2025年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題13原子結(jié)構(gòu)、原子核和波粒二象性1．（2025·安徽·高考真題）2025年4月，位于我國甘肅省武威市的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著人類在第四代核電技術(shù)上邁出關(guān)鍵一步。該技術(shù)利用釷核（）俘獲x個(gè)中子（），共發(fā)生y次衰變，轉(zhuǎn)化為易裂變的鈾核（），則（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知，釷核每俘獲1個(gè)中子質(zhì)量數(shù)加1，電荷數(shù)不變，每發(fā)生一次衰敗，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1，釷核變成鈾核，質(zhì)量數(shù)加1，電荷數(shù)加2，則俘獲1個(gè)中子，發(fā)生次衰敗，即，故選B。2．（2025·山東·高考真題）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率和強(qiáng)度都相同的單色光分別照射編號為1、2、3的金屬，所得遏止電壓如圖所示，關(guān)于光電子最大初動能的大小關(guān)系正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)光電子最大初動能與遏制電壓的關(guān)系根據(jù)圖像有故；故選B。3．（2025·云南·高考真題）2025年3月，我國科學(xué)家研制的碳14核電池原型機(jī)“燭龍一號”發(fā)布，標(biāo)志著我國在核能技術(shù)領(lǐng)域與微型核電池領(lǐng)域取得突破。碳14的衰變方程為，則（

）A．X為電子，是在核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的過程中產(chǎn)生的B．X為電子，是在核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子的過程中產(chǎn)生的C．X為質(zhì)子，是由核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化而來的D．X為中子，是由核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而來的【答案】A【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有可知X為電子，電子是在核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的過程中產(chǎn)生的。故選A。4．（2025·廣西·高考真題）有四種不同逸出功的金屬材料：銣，鉀，鈉和鎂制成的金屬板?，F(xiàn)有能量為的光子，分別照到這四種金屬板上，則會發(fā)生光電效應(yīng)的金屬板為（）A．銣 B．鉀 C．鈉 D．鎂【答案】A【詳解】當(dāng)光子的能量大于金屬的逸出功時(shí)就能發(fā)生光電效應(yīng)，可知能量是2.20eV的光子分別照射到四種金屬板上，會發(fā)生光電效應(yīng)的金屬板是銣。故選A。5．（2025·河南·高考真題）由于宇宙射線的作用，在地球大氣層產(chǎn)生有鈹?shù)膬煞N放射性同位素和。測定不同高度大氣中單位體積內(nèi)二者的原子個(gè)數(shù)比，可以研究大氣環(huán)境的變化。已知和的半衰期分別約為53天和139萬年。在大氣層某高度采集的樣品中，研究人員發(fā)現(xiàn)和的總原子個(gè)數(shù)經(jīng)過106天后變?yōu)樵瓉淼?，則采集時(shí)該高度的大氣中和的原子個(gè)數(shù)比約為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設(shè)采集時(shí)大氣中有x個(gè)原子和y個(gè)原子，由于的半衰期為139萬年，故經(jīng)過106天后原子的衰變個(gè)數(shù)可以忽略不計(jì)，的半衰期為53天，故經(jīng)過106天后剩余數(shù)量為，故可得解得故選B。6．（2025·海南·高考真題）核反應(yīng)方程中，則是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知X是。故選C。7．（2025·福建·高考真題）核反應(yīng)方程為→+17.6MeV，現(xiàn)真空中有兩個(gè)動量大小相等，方向相反的氘核與氚核相撞，發(fā)生核反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)釋放的能量幾乎轉(zhuǎn)化為與的動能，則（）A．該反應(yīng)有質(zhì)量虧損B．該反應(yīng)為核裂變C．獲得的動能約為14MeVD．獲得的動能約為14MeV【答案】AC【詳解】A．核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，有質(zhì)量虧損，A正確；B．該反應(yīng)是核聚變反應(yīng)，B錯(cuò)誤；CD．在真空中，該反應(yīng)動量守恒，由于相撞前氘核與氚核動量大小相等，方向相反，系統(tǒng)總動量為零。故反應(yīng)后氦核與中子的動量也大小相等，方向相反。由得反應(yīng)粒子獲得的動能之比為而兩個(gè)粒子獲得的總動能為，故獲得的動能，獲得的動能。故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）某理論研究認(rèn)為，原子核可能發(fā)生雙衰變，衰變方程為。處于第二激發(fā)態(tài)的原子核先后輻射能量分別為和的、兩光子后回到基態(tài)。下列說法正確的是（

）A． B．C．的頻率比的大 D．的波長比的大【答案】ABC【詳解】AB．由核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得解得，AB正確；CD．由題可得光子的能量大于光子的能量，光子的能量公式，波長可得的頻率大于的頻率，的波長小于的波長，C正確，D錯(cuò)誤；故選ABC。9．（2025·浙江·高考真題）如圖1所示，三束由氫原子發(fā)出的可見光P、Q、R分別由真空玻璃管的窗口射向陰極K。調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電流表與電壓表示數(shù)，兩者關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是（）A．分別射入同一單縫衍射裝置時(shí)，Q的中央亮紋比R寬B．P、Q產(chǎn)生的光電子在K處最小德布羅意波長，P大于QC．氫原子向第一激發(fā)態(tài)躍遷發(fā)光時(shí)，三束光中Q對應(yīng)的能級最高D．對應(yīng)于圖2中的M點(diǎn)，單位時(shí)間到達(dá)陽極A的光電子數(shù)目，P多于Q【答案】BC【詳解】A．根據(jù)因Q的截止電壓大于R，可知Q的頻率大于R的頻率，Q的波長小于R的波長，則分別射入同一單縫衍射裝置時(shí)，R的衍射現(xiàn)象比Q更明顯，則Q的中央亮紋比R窄，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．同理可知P、Q產(chǎn)生的光電子在K處Q的最大初動能比P較大，根據(jù)可知最小德布羅意波長，P大于Q，選項(xiàng)B正確；C．因Q對應(yīng)的能量最大，則氫原子向第一激發(fā)態(tài)躍遷發(fā)光時(shí)，根據(jù)可知三束光中Q對應(yīng)的能級最高，選項(xiàng)C正確；D．對應(yīng)于圖2中的M點(diǎn)，P和Q的光電流相等，可知P和Q單位時(shí)間到達(dá)陽極A的光電子數(shù)目相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。10．（2025·江蘇·高考真題）江門中微子實(shí)驗(yàn)室使用我國自主研發(fā)的光電倍增管，利用光電效應(yīng)捕捉中微子信息。光電倍增管陰極金屬材料的逸出功為，普朗克常量為h。(1)求該金屬的截止頻率；(2)若頻率為的入射光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，求光電子的最大初動能。【答案】(1)(2)【詳解】（1）根據(jù)題意，由光電效應(yīng)方程有當(dāng)時(shí)，可得該金屬的截止頻率（2）根據(jù)題意，由光電效應(yīng)方程可得，光電子的最大初動能為1．如乙圖所示，一束復(fù)色光從空氣射向一個(gè)球狀玻璃后被分成了、兩束單色光，分別將這兩束單色光射向圖甲所示裝置，僅有一束光能發(fā)生光電效應(yīng)。調(diào)節(jié)滑片P的位置，當(dāng)電流表示數(shù)恰為零時(shí)，電壓表示數(shù)為。已知該種金屬的極限頻率為，電子電荷量的絕對值為，普朗克常量為，則（）A．光在玻璃中的傳播速度比光小B．增大圖乙中的入射角，光的出射光先消失C．光的光子能量為D．保持光強(qiáng)不變，滑片P由圖示位置向左移，電流表示數(shù)變大【答案】C【來源】2025屆廣東省高三下學(xué)期高考信息卷物理試題【詳解】A．由光路可知，b光的偏折程度較大，可知b光的折射率較大，根據(jù)可知，b光在玻璃中的傳播速度比a光小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由光路可知光線第二次射到界面時(shí)的入射角等于第一次射到界面時(shí)的折射角，則增大圖乙中的入射角，兩種光都不會發(fā)生全反射，即均不會消失，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．光的折射率較大，則頻率較大，能發(fā)生光電效應(yīng)的是b光，根據(jù)可得光子能量為選項(xiàng)C正確；D．保持光強(qiáng)不變，滑片P由圖示位置向左移，則光電管反向電壓變大，則電流表示數(shù)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2．具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國家科技重大專項(xiàng)——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程商運(yùn)投產(chǎn)，成為世界首個(gè)實(shí)現(xiàn)模塊化第四代核電技術(shù)商業(yè)化運(yùn)行的核電站，標(biāo)志著我國在高溫氣冷堆核電技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全球領(lǐng)先。關(guān)于高溫氣冷堆核電站說法正確的是（）A．利用核聚變發(fā)電，所以需要高溫B．通過改變溫度控制核反應(yīng)速度C．利用核裂變時(shí)發(fā)生“質(zhì)量虧損”而提供能量D．核反應(yīng)堆中鎘棒插入是提高核反應(yīng)速度【答案】C【來源】2025屆浙江省精誠聯(lián)盟高三下學(xué)期二模物理試題【詳解】A．高溫氣冷堆核電站是將氣體作為冷卻劑，能夠大大提高核電站的安全性。但是目前高溫氣冷堆核電站采用的是核裂變進(jìn)行發(fā)電，A錯(cuò)誤；B．可控核裂變指的是通過隔棒吸收中子，調(diào)節(jié)參與反應(yīng)的中子數(shù)目以控制反應(yīng)速度，B錯(cuò)誤；C．可控核裂變是利用重核裂變的原理，重核裂變在放出能量的過程中存在質(zhì)量虧損，C正確；D．核反應(yīng)堆中鎘棒插入吸收中子，降低核反應(yīng)速度，D錯(cuò)誤。故選C。3．考古中常利用的半衰期來鑒定文物年份，的衰變方程為。已知的半衰期為5700年，下列說法正確的是（）A．該反應(yīng)是α衰變B．該反應(yīng)滿足電荷數(shù)守恒和質(zhì)量守恒C．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能D．1g的經(jīng)過11400年有0.75g的發(fā)生了衰變【答案】D【來源】2025屆河南省部分重點(diǎn)高中高三下學(xué)期5月聯(lián)合模擬考試物理試題【詳解】AB．根據(jù)衰變過程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，可知X的電荷數(shù)為，質(zhì)量數(shù)為0，故該反應(yīng)是β衰變，滿足電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，但不滿足質(zhì)量守恒，AB錯(cuò)誤；C．新核比反應(yīng)核更穩(wěn)定，即的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)的半衰期為5700年，可知11400年是兩個(gè)半衰期，故1g的有0.75g的發(fā)生了衰變，D正確。故選D。4．太陽能光伏發(fā)電將光能轉(zhuǎn)換成電能，其原理是光電效應(yīng)。如圖所示為某金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動能與入射光波長的關(guān)系圖像，圖像與橫軸的交點(diǎn)為a，圖像的虛線部分無限趨近這條直線，普朗克常量為h，則光在真空中的速度為（）A． B． C． D．【答案】B【來源】2025屆河南省名校聯(lián)盟高三下學(xué)期5月第二次模擬考試物理試題【詳解】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得根據(jù)圖像可知，當(dāng)時(shí)，得聯(lián)立解得故選B。5．2024年5月24日，《自然》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)成果——首次利用放射性元素钷（Pm）制造出一種化學(xué)復(fù)合物（钷配位復(fù)合物）。钷可用某種粒子a照射釹（Nd）獲得：；钷具有放射性，衰變?yōu)獒煟⊿m）并釋放粒子b：，半衰期為2.64年。由以上信息可知，粒子a、b分別為（）A．中子、電子 B．質(zhì)子、電子 C．中子、正電子 D．電子、中子【答案】A【來源】2025屆江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高三下學(xué)期第二次聯(lián)考物理試卷【詳解】根據(jù)核反應(yīng)過程電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒可知：粒子a、b分別為中子、電子。故選A。6．中國環(huán)流二號“人造太陽”裝置中的核反應(yīng)方程為，已知、、X的比結(jié)合能分別為、、，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)也叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是目前核電站的主要核反應(yīng) B．X為C．、、中最小 D．該核反應(yīng)釋放的能量為【答案】D【來源】2025屆河南省部分重點(diǎn)高中高三下學(xué)期聯(lián)考考前押題物理試題【詳解】A．該反應(yīng)為核聚變，不是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，核電站的核反應(yīng)主要是核裂變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，可知X的質(zhì)量數(shù)為4電荷數(shù)為2，則X是，故B錯(cuò)誤；C．核反應(yīng)生成物更穩(wěn)定，故更大，故C錯(cuò)誤；D．釋放能量為故D正確。故選D。7．金屬板M受到紫外線照射時(shí)，會持續(xù)向各個(gè)方向發(fā)射不同速率的電子，電子最大速率為，質(zhì)量為m，電量為e。正對M放置一金屬網(wǎng)N，M與N間距為d（遠(yuǎn)小于板長）。在M、N之間加一個(gè)恒定電壓U，M與電源正極相連，如圖所示。下列說法正確的是（）A．U增大，電流表的讀數(shù)將增大B．d減小，電子由M到N的過程，動能變化量將減小C．僅將正、負(fù)極對調(diào)，從M逸出的電子，到達(dá)N時(shí)的最大動能為D．僅將正、負(fù)極對調(diào)，電流表的讀數(shù)將減小【答案】C【來源】2025屆北京市豐臺區(qū)高三下學(xué)期二模物理試題【詳解】A．由于M與電源正極相連，可知所加電壓為反向電壓，電場力對電子做負(fù)功，則U增大，電流表的讀數(shù)將減小，故A錯(cuò)誤；B．電子由M到N的過程，根據(jù)動能定理可得可知d減小，由于電壓U不變，則動能變化量不變，故B錯(cuò)誤；C．僅將正、負(fù)極對調(diào)，則電場力對電子做正功，從M逸出的電子，根據(jù)動能定理可得可得到達(dá)N時(shí)的最大動能為故C正確；D．僅將正、負(fù)極對調(diào)，所加電壓為正向電壓，電場力對電子做正功，電流表的讀數(shù)將增大，故D錯(cuò)誤。故選C。8．我國深空探測器采用钚-238（）核電池作為長效能源。其衰變方程為。利用衰變釋放的波長為λ的γ射線，照射探測器表面涂覆的新型鈣鈦礦材料（逸出功為）引發(fā)光電效應(yīng)為設(shè)備供電。已知普朗克常量為h，光速為c。下列說法中正確的是（

）A．衰變方程中的X為正電子B．探測器在宇宙空間航行時(shí)钚-238的半衰期將會變長C．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小D．γ射線照射鈣鈦礦材料逸出光電子的最大初動能【答案】D【來源】2025屆山東省濟(jì)寧市高三下學(xué)期考前押題聯(lián)合測試物理試題【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知衰變釋放的X為α粒子，A錯(cuò)誤；B．半衰期由原子核本身性質(zhì)決定，與環(huán)境無關(guān)，B錯(cuò)誤；C．衰變過程釋放核能，比結(jié)合能增大，C錯(cuò)誤；D．由光電效應(yīng)方程D正確。故選D。9．鈾238本身是不容易衰變的，它是一種穩(wěn)定的同位素。鈾238通常需要先吸收中子然后經(jīng)過衰變轉(zhuǎn)化為钚，而钚是一種可衰變的同位素。鈾238轉(zhuǎn)化為钚的過程：，，，下列說法正確的是（）A．B．C．衰變過程中釋放的電子，是由原子核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子和電子而來的D．衰變過程中釋放的電子，是由原子核外電子躍遷而來的【答案】B【來源】2025屆甘肅省多校高三下學(xué)期5月聯(lián)考考試物理試卷【詳解】AB．核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒，可得，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．衰變過程中釋放的電子，是由原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子而來的，故CD錯(cuò)誤。故選B。10．正電子發(fā)射斷層掃描（PET）是一種核成像技術(shù).其原理是放射性元素原子核衰變放出正電子與患者體內(nèi)的電子發(fā)生湮滅，探測器記錄各處放出γ光子的情況，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像。若一對速率相同的正、負(fù)電子正碰后湮滅生成兩個(gè)γ光子。則下列說法正確的是（）A．兩個(gè)光子的頻率可以不同B．兩個(gè)光子的運(yùn)動方向可能相同C．一對正負(fù)電子湮滅后也可能只生成一個(gè)光子D．增大正、負(fù)電子的速率，生成的光子的波長變短【答案】D【來源】2025屆江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學(xué)期二模物理試卷【詳解】A．根據(jù)能量守恒定律可知，一對正負(fù)電子湮滅后生成兩個(gè)光子，兩個(gè)光子的能量相等，所以兩個(gè)光子的頻率相等，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動量守恒定律可知，兩個(gè)光子的動量大小相等，方向相反，因此運(yùn)動方向相反，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)能量守恒定律可知，一對正負(fù)電子湮滅后必然生成兩個(gè)光子，C錯(cuò)誤；D．增大正負(fù)電子的速率，光子得出能量增大，根據(jù)可知，光子的頻率增大，波長變短，D正確。故選D。11．核廢水中的發(fā)生衰變時(shí)的核反應(yīng)方程為，該反應(yīng)過程中釋放的核能為Q。設(shè)的結(jié)合能為E1，的結(jié)合能為E2，X的結(jié)合能為E3。則下列說法正確的是（）A．X為氘核B．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能C．該核反應(yīng)過程中釋放的核能D．衰變過程中放出的光子是由從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的【答案】C【來源】2025屆江蘇省泰州市姜堰區(qū)高三下學(xué)期二模物理試卷【詳解】A．設(shè)X粒子質(zhì)量數(shù)為a，電荷數(shù)為b，根據(jù)核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒有解得可知X為氦核，故A錯(cuò)誤；B．原子核發(fā)生衰變時(shí)，衰變產(chǎn)物比反應(yīng)物更加穩(wěn)定，即衰變產(chǎn)物比結(jié)合能更大，故的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；C．核反應(yīng)的生成物總的結(jié)合能大于反應(yīng)物總的結(jié)合能，該核反應(yīng)過程中釋放的核能為故C正確；D．衰變過程中放出的光子是由生成的新核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。故選C。12．玻爾的氫原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，成功地闡釋了原子的穩(wěn)定性、氫原子光譜的產(chǎn)生和不連續(xù)性，依此發(fā)明的氫原子鐘實(shí)現(xiàn)了極高精度的時(shí)間測量。氫原子的能級示意圖如圖所示，已知紅外線光子的能量在1.24meV至1.70eV之間，紫外線光子的能量在3.11eV至124eV之間，當(dāng)大量處于能級的氫原子向低能級躍遷。時(shí)，下列說法正確的是（）A．能輻射出6種不同頻率的光子B．能輻射出5種不同頻率的紫外線光子C．能輻射出4種不同頻率的紅外線光子D．能輻射出3種不同頻率的可見光光子【答案】D【來源】2025屆山西省晉城市高三下學(xué)期第三次模擬考試物理試題【詳解】A．大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，能輻射出光的不同頻率數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．輻射出的10種光子中有4種不同頻率的紫外線光子，故B錯(cuò)誤；C．輻射出的10種光子中有3種不同頻率的紅外線光子，故C錯(cuò)誤；D．輻射出的10種光子中有3種不同頻率的可見光光子，故D正確。故選D。13．激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光。當(dāng)原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，若恰有能量的光子從附近通過，在入射光的電磁場影響下，原子會躍遷到低能級，從而輻射出新光子。已知光速為c，普朗克常量為h，則新光子的（）A．頻率可能大于 B．能量可能小于 C．波長為 D．動量為【答案】D【來源】2025屆河南省鄭州市高三下學(xué)期第三次質(zhì)量預(yù)測（三模）物理試題【詳解】AB．原子發(fā)生受激輻射，發(fā)出的光子的頻率和振動情況都跟入射光子完全一樣，故新光子的頻率為，新光子的能量為，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)，結(jié)合解得故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，結(jié)合C項(xiàng)可得動量為故D正確。故選D。14．如圖1所示，小明用甲、乙、丙三束單色光分別照射同一光電管的陰極K，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，得到了三條光電流I隨電壓U變化關(guān)系的曲線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．甲光的光子能量最大B．用乙光照射時(shí)飽和光電流最大C．用乙光照射時(shí)光電子的最大初動能最大D．分別射入同一單縫衍射裝置時(shí)，乙光的中央亮條紋最寬【答案】C【來源】2025屆北京市昌平區(qū)高三下學(xué)期二模物理試卷【詳解】A．根據(jù)光電效應(yīng)方程根據(jù)動能定理解得，乙光對應(yīng)的遏止電壓較大，對應(yīng)的光子能量最大，A錯(cuò)誤；B．用甲光照射時(shí)飽和光電流最大，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動能定理解得用乙光照射時(shí)光電子的最大初動能最大，C正確；D．乙光的光子能量最大，頻率最高，波長最短，分別射入同一單縫衍射裝置時(shí)，乙光的中央亮條紋最窄，D錯(cuò)誤。故選C。15．“人造太陽”是基于核聚變的能源裝置，通過在1.5億攝氏度高溫下維持氫同位素的持續(xù)聚變，產(chǎn)生比傳統(tǒng)核電站更高效的能量輸出。關(guān)于核聚變方程，下列說法正確的是（）A．X是 B．帶正電C．核反應(yīng)前后總質(zhì)量不變 D．X的結(jié)合能小于的結(jié)合能【答案】A【來源】2025屆山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下學(xué)期第二次模擬考試物理試題【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，核聚變方程為故A正確；B．是中子不帶電，故B錯(cuò)誤；C．核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變，因?yàn)榇嬖谫|(zhì)量虧損，所以質(zhì)量不守恒，故C錯(cuò)誤；D．核子數(shù)越大結(jié)合能越大，由A選項(xiàng)可知，X是，所以X的結(jié)合能大于的結(jié)合能，故D錯(cuò)誤。故選A。16．氫原子鐘是一種利用氫原子的能級躍遷特性來產(chǎn)生極其精確時(shí)間信號的原子鐘，是目前最穩(wěn)定的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)之一。如圖所示為氫原子六個(gè)能級的示意圖，n為量子數(shù)。已知可見光光子的能量范圍為1.61eV~3.10eV，根據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是（）A．使n=6能級的氫原子電離至少要13.6eV的能量B．氫原子從n=3能級躍遷到n=6能級能量減小C．氫原子從n=6能級躍遷到n=2能級放出的光子是可見光光子D．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子不是可見光光子【答案】C【來源】2025屆廣西北海市高三下學(xué)期第四次模擬考試物理試題【詳解】A．能級的氫原子具有的能量為－0.38eV，故要使其發(fā)生電離能量變?yōu)?，至少需要0.38eV的能量，故A錯(cuò)誤；B．氫原子從能級躍遷到能級，是由低能級躍遷到高能級，要吸收能量，總能量增大，故B錯(cuò)誤；C．氫原子從能級躍遷到能級，氫原子輻射出的光子的能量為該光子能量在可見光光子的能量范圍內(nèi)，故C正確；D．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級，氫原子輻射出的光子的能量為該光子能量在可見光光子的能量范圍內(nèi)，故D錯(cuò)誤。故選C。17．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)，電路中電源的正負(fù)極可以對調(diào)，用一定強(qiáng)度、頻率為的激光照射陰極K時(shí)，得到的光電子遏止電壓為，飽和電流為，如圖乙所示。已知光電子的質(zhì)量為，所帶的電荷量為，普朗克常量為，下列說法正確的是（）A．陰極K的逸出功為 B．陰極K的截止頻率為C．光電子的最大初速度為 D．陰極K單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)為【答案】C【來源】2025屆青海省海東市屬中學(xué)高三下學(xué)期5月模擬預(yù)測物理試題【詳解】ABC．根據(jù)光電效應(yīng)方程有解得，，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；D．光電子幾乎是瞬間發(fā)射的，設(shè)單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)為n，根據(jù)電流的定義有，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。18．氫原子能級示意圖如圖所示，能量在之間的光子為可見光。要使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，能輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為（）A．1．89eV B．10.20eV C．12.09eV D．12.75eV【答案】C【來源】2025屆新疆維吾爾自治區(qū)阿拉爾市高三下學(xué)期二模聯(lián)考理綜物理試題【詳解】氫原子從第1能級躍遷最近的第2能級躍遷是，光子的能量為故高能級躍遷到第1能級放出的光子均為紫外線；而從高能級向第2能級躍遷時(shí)，放出的光子為可見光；從高能級向第3能級躍遷時(shí)，放出的光子為紅外線。所以至少要讓氫原子激發(fā)到第3能級，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為，選項(xiàng)C正確。19．用作為放射源可以產(chǎn)生β射線，β射線可以用來測量板材的厚度，其工作原理是β射線透過被測物體產(chǎn)生的衰減與被測物體的厚度成正比，的衰變方程為，已知的半衰期為30年，下列說法正確的是（）A．X為電子，由于原子核內(nèi)沒有電子，X由Cs的核外電子電離而來B．β射線的穿透能力比α射線穿透能力強(qiáng)C．若以化合物Cs?O的形式存在，Cs的半衰期會變長D．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大【答案】B【來源】2025屆湖北省部分學(xué)校聯(lián)考高三下學(xué)期三模物理試題【詳解】A．衰變方程為由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知為，故為電子，它由原子核內(nèi)一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子而來，方程式為故A錯(cuò)誤；B．射線的穿透能力比射線穿透能力強(qiáng)，故B正確；C．半衰期是由放射性原子核自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與其他因素?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．，自發(fā)衰變產(chǎn)生，因此比更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，故D錯(cuò)誤。故選B。20．氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示，此四條諧線滿足巴耳末公式其中分別對應(yīng)譜線，下列關(guān)于和光說法正確的是（）A．在同一玻璃介質(zhì)中傳播時(shí)，光的傳播速度大B．分別照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度更寬C．分別用相同光強(qiáng)的光照射同一光電效應(yīng)裝置，光的飽和光電流大D．用照射某一金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則用照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)【答案】A【來源】2025屆湖南省邵陽市高三下學(xué)期第三次聯(lián)考物理試卷【詳解】AB．根據(jù)題意，由巴耳末公式可知，光的波長較大，折射率較小，則由公式可知，光的傳播速度大，分別照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度更寬，故A正確，B錯(cuò)誤；C．若用兩光照射同一光電效應(yīng)裝置，均能發(fā)生光電效應(yīng)，相同光強(qiáng)的光，光頻率較小，光子能量較小，光子數(shù)較多，飽和光電流大，故C錯(cuò)誤；D．光的波長較大，頻率較小，則用照射某一金屬發(fā)生光電效應(yīng)，用照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選A。21．如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子能量為12.09eV，用此光束照射到光電管電極K上。移動滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為7V時(shí)，微安表的示數(shù)恰好為零。圖示位置中滑片P和O點(diǎn)剛好位于滑動變阻器的上、下中點(diǎn)位置。則（）A．要使微安表的示數(shù)恰好為零，滑片P應(yīng)由圖示位置向b端移動B．不同頻率的光子照射電極K，只要能發(fā)生光電效應(yīng)，遏止電壓是相同的C．電極K處金屬的逸出功是7eVD．從圖示位置滑動滑片P，微安表的讀數(shù)可能先增加后不變【答案】D【來源】2025屆江蘇省蘇州市八校高三下學(xué)期三模聯(lián)考物理試卷【詳解】A．要使微安表的示數(shù)恰好為零，光電管應(yīng)接入反向電壓，即K板電勢高于A板電勢，則滑片P應(yīng)由圖示位置向a端移動，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知不同頻率的光子照射電極K，只要能發(fā)生光電效應(yīng)，遏止電壓是不同的，故B錯(cuò)誤；C．用光子能量為12.09eV照射到光電管電極K上，當(dāng)電壓表的示數(shù)為7V時(shí)，微安表的示數(shù)恰好為零，可知遏止電壓為7V，根據(jù)可得逸出功為故C錯(cuò)誤；D．圖示電壓趨近于零，未能達(dá)到飽和電流，若從圖示位置向b端滑動滑片P，正向電壓增大，則微安表的讀數(shù)會先增加后不變，故D正確。故選D。22．氫原子的能級圖如圖1所示，大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，會產(chǎn)生四種頻率的可見光。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I，從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用兩種光分別照射如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．光Ⅰ比光Ⅱ有更顯著的波動性B．兩種光分別照射陰極K產(chǎn)生的光電子到達(dá)陽極A的最大動能之差為1.13eVC．滑片P向a移動，電流表示數(shù)為零時(shí)I對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃磚，Ⅰ光的側(cè)移量小【答案】BC【來源】2025屆浙江省z20名校聯(lián)盟高三下學(xué)期模擬預(yù)測物理試題【詳解】A．氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I的光子能量為從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ的光子能量可知光Ⅰ光子能量較大，頻率較大，比光Ⅱ有更顯著的粒子性，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知兩種光分別照射陰極K產(chǎn)生的光電子的最大初動能之差等于光子能量之差，即根據(jù)可知到達(dá)陽極A的最大動能之差為故B正確；C．滑片P向a移動，光電管的反向電壓變大，當(dāng)光電流為零時(shí)滿足可知光I對應(yīng)的截止電壓較大，即電流表示數(shù)為零時(shí)I對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大，故C正確；D．Ⅰ光頻率較大，折射率較大，可知用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃磚，Ⅰ光的側(cè)移量大，故D錯(cuò)誤。故選BC。23．用不同波長的電磁波照射同一金屬表面會發(fā)生不同的現(xiàn)象。用波長為550nm的光照射某金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能為0.25eV；用波長為0.071nm的X射線照射該金屬表面，在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有其它波長成分，這種現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)。已知普朗克常量，真空中光速，電子所帶電荷量。下列說法正確的是（）A．該金屬的逸出功為2eV B．該金屬的逸出功為2.5eVC．其它成分的X射線波長大于λ0 D．康普頓效應(yīng)說明了光具有波動性【答案】AC【來源】2025屆山東省青島市高三下學(xué)期第三次適應(yīng)性檢測物理試題【詳解】AB．根據(jù)光電效應(yīng)方程得A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)康普頓效應(yīng)，光子與電子碰撞后，光子的能量減小，根據(jù)，光子的波長增大，所以其它成分的X射線波長大于λ0，C正確；D．康普頓效應(yīng)說明了光具有粒子性，D錯(cuò)誤。故選AC。24．波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的是（）A．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C．速率相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波波長大于電子的德布羅意波波長D．用藍(lán)光和紫光照射光電管均有電子逸出，藍(lán)光和紫光照射逸出的光電子的動能可能相等【答案】BD【來源】2025屆河南省十校教研聯(lián)盟高三下學(xué)期4月聯(lián)合模擬考試物理試卷【詳解】A．由黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，普朗克提出能量子概論，即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的，是用光的粒子性解釋，故A錯(cuò)誤；B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明運(yùn)動的實(shí)物粒子具有波動性，B正確；C．由德布羅意波波長，粒子動量，質(zhì)子質(zhì)量大，速率相等的質(zhì)子比電子動量大，波長小，C錯(cuò)誤；D．由光電效應(yīng)方程，紫光的頻率高，逸出電子最大動能大，但電子從金屬中不同位置逸出時(shí)動能不同，逸出電子在零到最大值之間都存在，即藍(lán)光和紫光照射逸出光電子的動能可能相等，D正確。故選BD。25．鈾238核的衰變方程為，已知核的質(zhì)量為，核的質(zhì)量為，X的質(zhì)量為，真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能B．的結(jié)合能為C．衰變后核處于高能級，向低能級躍遷發(fā)出γ射線D．X為α粒子，鈾238核的衰變會隨環(huán)境溫度降低逐漸變慢【答案】AC【來源】2025屆浙江省稽陽聯(lián)誼學(xué)校高三下學(xué)期二模物理試題（選考）【詳解】A．發(fā)生衰變后，原子核更穩(wěn)定，所以的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，故A正確；B．為衰變過程釋放出的核能，不是的結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；C．衰變后核處于高能級，其向低能級躍遷時(shí)伴隨放出γ射線，故C正確；D．根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知X為α粒子（），但鈾238核的半衰期不隨溫度變化。故D錯(cuò)誤。故選AC。26．如圖所示，一光電管的陰極用極限頻率為的某種金屬制成。現(xiàn)用頻率為的紫外線照射陰極，當(dāng)光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U=2.1V時(shí)，光電流達(dá)到飽和狀態(tài)，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.56μA。已知普朗克常量。下列同學(xué)的判斷正確的是（）A．陰極K金屬的逸出功是B．光電管每秒從K極逸出的光電子數(shù)為C．光電子的最大初動能為D．電子到達(dá)A極的最大動能是【答案】BD【來源】2025屆浙江省金華市義烏市高三下學(xué)期三模物理試題【詳解】A．由題可知，金屬的截止頻率故金屬的逸出功A錯(cuò)誤；B．光電管每秒逸出的電荷量故每秒逸出的光子數(shù)B正確；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光子的最大初動能C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得電子到達(dá)A極的最大動能D正確。故選BD。27．最新研究成果表明氦原子被電離一個(gè)核外電子后，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子（），其能級躍遷遵循玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，能級圖如圖所示。則下列說法正確的是（）A．大量處在第4激發(fā)態(tài)的氦離子在向低能級躍遷的過程中會輻射出6種能量的光B．大量處在第4激發(fā)態(tài)的氦離子在向低能級躍遷的過程中，所輻射出的能量最小光子的能量為C．一個(gè)處在第4激發(fā)態(tài)的氦離子在向低能級躍遷的過程中最多會輻射出4種能量的光D．類氫結(jié)構(gòu)的氦離子處在基態(tài)時(shí)，核外電子的動