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驗堆實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行，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．2．（2025·山東·高考真題）在光電效應(yīng)實驗中，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．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)和的總原子個數(shù)經(jīng)過106天后變?yōu)樵瓉淼模瑒t采集時該高度的大氣中和的原子個數(shù)比約為（）A． B． C． D．6．（2025·海南·高考真題）核反應(yīng)方程中，則是（）A． B． C． D．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14MeV8．（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，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，三束光中Q對應(yīng)的能級最高D．對應(yīng)于圖2中的M點，單位時間到達(dá)陽極A的光電子數(shù)目，P多于Q10．（2025·江蘇·高考真題）江門中微子實驗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。1．如乙圖所示，一束復(fù)色光從空氣射向一個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，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2．具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國家科技重大專項——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程商運投產(chǎn)，成為世界首個實現(xiàn)模塊化第四代核電技術(shù)商業(yè)化運行的核電站，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，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．5．2024年5月24日，《自然》雜志上發(fā)表了一項成果——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7．金屬板M受到紫外線照射時，會持續(xù)向各個方向發(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γ光子。則下列說法正確的是（）A．兩個光子的頻率可以不同B．兩個光子的運動方向可能相同C．一對正負(fù)電子湮滅后也可能只生成一個光子D．增大正、負(fù)電子的速率，生成的光子的波長變短11．核廢水中的發(fā)生衰變時的核反應(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12．玻爾的氫原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(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)明的氫原子鐘實現(xiàn)了極高精度的時間測量。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，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，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．用乙光照射時飽和光電流最大C．用乙光照射時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，乙光的中央亮條紋最寬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)生極其精確時間信號的原子鐘，是目前最穩(wěn)定的時間頻率標(biāo)準(zhǔn)之一。如圖所示為氫原子六個能級的示意圖，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17．用如圖甲所示的實驗裝置研究光電效應(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，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單位時間內(nèi)射出的光電子數(shù)為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．12.75eV19．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，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)21．如圖所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置。大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時發(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，微安表的示數(shù)恰好為零。圖示位置中滑片P和O點剛好位于滑動變阻器的上、下中點位置。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，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所示的實驗裝置，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．黑體輻射的實驗規(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?，F(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，光電流達(dá)到飽和狀態(tài)，此時電流表的示數(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27．最新研究成果表明氦原子被電離一個核外電子后，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