如图丙所示，用a、b组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射到平直界面MN上，折射后分为两束，其中Ⅰ光对应的是单色光a 【答案】BD 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程 因同一阴极逸出功相同，因此遏止电压越大，光的频率越高。结合题图乙分析 因此遏止电压大小满足 可得频率关系。故A错误； B．遏止电压仅由光的频率决定，和光照强度无关，增大光照强度不会改变遏止电压，故B正确； C．双缝干涉相邻亮条纹间距 频率越小波长越长，间距越大即c频率最小，波长最长，因此相邻亮条纹间距最大，故C错误； D．频率越大，玻璃对光的折射率越大。根据折射定律 入射角相同时，折射率越大，折射角（折射光线与法线的夹角）越大。丙图中Ⅰ光折射角更大，因此Ⅰ光折射率更大、频率更高，对应频率更大的a光，故D正确。 故选BD。 13．(25-26高二下·浙江开化中学等校·期中)（多选）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2时产生可见光I，从能级3跃迁到能级2时产生可见光II．用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，II光的侧移量小 B．图乙中的干涉条纹对应的是II C．I的光子能量小于II的光子能量 D．滑片向移动，电流表的示数为零时I对应的电压表的示数比II对应的大 【答案】AD 【详解】AC．氢原子从能级6跃迁到能级2时产生可见光I，从能级3跃迁到能级2时产生可见光II，可知可见光I的光子能量较大，频率较大，在玻璃砖中的折射率较大，从玻璃砖射出时偏折程度较大，则以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，I光的侧移量较大，II光的侧移量小，A正确，C错误； B．图乙中的干涉条纹间距较小，根据可知，对应的光的波长较小，频率较大，则对应的是I光，B错误； D．滑片向移动，光电管加反向电压，因，可知I光遏止电压较大，即电流表的示数为零时I对应的电压表的示数比II对应的大，D正确。 故选AD。 14．(25-26高三下·云南玉溪普通高中·)（多选）如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A．在图甲装置中，改用X射线照射锌板一定有光电子飞出 B．由图乙可知，已发生光电效应的黄光，光的强度增大，饱和光电流一定增大 C．由图丙可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 D．由图丁可知，光电子的最大初动能和入射光频率成正比 【答案】AB 【详解】 A．X射线的频率高于紫外线，而紫外线能使锌板发生光电效应，说明紫外线的频率大于锌板的极限频率。根据光电效应发生的条件，入射光的频率大于金属的极限频率即可发生光电效应，所以改用X射线照射锌板，频率更高，一定能发生光电效应，有光电子飞出，故A正确； B．由图乙可知，对于同种频率的光（黄光），光的强度越大，单位时间内照射到金属表面的光子数越多，产生的光电子数越多，饱和光电流越大，故B正确； C．金属的逸出功由金属本身的性质决定，与入射光的频率无关，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 可知，光电子的最大初动能 与入射光频率 是线性关系，但不是正比关系，故D错误。 故选AB。 15．光电效应实验电路如图甲所示，用三束光分别照射同一阴极，电流表示数与电压表示数之间的关系如图乙所示。下列关于入射光频率大小关系的判断正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据爱因斯坦光电效应方程可知 又 求得 又相同，故越大则越大，由图乙可知， 故，故选C。 16．(24-25高二下·吉林长春、四平两地六县（区）重点中学·期末)太阳能电池是利用太阳光产生电能的装置，它通常由一层薄膜组成，在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这些电子可以通过导电体被收集起来，从而产生电能．现用如图甲所示的电路研究太阳能电池的工作原理，依次用太阳光中的七种颜色的光照射相同的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，其中黄光的电流与电压的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能电池的发电原理是康普顿效应 B．若要测量的大小，电源的左边为电源的正极 C．若使饱和光电流增大，必须改用频率更大的光照射 D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，则用红光照射该金属一定能够产生光电效应 【答案】B 【详解】A．在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这是利用的光电效应，故A错误； B．为遏止电压，为测量其大小，应接反向电压，让电子减速，故电源的左边为电源的正极，故B正确； C．饱和光电流的大小只与入射光的强度有关，与入射光的频率无关。若使饱和光电流增大，应增加入射光的强度，故C错误； D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，可知黄光的频率大于金属的极限频率，因为红光的频率小于黄光频率，所以用红光照射不一定能产生光电效应，故D错误。 故选B。 17．(24-25高二下·山东济宁·期末)在光电效应实验中，用相同的单色光分别照射编号为的金属，所得遏止电压如图所示，关于金属的逸出功的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由光电效应方程 由图可知，动能，相同单色光相同，故 故选B。 题型3 电子的发现（共5小题） 18．(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)（多选）下列说法正确的是（　　） A．普朗克提出了光子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式 B．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示出原子可以再分 C．放射性元素衰变的快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响 D．过量的射线对生物组织有破坏作用，用射线照射过的食品不可食用 【答案】BC 【详解】A．普朗克引入能量子的概念，得出了同实验相符的黑体辐射公式，A错误； B．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示出原子可以再分，B正确； C．放射性元素衰变的快慢由核内部自身因素决定，不受温度、外界压强的影响，C正确； D．用射线照射食品可以杀死食品表面的虫卵和细菌，抑制发芽和腐烂，延长食品的保存时间，所以用安全剂量之内的射线照射过的食品可以食用，D错误。 故选BC。 19．(24-25高二下·北京延庆区·期末)（多选）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．天然放射现象，说明原子是可以再分的 C．康普顿散射现象及规律，说明原子具有核式结构 D．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 【答案】AD 【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．天然放射现象，说明原子核内部有更精细、更复杂结构，说明原子核是可以再分的，故B错误。 C．康普顿散射现象及规律，说明光具有粒子性，故C错误； D．玻尔依据氢原子光谱的实验规律，提出了玻尔理论，将量子观念引入原子领域，故D正确。 故选AD。 20．(24-25高二下·福建厦门·期末)有关下列四幅图的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中汤姆孙对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂的结构 B．图乙中卢瑟福通过粒子散射实验发现了质子 C．图丙三种射线中射线的穿透本领最强 D．图丁中氡原子核的半衰期为3.8天 【答案】D 【详解】A．图甲中汤姆孙对阴极射线的研究发现了电子，故A错误； B．图乙中卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误； C．射线的穿透能力是三者中最强的，故C错误； D．由图可得氡原子核的半衰期为3.8天，故D正确。 故选D。 21．(24-25高二下·广西南宁·期末)关于近代物理学，下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙对阴极射线的研究发现了电子，并测出了电子的电荷量。 B．通过粒子散射实验结果卢瑟福建立了原子核式结构模型。 C．玻尔的原子结构理论认为电子绕原子核运动的轨道是任意的。 D．卢瑟福发现了质子和中子，从而确定了原子核是由质子和中子组成。 【答案】B 【详解】A．汤姆孙通过阴极射线实验发现电子并测定了电子的比荷（），但电子的电荷量是由密立根通过油滴实验测得的，故A错误。 B．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，故B正确。 C．玻尔理论指出电子绕核运动的轨道是量子化的，而非任意，故C错误。 D．卢瑟福发现了质子，但中子由查德威克发现，原子核由质子和中子组成的结论是中子发现后提出的，故D错误。 故选B。 22．(24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)下列物理学的常识中，说法正确的是（　　） A．由场强公式可知，电场中某点的场强由试探电荷电荷量和所受电场力决定 B．美国物理学家密立根通过油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量 C．电动势反映的是将其他形式的能转化为电能的本领，转化的能量越多，电源的电动势就越大 D．安培引入了电场的概念并用电场线表示电场 【答案】B 【详解】A．电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电荷量q以及所受电场力F无关。公式只是电场强度的定义式，用于计算电场强度大小，故A错误； B．美国物理学家密立根通过油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量，故B正确； C．电动势反映的是电源将其他形式的能转化为电能的本领，它由电源本身的性质决定，与转化能量的多少无关，转化能量多，可能是因为通过的电荷量多，并不能说明电动势大，故C错误； D．引入电场的概念并用电场线表示电场的是法拉第，而不是安培，故D错误。 故选B。 题型4 核式结构模型、玻尔的原子模型（共17小题） 23．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。 24．（多选）如图是汞原子的能级图，汞原子从能级跃迁到能级时产生a光，从能级跃迁到能级时产生b光，a、b光的功率相同。真空中一对半径均为0.5d的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为0.25d的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功。Q板受到a或b光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板P、Q与灵敏电流计G、电压可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为e，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，则（     ） A．用a光照射时，逸出的光电子初动能均为4.9eV B．用a光照射时，当电压调整到时，灵敏电流计示数为0 C．用b光照射时，单位时间产生的光电子数量比a光多 D．用a光照射时，当时，灵敏电流计示数为饱和电流值 【答案】BD 【详解】A．汞原子从n=2能级跃迁到n=1能级时产生a光，a光的光子能量为 用a光照射Q板时，根据爱因斯坦光电效应方程，可得逸出的光电子的最大初动能为 可知逸出的光电子动能是从0到1.7eV连续分布的，故A错误； B．用a光照射Q板时，当灵敏电流计示数恰好为0时，两板间所加的电压为反向遏止电压，根据动能定理有 又，联立解得 由于是反向电压，P板电势应低于Q板电势，即电压调整到时，选项中的电压3.2V更大，灵敏电流计示数为0，故B正确； C．汞原子从能级跃迁到能级时产生b光，b光的光子能量为 故b光照到Q板上不能发生光电效应，故C错误； D．用a光照射时，要使灵敏电流计示数达到最大值（饱和电流），所有从钙膜逸出的光电子都必须到达P板。考虑最不容易到达P板的光电子，即钙膜边缘逸出，且初速度方向平行于极板，大小为最大初动能对应的速度，则有 解得 该电子在垂直于极板方向做初速度为0的匀加速直线运动，则有 又加速度 解得 在平行于极板方向做匀速直线运动，有 联立解得 故用a光照射时，当时，灵敏电流计示数为饱和电流值，故D正确。 故选BD。 25．(25-26高二下·重庆巴蜀教育集团·期中)如图甲是研究光电效应的实验装置图，实验得到光电子的最大初动能与入射光波长的关系如图乙所示，图中水平虚线为曲线的渐近线。丙是氢原子的能级图，大量处于某一激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的光子，用此光束照射光电管电极。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．此光电管的逸出功为 B．此光束中能发生光电效应的光子共有种 C．大量处于该激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可放出种频率的光子 D．一定光照强度的光照射电极，滑片向右移动的过程中，电流表的示数一定不断的增大 【答案】B 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程可得 其中 整理可得 由图乙可知，曲线的渐近线为 故该光电管的逸出功，故A错误； B．当电压表示数为7.55V时，微安表示数为零，说明此时反向电压等于遏止电压，即光电子的最大初动能 根据光电效应方程，入射光子的最大能量 由图丙氢原子能级图可知，能级差 说明氢原子开始时处于的激发态，可能发出的光子能量有 故此光束中能发生光电效应的光子共有2种，故B正确； C．大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可放出种频率的光子，故C错误； D．由图甲可知，滑片P向右移动的过程中，光电管所加电压为正向电压增大，当电流达到最大电流之后，即使电压再大，电流也不增加，故D错误。 故选B。 26．(25-26高三上·山东青岛即墨区·期末)大量处于某一能级的氢原子向低能级跃迁时，发出6种不同频率的光，将这些光分别编号射入同一种金属来进行光电效应实验，所得遏止电压如图甲所示，图乙为氢原子能级图，下列说法正确的是（　　） A．这6种光是从能级跃迁到基态时发出的光 B．编号3是从能级跃迁到基态时发出的光 C．若增大编号4的光照强度，则对应的遏止电压将变大 D．若将编号6的光照射另一种金属，则一定能发生光电效应 【答案】B 【详解】A．大量处于n能级的氢原子发生能级跃迁所释放光子的频率种数为，故 解得，故这6种光是从能级跃迁到基态时发出的光，A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程有，其中为光电子的最大初动能，为光子的能量，为金属的逸出功。 光电子的最大初动能为，其中为遏止电压。 联立解得 根据玻尔理论有 所以，遏止电压为，故能级差越大，遏止电压越大。 根据乙图可算出6种光对应的能级差，，，，， 比较上述能级差有，其中的数字对应的是氢原子的初、末能级。 由图甲可读出，6种光对应的遏止电压顺序为，其中的数字是光的编号。 编号3是上述遏止电压排序中的第三项，对应的是能级差排序中的第三项，故编号3是从能级跃迁到基态时发出的光，B正确； C．根据光电效应方程有 整理有，故遏止电压与光照强度无关，C错误； D．由于不同金属的逸出功不同，若换用的金属逸出功较小，用编号6的光能使其发生光电效应，若换用的金属逸出功较大，用编号6的光不能使其发生光电效应，故用编号6的光照射另一种金属，不一定能发生光电效应，D错误。 故选B。 27．(25-26高三·天津西青区·期末)如图所示为氢原子的能级图。现有两束光，a光由图中跃迁①辐射的光子组成，b光由图中跃迁②辐射的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是（　　） A．a光的波长小于b光的波长 B．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4eV C．x金属的逸出功为2.86eV D．用b光照射x金属，不能发生光电效应 【答案】C 【详解】由图可知，跃迁①辐射的光子的能量为 跃迁②辐射的光子的能量为 A．由上述分析可知，光的能量大于光，则a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故A错误； B．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小，故B错误； C．已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，根据光电效应方程可知，x金属的逸出功为，故C正确； D．由上述可知光的能量大于光，故用b光照射x金属，能发生光电效应，故D错误。 故选C。 28．(25-26高二上·浙江宁波慈溪·期末)（多选）关于电磁波，下列说法正确的是（   ） A．甲图中，变化的电场和变化的磁场交替产生，形成电磁波，由近及远地向周围传播 B．乙图中，随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，热辐射中波长较短的成分越来越弱，铁块的颜色也不断发生变化 C．丙图中，氦原子从高能态向低能态跃迁时放出光子，由于原子能级是分立的，放出光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线 D．丁图中，普朗克常数 h=6.63×10-34J·s，氦氖激光器发射波长为632.8 nm的单色光，这种光的一个光子的能量约为3×10-17J 【答案】AC 【详解】A．甲图中，变化的电场和变化的磁场交替产生，从而形成电磁波，然后由近及远地向周围传播，A正确； B．根据黑体辐射规律，温度升高时，热辐射中频率较大，波长较短的成分占比增加，铁块颜色由暗红到黄白色，故B错误； C．原子从高能态向低能态跃迁时放出光子的能量等于前后两能级差。由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线，C正确。 D．根据公式，将代入可得每个光子能量为，D错误。 故选AC。 29．如图为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是，关于氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（　　） A．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种的不同频率的光 B．用一群处于能级的氢原子向基态跃迁时发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为 C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 【答案】D 【详解】A．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能放出2种不同频率的光，A错误； B．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，放出光子的最大能量为 用此光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为，B错误； C．基态的氢原子跃迁到的激发态需要吸收光子的能量为 即氢原子需要吸收恰好的光子能量才能完成跃迁，C错误； D．基态氢原子的电离能为，用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，D正确。 故选D。 30．(25-26高三·天津部分区·期末)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（    ） A．衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的 B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D．衰变为，要经过4次衰变及6次衰变 【答案】B 【详解】A．衰变释放的电子是原子核内中子转化为质子时产生的，与核外电子电离无关（核外电子电离是原子失去电子的过程），故A错误； B．氢原子辐射光子后，从高能级跃迁到低能级，电子轨道半径减小；根据库仑力提供向心力有 又动能 联立可得 可知动能随半径减小而增大，故B正确； C．太阳辐射能量的主要来源是轻核聚变（如氢核聚变为氦核），而非重核裂变，故C错误； D．设衰变为的过程中发生了次衰变、次衰变，则衰变方程为 根据质量数和电荷数守恒，可得 ， 解得， 即发生了4次衰变、2次衰变，故D错误。 故选B。 31．(25-26高三上·广西来宾·期末)如图为氢原子的能级示意图。现用能量为12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是（　　） A．氢原子能被激发到n=4能级 B．氢原子被激发后，辐射波长最长的光子跃迁是n=3到n=2的跃迁 C．氢原子被激发后，最多可辐射出4种不同频率的光子 D．氢原子被激发后，辐射光子的最大能量为10.2eV 【答案】B 【详解】A．因-13.6eV+12.09eV=-1.51eV，可知氢原子能被激发到n=3能级，A错误； B．氢原子被激发后，辐射波长最长的光子跃迁对应着能级差最小的跃迁，是n=3到n=2的跃迁，B正确； C．氢原子被激发后，从n=3到低能级跃迁时，最多可辐射出种不同频率的光子，C错误； D．氢原子被激发后，辐射光子的最大能量对应着从n=3到n=1的跃迁，能量为-1.51eV -（-13.6eV）= 12.09eV，D错误。 故选B。 32．(25-26高三上·天津滨海新区大港油田实验中学·月考)氢原子钟的原理是用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能级图，则（    ） A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B．当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 C．氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子可以使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应 D．不止一种频率的光通过照射可以使处于能级的氢原子电离 【答案】D 【详解】A．电子在氢原子中出现的概率随离开原子核距离的变化而变化，由玻尔原子理论可知，原子处在不同能级时，电子对应于不同的轨道，因此在各处出现的概率不同。故A错误； B．因，而 当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收其中的10.2eV的能量跃迁到n=2的激发态，故B错误； C．从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子的能量为 所以不能使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应，故C错误； D．氢原子在n=4能级的能量为-0.85 eV，要使其电离，需要提供至少0.85 eV的能量，光子的能量由其频率决定，公式为 因此，任何频率足够高、能量大于或等于0.85 eV的光子都可以使处于n=4能级的氢原子电离，故D正确。 故选D。 33．(24-25高二下·江苏淮安·期末)如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。大量处于能级的电子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，下列说法中正确的是（　　） A．最多能产生3种不同的光子 B．电子离原子核越近，电子的总能量越大 C．电子从能级跃迁到能级，电子的动能减小 D．其中电子从能级跃迁到能级所发出光子的波长最长 【答案】D 【详解】A．大量处于能级的电子向较低能级跃迁时会发出种频率不同的光，故A错误； B．电子离原子核越近，能级越低，电子的总能量越小，故B错误； C．电子从能级跃迁到能级，库仑力做正功，电子的动能增大，故C错误； D．其中电子从能级跃迁到能级，能级差最小，辐射光子能量最小，根据，所发出光子的波长最长，故D正确。 故选D。 34．(24-25高二下·广东深圳福田区红岭中学·)（多选）下图表示了科学家对原子认识的演变史，下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙通过研究阴极射线，建构了原子的枣糕模型 B．卢瑟福不仅通过α粒子散射实验建构了行星模型（核式结构模型），而且还通过α粒子轰击氮核，发现了质子 C．玻尔基于行星模型（核式结构模型）和氢原子光谱的实验规律建构了氢原子模型 D．基于量子理论建构的电子云模型完全否定了玻尔模型的正确性及其科学研究价值 【答案】ABC 【详解】A．汤姆孙通过研究阴极射线，建构了原子的枣糕模型，A正确； B．卢瑟福不仅通过α粒子散射实验建构了行星模型（核式结构模型），而且还通过α粒子轰击氮核，发现了质子，B正确； C．玻尔基于行星模型（核式结构模型）和氢原子光谱的实验规律建构了氢原子模型，C正确； D．基于量子理论建构的电子云模型没有完全否定玻尔模型的正确性及其科学研究价值，D错误。 故选ABC。 35．(23-24高二下·江苏镇江八校联盟·期末)关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（　　） A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内 B．汤姆孙通过著名的“油滴实验”精确测定了电子电荷 C．α粒子散射实验是卢瑟福原子核式结构模型建立的基础 D．玻尔原子理论中的轨道量子化和能量量子化的假说，启发了普朗克将量子化的理论用于黑体辐射的研究 【答案】C 【详解】A．汤姆孙发现了电子后，认为原子是一个带正电的均匀球体，电子一个个镶嵌在其中，故A错误； B．密立根通过著名的“油滴实验”精确测定了电子电荷，故B错误； C．粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，故C正确； D．玻尔受到普朗克的能量子观点的启发，得出原子轨道的量子化和能量的量子化，故D错误。 故选C。 36．(24-25高二下·天津河西区·期末)下列叙述符合史实的是（　　） A．普朗克提出光子说，很好地解释了光电效应现象 B．贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子具有核式结构 C．J.J.汤姆孙发现了电子，说明原子核具有复杂结构 D．玻尔理论成功解释了氢原子光谱问题 【答案】D 【详解】A．光子说是由爱因斯坦提出的，用于解释光电效应，而普朗克提出的是能量量子化假说以解释黑体辐射，故A错误； B．贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核内部具有复杂结构，而原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的，故B错误； C．J.J.汤姆孙发现电子，表明原子可分，但原子核的复杂结构由后续研究（如质子、中子的发现）揭示，故C错误； D．玻尔理论基于量子化轨道假设，成功解释了氢原子光谱的分立谱线，故D正确。 故选D。 37．氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（    ） A．对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线 B．气体中中性原子的发光光谱都是连续谱 C．若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应 D．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小 【答案】C 【详解】A．根据巴耳末公式 可知n越小，越大，已知，故对应的是电子从能级向能级跃迁所释放光的谱线，故A错误； B．气体中中性原子的发光光谱都是线状谱，故B错误； C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的频率与波长成反比，满足 因为 可知 由光子的能量表达式可知，若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应，故C正确； D．对于同一种介质，频率高的光折射率大；光以相同入射角斜射入平行玻璃砖时，折射率越大，则侧移量越大，故光的侧移量最大，故D错误。 故选C。 38．(24-25高二下·吉林长春、四平两地六县（区）重点中学·期末)玻尔的氢原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，成功地阐释了原子的稳定性、氢原子光谱的产生和不连续性，依此发明的氢原子钟实现了极高精度的时间测量．氢原子的能级示意图如图所示，已知红外线光子的能量在0.008eV至1.70eV之间，紫外线光子的能量在3.11eV至124eV之间，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（    ） A．能辐射出6种不同频率的光子 B．能辐射出5种不同频率的紫外线光子 C．能辐射出4种不同频率的红外线光子 D．能辐射出3种不同频率的可见光光子 【答案】D 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，可能发生的跃迁种类数为 种，因此能辐射出10种不同频率的光子，A错误； B．紫外线光子（能量≥3.11eV）对应的跃迁为 5→1、4→1、3→1、2→1，共 4 种，B错误； C．红外线光子（能量 0.008eV~1.70eV）对应的跃迁为 5→4、5→3、4→3，共 3 种，C错误； D．可见光光子（能量 1.70eV~3.11eV）对应的跃迁为 5→2、4→2、3→2，共 3 种，D正确。 故选D。 39．(24-25高二下·辽宁县域重点高中·期末)如图为氢原子的电子轨道示意图，取无限远处电势为零，在各个轨道上标注了量子数和能量值。现有大量氢原子处于激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。则下列说法正确的是（　　） A．大量处于激发态的氢原子总共可辐射出8种不同频率的光 B．最容易发生衍射现象的光是由能级跃迁到能级产生的 C．这群氢原子辐射出的光中共有4种频率的光能使逸出功为4.54eV的金属发生光电效应 D．频率最大的光是由能级跃迁到能级产生的 【答案】C 【详解】A．大量处于激发态的氢原子总共可辐射出种不同频率的光，A项错误； B．最容易发生衍射现象的光的波长最长，频率最低，光子能量最小，由能级跃迁到能级产生的光子能量最小，B项错误； C．根据产生光电效应的条件可知，辐射的光子能量必须大于金属的逸出功，由，可知所有跃迁到基态辐射出的光子能量均大于，其它能级间跃迁辐射出的光子能量均小于，所以这群氢原子辐射的光中共有4种频率的光能使逸出功为的金属发生光电效应，C项正确； D．频率最大的光，光子能量最大，两能级能量差最大，所以频率最大的光是由能级跃迁到能级产生的，D项错误。 故选C。 题型5 放射性元素衰变（共12小题） 40．(25-26高二下·黑龙江龙东十校联盟·期中)1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，次年李、杨两人为此获得了诺贝尔物理学奖。已知的半衰期约为5.26年，其衰变方程是，其中是反中微子，它的电荷量为0，质量可忽略。下列说法正确的是（　　） A．升高温度或增大压强可使的半衰期改变 B．是来自原子核外的电子 C．的结合能大于的结合能 D．20个原子核经过10.52年一定有15个发生了衰变 【答案】C 【详解】A．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，A错误； B．根据质量数、电荷数守恒，X的质量数为0、电荷数为-1，是电子；β衰变的电子来源于原子核内中子转化为质子时的释放，不是原子核外的电子，B错误； C．该衰变过程释放能量，生成的比更稳定；二者核子数相同，原子核越稳定总结合能越大，因此的结合能大于的结合能，C正确； D．半衰期是针对大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，20个原子核经过10.52年的衰变数目是不确定的，D错误。 故选C。 41．（多选）某行星内部含有氦核，在一定条件下氦核经过核反应会生成碳核。已知1个质子的质量为，1个中子的质量为，1个氦核的质量为、1个碳核的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．转变为的核反应方程为 B．转变为的核反应中质量亏损为 C．碳核的比结合能为 D．的同位素中有8个中子，14个核子 【答案】CD 【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，转变为的核反应方程为，故A错误； B．转变为的核反应中质量亏损为，故B错误； C．由碳核的组成可知，碳核是由6个质子与6个中子组成，则 根据爱因斯坦质能方程 可知核反应释放的能量 碳核的比结合能为，故C正确； D．的同位素中有8个中子，14个核子，故D正确。 故选CD。 42．用α粒子轰击铍核，产生一种粒子X，其核反应方程中的X表示（　　） A．电子 B．中子 C．质子 D．α粒子 【答案】B 【详解】核反应过程遵循电荷数守恒和质量数守恒，设粒子X的电荷数为、质量数为，根据电荷数守恒，有左边总电荷数为，故 解得 根据质量数守恒，有左边总质量数为，故 解得 可知X是电荷数为0、质量数为1的中子。 故选B。 43．硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的粒子X和锂（Li）锂核。该核反应方程为 ，粒子X为（     ） A．氦核 B．氘核 C．质子 D．电子 【答案】A 【详解】核反应遵循质量数和电荷数守恒。则质量数为 电荷数为 可知粒子X为氦核。 故选A。 44．2024年，中核集团碳-14同位素产品完成首次批量化出口发货，标志着我国核技术应用产品成功进入国际市场。碳具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．该衰变过程电荷数和质量数均不守恒 B．X为电子，来源于原子核内中子转化为质子的过程 C．原子核的比结合能小于原子核的比结合能 D．若有20个原子核，经过两个半衰期后，剩余5个未衰变的 【答案】B 【详解】A．所有核反应过程均满足电荷数守恒、质量数守恒，该衰变过程也遵循这两个规律，故A错误； B．根据电荷数守恒、质量数守恒，可计算得X的质量数为，电荷数为，可知X为电子；该衰变为β衰变，本质是原子核内一个中子转化为一个质子的同时释放出电子，故B正确； C．该衰变过程释放能量，说明生成物比反应物更稳定，而原子核的比结合能越大则越稳定，因此的比结合能大于的比结合能，故C错误； D．半衰期是统计规律，仅适用于大量原子核的衰变过程，对少量原子核（20个）不适用，无法确定剩余未衰变的原子核数量，故D错误。 故选B。 45．(25-26高三下·广东惠州第一中学·)静止的核衰变为铀核和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。已知：、和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c。下列说法正确的是（　　） A．X粒子是 B．的比结合能比的大 C．核衰变放出的核能为 D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν 【答案】B 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X粒子质量数为4，电荷数为2，X粒子是，故A错误； B．核反应的生成的新核更稳定，比结合能更大，所以的比结合能比的大，故B正确； C．反应释放的总能量为，故C错误； D．若γ光子照射到某金属并发生光电效应，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能小于hν，故D错误。 故选B。 46．(25-26高三下·河南开封多校·期末)在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。中Pu元素是，其发生衰变，半衰期为87.7年。关于Pu元素的衰变，下列说法正确的是（　　） A．Pu元素的衰变方程为 B．经过87.7年，1000个Pu原子一定剩余500个 C．U核的比结合能大于Pu核的比结合能 D．升高环境温度可以使Pu的半衰期减小 【答案】C 【详解】A．Pu元素的衰变方程为，A错误； B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核的衰变不适用，B错误； C．衰变过程中释放能量，生成的U核更稳定，比结合能更大，C正确； D．半衰期与物理、化学状态无关，Pu核的半衰期不受环境温度的影响，D错误。 选C。 47．(24-25高三下·福建南安成功中学·期中)（多选）下列说法正确的是（　　） A．是核聚变方程 B．是核聚变方程 C．是核聚变方程 D．是衰变方程 【答案】AD 【详解】A．是氢的两种同位素（氘和氚）聚合成氦核的反应，属于核聚变，故A正确； B．是用质子轰击氮原子核产生新核的反应，属于人工核转变，不是核聚变，故B错误； C．是用粒子轰击铝原子核的人工核转变，不是核聚变，故C错误； D．是铀核放出粒子（氦核）的衰变，属于衰变，故D正确。 故选AD。 48．(25-26高三·贵州黔南州·期末)2025年11月18日，我国首个采用冷却塔的“华龙一号”核电站2号机组启动首次核燃料装载。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为。下列说法正确的是（　　） A．1000个铀原子核经过一个半衰期后一定有500个铀原子核发生衰变 B．原子核的比结合能比原子核的大 C．提高环境温度与压强，的半衰期会减小 D．裂变方程式左、右两边都有中子，可以改写成 【答案】B 【详解】A．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对于1000个原子核衰变规律不适用，实际衰变数量不一定为500个，故A错误； B．核裂变释放能量，表明裂变产物的总结合能大于反应物的总结合能。由于核子数守恒，裂变产物的比结合能（平均每个核子的结合能）大于反应物的比结合能。是裂变产物，其比结合能比大，故B正确； C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外界条件无关，故C错误； D．裂变反应需中子轰击触发，原方程左边有入射中子，右边有释放的中子，若省略入射中子，则不能正确表示反应过程，故D错误。 故选B。 49．放射性元素钍广泛分布在地壳中，通常以化合物的形式存在于矿物内，天然钍232经过中子轰击，可得铀233，因此它是一种前景十分可观的能源材料。天然钍232的衰变方程为，下列判断正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】根据核衰变的质量数守恒有232 = 220 + 4n + 0m 解得n = 3 根据电荷数守恒有90 = 86 + 2n +（-1）m 解得m = 2。 故选B。 50．（多选）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法正确的是（　　） A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B．新核Y在磁场中做圆周运动的半径为 C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为 D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为 【答案】BCD 【详解】A．由动量守恒可知 衰变后α粒子与新核Y运动方向相反，所以轨迹圆应外切，由 可得圆周运动的半径 新核Y和α粒子动量相同，α粒子电荷量较小，则半径大，由左手定则可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，A错误； B．由可知 则，B正确； C．圆周运动周期 环形电流 ，C正确； D．对α粒子，由洛伦兹力提供向心力 可得 由质量关系可知，衰变后新核Y质量为 由衰变过程动量守恒可得 ， 系统增加的能量为 由质能方程得ΔE=Δmc2 联立得，D正确。 故选BCD。 51．(25-26高三上·山东临沂·期末)下列说法正确的是（　　） A．图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长 B．图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 C．图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长 D．图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大 【答案】B 【详解】A．图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子对应的能级差最大，则波长最短，A错误； B．图乙中，射线③的穿透力最强，电离作用最弱，属于原子核内释放的γ光子，B正确； C．图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的截止电压大于R，根据，可知Q的波长小于R的波长，C错误； D．图丁中， a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，根据，金属a的截止频率小，D错误。 故选B。 题型6 核力与结合能（共7小题） 52．(25-26高三上·河南开封·期末)我国“人造太阳”在2025年创下“亿度千秒”的世界纪录，为实现可控核聚变迈出了坚实的一步，其核反应方程之一为。下列说法正确的是（　　） A．x为质子 B．x为中子 C．x为电子 D．中有1个中子 【答案】B 【详解】ABC．设x的电荷数和质量数分别为a和b，根据电荷数守恒和质量数守恒有， 解得，，故x为中子，故B正确，AC错误； D．中的中子个数为，故D错误。 故选B。 53．2025年3月，我国“中国环流三号”首次实现双亿度突破，为未来可控核聚变能源提供关键技术支撑。已知某核反应中，一个氘核和一个氚核结合生成一个氦核并放出一个粒子，同时释放约17.6MeV的能量，关于该核反应说法正确的是（　　） A．放出的粒子为质子 B．核聚变需要极高的温度，让原子核获得足够大的动能以克服核子间的万有引力 C．核聚变过程中，生成氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能 D．核聚变反应中会释放能量，质量数会减小 【答案】C 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒，氘氚聚变的反应方程为 可知放出的粒子X为中子，不是质子，故A错误； B．原子核带正电，核聚变需要极高温度是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力，核子间万有引力作用极弱可忽略，故B错误； C．比结合能越大原子核越稳定，该核聚变反应释放能量，说明生成的氦核比反应前的氘核、氚核更稳定，因此氦核的比结合能大于氘核或氚核的比结合能，故C正确； D．核反应过程遵循质量数守恒，核聚变释放能量对应存在静质量亏损，但质量数（质子和中子的总数）不会减小，故D错误。 故选C。 54．图示为原子核的比结合能曲线。下列说法正确的是（　　） A．的结合能约为 B．比稳定 C．图中标出的原子核中的结合能最大 D．核聚变反应释放的核能约为 【答案】B 【详解】A．的比结合能约为8MeV，核子数为16，则结合能约为，A错误； B．比的比结合能更大，则更稳定，B正确； C．图中标出的原子核中的比结合能最大，但结合能不一定最大，C错误； D．根据比结合能的物理意义，聚变反应前与的总结合能 反应后生成的的结合能 因无结合能，故该核聚变反应释放的核能，故D错误。 故选B。 55．我国某科研团队首次合成了新核素镤210并成功测量了该核素的衰变能量和半衰期。已知镤210的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强 B．发生衰变可以释放能量 C．的比结合能大于的比结合能 D．若外界环境变化，则的半衰期也会发生变化 【答案】B 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒可得X的质量数为，电荷数为，故X为粒子，穿透能力比粒子的穿透能力弱，故A错误； B．衰变过程存在质量亏损，根据质能方程，质量亏损会转化为能量释放，故B正确； C．原子核越稳定，其比结合能越大，衰变后生成的比反应物更稳定，因此的比结合能小于的比结合能，故C错误； D．半衰期是原子核的固有属性，仅由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境因素无关，故D错误。 故选B。 56．第四代核电技术之一的钍基熔盐堆核电，经一系列反应生成。随后通过核反应释放能量。则下列正确的是（　　） A．该核反应为聚变反应 B．该核反应方程前后粒子的总质量不变 C．比结合能比小 D．将加温加压，其半衰期会变短 【答案】C 【详解】A．该核反应为重核裂变反应，A错误； B．该核反应方程前后因放出核能，则有质量亏损，B错误； C．因反应后放出核能，生成物更加稳定，则生成物的比结合能更大，则比结合能比小，C正确； D．半衰期由内部因素决定，与外界条件无关，则将加温加压，其半衰期不变，D错误。 故选C。 57．(25-26高三·广东深圳龙岗区·期末)如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核（）同位素衰变成铜核（）同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（　　） A．镍核衰变产生的射线是粒子流 B．铜核的质量数等于64 C．镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D．衰变中伴随产生的射线是由铜核跃迁发出的 【答案】D 【详解】AB．根据质量数守恒和电荷数守恒，镍核衰变方程为 衰变产生的是β粒子（电子），铜核质量数也为63，AB错误； C．自然界中的放射性衰变通常是自发进行的，即从不稳定的核转变为更稳定的核。 镍核衰变为铜核，说明铜核比镍核更稳定，即铜核的结合能（总结合能）比镍核大，C错误； D．γ射线是原子核衰变发生后，新生成的原子核处于高能级的激发态，当它跃迁回低能级（基态）时释放出的高能光子。 题目中提到的γ射线是由衰变后生成的铜核从激发态跃迁到基态时发出的，D正确。 故选D。 58．(25-26高三·贵州安顺普通高中·期末)钋是香烟中最为危险的放射性物质，是引发肺癌的原因之一、钋发生衰变的方程为，半衰期为138天，下列说法正确的是（　　） A．核内有2个核子 B．反应前后质量亏损，导致质量数不守恒 C．100个原子核经过276天，将有75个原子核发生衰变 D．的比结合能小于的比结合能 【答案】D 【详解】A．由质量数守恒和电荷数守恒得，，则是粒子，有4个核子。故A错误； B．质量亏损指静止质量减少，但质量数（核子数）守恒是核反应基本规律，不受质量亏损影响。故B错误； C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，适用于大量样本。100个原子核属少量，实际衰变数量存在随机性，无法精确预测为75个。故C错误； D．比结合能反映原子核稳定性。α衰变中，母核衰变为更稳定的子核，故的比结合能小于的比结合能。故D正确。 故选D。 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $6学科网·上好课 题型1波粒二象性 题型3电子的发现 题型5放射性元素衰变 题型1波粒二象性（共9小题） 1.D 2.AC 3.A d.A 5.A C 6. 7. 8.A 9.A 题型2光电效应（共8小题） 10.C 11.D 12.80 13.AD 14.A8 15.c 16.B 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2光电效应（重点） 题型4核式结构模型、玻尔的原子模型（重 点) 题型6核力与结合能 题型通关·靶向提分 1/3 函学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 17.B 题型3电子的发现（共5小题） 18.BC 19.AD 20.D 21.B 22.B 题型4核式结构模型、玻尔的原子模型（共17小题） 23.D 24.BD 25.B 26.B 27.C 28.AC 29.D 30.B 31.B 32.D 33.D 34.ABC 35.C 36.D 37.C 38.D 39.C 题型5放射性元素衰变（共12小题）一 40.C 41.CD 42.B 2/3 品学科网·上好课 43.A 44.B 45.B 46.C 47.AD 48.B 49.B 50.BCD 51.B 题型6核力与结合能（共7小题） 52.B 53.C 54.B 55.B 56.C 57.0 58.D www.zxxk.com 上好每一堂课 3/3