近代物理-2021-2023年高考物理真題分項(xiàng)匯編（江蘇專用）（解析版）

專題16近代物理

1.（2021?江蘇卷）如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率力勺2,保

持入射光不變，則光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

【答案】C

【詳解】光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達(dá)4極時(shí)動(dòng)能的最

大值Ekm=Ue+hy-hyo

可知圖像的斜率相同，均為e；截止頻率越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因力＜%,則圖像C

正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。

2.（2021?江蘇卷）用“中子活化”技術(shù)分析某樣品的成分，中子轟擊樣品中的;"N產(chǎn)生（C和另一種粒子

X,則*是（）

A.質(zhì)子B.a粒子C,/粒子D.正電子

【答案】A

【詳解】該核反應(yīng)方程為:N+；nf（C+；H,可知X是質(zhì)子。故選A。

3.（2022?江蘇卷）上海光源通過(guò)電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）

A.頻率減小B,波長(zhǎng)減小C.動(dòng)量減小D.速度減小

【答案】B

【解析】根據(jù)￡=你可知光子的能量增加后，光子的頻率增加，又根據(jù)x=￡,可知光子波長(zhǎng)減小，故

v

h

A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)P=不，可知光子的動(dòng)量增加；又因?yàn)楣庾淤|(zhì)量不變，根據(jù)可知光子速度增加，

X.

故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選B。

4.（2023?江蘇卷）“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X射線是波長(zhǎng)很短的

光子，設(shè)波長(zhǎng)為X。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N

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個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S,衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為R,普朗克常量為人光速為C,求:

（1）每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E;

（2）太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率尸。

【答案】（1）2=?，E=hg（2）4兀*出。

22SA

h

【解析】（1）由題意可知每個(gè)光子的動(dòng)量為p=7

A

每個(gè)光子的能量為E=hv=h-

2

（2）太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，根據(jù)題意設(shè)f秒發(fā)射總光子數(shù)為小則2="二

tNS

可得“二--------

S

c4TTR2Nthc

所以t秒輻射光子的總能量W=E'=nh-=

2SA

太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率尸=*w=討4兀KNh"c。

tSA

1.（2023?江蘇省如東高級(jí)中學(xué)檢測(cè)）用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為3.6eV的

光照射到光電管上時(shí)，電流表G有讀數(shù)。移動(dòng)變阻器的觸頭c,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.9V時(shí)，電流

表讀數(shù)為0,則以下說(shuō)法正確的是（）

A.光電子的初動(dòng)能可能為0.8eV

B.光電管陰極的逸出功為0.9eV

C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，電流表G示數(shù)為0

D.改用能量為2eV的光子照射，電流表G有電流，但電流較小

【答案】A

【解析】當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.9V時(shí)，電流表的示數(shù)為0,可知遏止電壓為0.9V,根據(jù)eUc

=Ekm,則光電子的最大初動(dòng)能為0.9eV,則光電子的初動(dòng)能可能為0.8eV,A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm

=hv-Wo,則逸出功為Wo=/zv—Ekm=3.6eV—0.9eV=2.7eV,B錯(cuò)誤；光電管接的是反向電壓，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷

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開(kāi)后，光電管兩端的電壓為0,逸出的光電子能夠到達(dá)另一端，則仍然有電流流過(guò)電流表G,C錯(cuò)誤；改用

能量為2eV的光子照射，因光電子能量小于逸出功，則不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤。

2.（2023?江蘇南通市模擬）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到三條光電

流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示。則（）

A.甲光的強(qiáng)度小于乙光的強(qiáng)度

B.乙光的頻率大于丙光的頻率

C.丙光照射時(shí)，逸出的所有光電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)都最短

D.當(dāng)電壓等于網(wǎng)時(shí)，甲、乙光對(duì)應(yīng)的光電子的最大動(dòng)能相等

【答案】D

1

【解析】根據(jù)eUc=5mVm2=〃V—胸，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓“越大，甲光、乙光的遏止

電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等，丙的遏止電壓最大，所以丙光的頻率最高；甲的飽和電流值大于

乙光，說(shuō)明甲光的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度，故A、B錯(cuò)誤；光電子動(dòng)能越大，動(dòng)量越大，由物質(zhì)波波長(zhǎng)公式％

h

=方可知其波長(zhǎng)越短.丙光照射時(shí)，不是所有逸出的光電子的動(dòng)能都是最大的，所以不是所有光電子的物質(zhì)

波波長(zhǎng)都最短，故C錯(cuò)誤；當(dāng)電壓等于Uo時(shí)，靜電力對(duì)甲、乙光對(duì)應(yīng)的光電子做的功相等，甲光和乙光對(duì)

應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能相等，由動(dòng)能定理知電壓等于Uo時(shí)甲、乙光對(duì)應(yīng)的光電子的最大動(dòng)能相等，故D

正確。

3.（2023?江蘇蘇北七市聯(lián)考）著名物理學(xué)家湯姆孫曾在實(shí)驗(yàn)中讓電子束通過(guò)電場(chǎng)加速后，通過(guò)多晶薄

膜得到了如圖所示衍射圖樣，已知電子質(zhì)量為加=9.1義10-31kg,加速后電子速度y=5.0xl06m/s,普朗克常

量-6.63x10-34j&則（）

A.該圖樣說(shuō)明了電子具有粒子性

B.該實(shí)驗(yàn)中電子的德布羅意波長(zhǎng)約為0.15nm

C.加速電壓越大，電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)越大

D.使用電子束工作的電子顯微鏡中，加速電壓越大，分辨本領(lǐng)越弱

【答案】B

【解析】題圖為電子束通過(guò)多晶薄膜的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，所以說(shuō)明了電子具有

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h_h_

波動(dòng)性，A錯(cuò)誤；由德布羅意波長(zhǎng)公式可得4=］，而動(dòng)量〃=根也兩式聯(lián)立得2=嬴，）.15nm,該實(shí)驗(yàn)中電

h_________

子的德布羅意波長(zhǎng)約為0.15nm,B正確；由德布羅意波長(zhǎng)公式可得4=萬(wàn)，而動(dòng)量p=N2mEk=72meU,兩

h

式聯(lián)立得2=啦嬴，加速電壓越大，電子的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象就越不明顯，分辨本領(lǐng)越強(qiáng)，C、D錯(cuò)誤。

4.（2023?江蘇鎮(zhèn)江模擬）用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖

（a）、（b）、（c）所示的圖像，貝U（）

A.圖像（a）表明光具有波動(dòng)性

B.圖像（c）表明光具有粒子性

C.用紫外線觀察不到類似的圖像

D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波

【答案】D

【解析】題圖（a）只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；題圖（c）呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動(dòng)性，

A、B錯(cuò)誤；紫外線也具有波粒二象性，也可以觀察到類似的圖像，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，D

正確。

5.（2023?江蘇連云港市模擬）科學(xué)家以高速電子束為“光源”利用冷凍電鏡“拍攝”到了新冠病毒的3D影

像.冷凍電鏡分辨率比光學(xué)顯微鏡高1000倍以上，可達(dá)0.2nm.不考慮相對(duì)論效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是（）

A.冷凍電鏡的分辨率非常高，是由于電子的德布羅意波長(zhǎng)長(zhǎng)

B.用高倍光學(xué)顯微鏡也能拍攝到新冠病毒的影像

C.電子運(yùn)動(dòng)的速度越大，其德布羅意波的衍射能力越強(qiáng)

D.若用相同動(dòng)能的質(zhì)子代替電子，也能“拍攝”到新冠病毒的3D影像

【答案】D

【解析】影響冷凍電鏡分辨率的直接因素是光源的波長(zhǎng)，波長(zhǎng)越短，加速電壓越高，分辨率越高，病

毒比細(xì)菌還小得多，只有在電鏡下才可以看到新冠病毒的影像，故A、B錯(cuò)誤；電子運(yùn)動(dòng)的速度越大則其動(dòng)

h

量越大，由可知其對(duì)應(yīng)的德布羅意波波長(zhǎng)越小，其德布羅意波的衍射現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；由p

=際,p*,可得仁春,質(zhì)子和電子的動(dòng)能相同,質(zhì)子質(zhì)量大于電子質(zhì)量,所以質(zhì)子的波長(zhǎng)小于

電子的波長(zhǎng)，波長(zhǎng)越短，分辨率越高，所以，更能“拍攝”到新冠病毒的3D影像，故D正確。

6.（2023?江蘇省南京航空航天大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)高三模擬）某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示電路研究“6兩種

單色光的光電效應(yīng)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到光電流/與電壓。的關(guān)系如圖乙所示，由圖可知（）

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A.光電子的最大初動(dòng)能EkDEk"

B.若a光可以讓處于基態(tài)的氫原子電離，則6光一定也可以

C,兩種光照射金屬K時(shí)的逸出功不一樣

D.兩種光的頻率為＞出

【答案】B

【解析】由題圖可得b光的遏止電壓大，其逸出的光電子最大初動(dòng)能大，故A錯(cuò)誤；金屬的逸出功由

金屬本身決定，故兩種光照射金屬K時(shí)的逸出功一樣，故C錯(cuò)誤；由eUc=，v—Wo,由題圖可得b光照射

光電管時(shí)的遏止電壓大，其頻率大，即為＜詠，故D錯(cuò)誤；b光的頻率大，光子能量大，若。光可以讓處于

基態(tài)的氫原子電離，則b光一定也可以，故B正確。

7.（2023?江蘇鹽城市模擬）氫原子的能級(jí)圖如圖所示，如果大量氫原子處于〃=3能級(jí)的激發(fā)態(tài).則

下列說(shuō)法正確的是（）

A.這群氫原子最多能輻射出2種頻率的光子

B.這群氫原子從"=3能級(jí)躍遷到"=1能級(jí)，輻射光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)

C.這群氫原子輻射光子的最小能量為12.09eV

D.處于w=3能級(jí)的氫原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能電離

【答案】D

【解析】這群原子能輻射出C§=3種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；根據(jù)能級(jí)差公式E,”則氫

原子從〃=3能級(jí)躍遷到”=1能級(jí)，輻射光子的能量最大，波長(zhǎng)最短，故B錯(cuò)誤；根據(jù)能級(jí)差公式可知?dú)?/p>

原子從"=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)，輻射光子的能量最小，氫原子輻射光子的最小能量為AE32=E3—E2=

-1.51eV-（-3.4eV）=1.89eV,故C錯(cuò)誤；處于〃=3能級(jí)的氫原子至少需吸收1.51eV能量的光子才

能電離，故D正確。

8.（2023?江蘇蘇州市模擬）目前我們學(xué)習(xí)過(guò)的核反應(yīng)有4種類型，下列關(guān)于核反應(yīng)方程的類型說(shuō)法正

確的是（）

①彳fNa一■般Mg+—怛

②鐲U+h一?￥2Xe+器Sr+2血

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③，F(xiàn)+,He一而Ne+田

④汨+汨一擔(dān)e+H

A.①人工核轉(zhuǎn)變、②核裂變、③核聚變、④衰變

B.①衰變、②核裂變、③核聚變、④人工核轉(zhuǎn)變

C.①人工核轉(zhuǎn)變、②核聚變、③衰變、④核裂變

D.①衰變、②核裂變、③人工核轉(zhuǎn)變、④核聚變

【答案】D

【解析】#Na-彳lMg+de,屬于0衰變；喳u+h-噌Xe+瑞Sr+2，n,屬于核裂變；*F+tHe-

T§Ne+|H,屬于人工核轉(zhuǎn)變；汨+汨-SHe+向，屬于核聚變。故選D。

9.（2023?江蘇揚(yáng)州市檢測(cè)）鈾原子核既可發(fā)生衰變，也可發(fā)生裂變.其衰變方程為畿U-2懿Th+X,裂

變方程為避U+8n—Y+瑞Kr+38n,其中肝U、山、Y、患Kr的質(zhì)量分別為mi、m2>m3、nu，光在真空中的

傳播速度為c、下列敘述正確的是（）

A.2卷u發(fā)生的是。衰變

B.Y原子核中含有56個(gè)中子

C.若提高溫度，2馥U的半衰期將會(huì)變小

D.一個(gè)2馥U裂變時(shí)釋放的能量為（mi—2m2—m3—m4）c2

【答案】D

【解析】根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，知X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為期,=238—234=

4,%=92—90=2,為氫原子核，所以嘴U發(fā)生的是a衰變，故A錯(cuò)誤；Y的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4=235

+1-89-3=144,Z=92-36=56,由原子核的組成特點(diǎn)可知，Y原子核中含有56個(gè)質(zhì)子，中子數(shù)為144

—56=88,故B錯(cuò)誤；半衰期與溫度、壓強(qiáng)等外界因素?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)誤；由于核裂變的過(guò)程中釋放能量，

根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得△E=A；WC2=（巾1—2利2—機(jī)3—%4）c2,故D正確。

10.（2023?江蘇常州市模擬）某金屬在不同頻率光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能

及與入射光頻率v的圖像，如圖所示，換用其他金屬開(kāi)展相同實(shí)驗(yàn)，下列圖像可能正確的是（）

【解析】由光電效應(yīng)方程反=加一版，結(jié)合圖像可知，極限頻率為vo,有用）=0,換用其他金屬

開(kāi)展相同實(shí)驗(yàn)，不同金屬的逸出功不同，故極限頻率不一樣；最大初動(dòng)能以與入射光頻率v的圖像的斜率

是普朗克常量，為定值，故圖像D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

11.（2023?江蘇南京市檢測(cè)）圖甲是探究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路圖，光電管遏止電壓&隨入射光頻率v的

變化規(guī)律如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

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A.入射光的頻率v不同，遏止電壓《相同

B.入射光的頻率v不同，光照強(qiáng)度不同，上一v圖像的斜率相同

C.圖甲所示電路中，當(dāng)電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，電流計(jì)將達(dá)到飽和電流

D.只要入射光的光照強(qiáng)度相同，光電子的最大初動(dòng)能就一定相同

【答案】B

【解析】根據(jù)Ekm=M—Wo,又eUc=Ekm，所以有Uc=3—等，可見(jiàn)入射光的頻率V不同，遏止電壓

“不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由—學(xué)知a—v圖像的斜率左=/,與入射光的頻率丫、光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)

B正確；題圖甲所示電路中，必須把電源正負(fù)極反接過(guò)來(lái)，才能用來(lái)驗(yàn)證光電流與電壓的關(guān)系，即當(dāng)電壓增

大到一定數(shù)值時(shí)，電流計(jì)將達(dá)到飽和電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)E1tm=加一皿可知在入射光頻率相同的情況

下，光電子的最大初動(dòng)能相同，與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

12.（2023?江蘇省南京寧海中學(xué)模擬）如圖所示，分別用波長(zhǎng)為九2%的光照射光電管的陰極K,對(duì)應(yīng)

的遏止電壓之比為3：1,則光電管的截止頻率對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)是（）

A.22B.3/1

C.4AD.6A

【答案】C

【解析】根據(jù)山=）孫112=牛一華得0&1=牛一牛，eUc2=M—華，其中拄，聯(lián)立解得丸0=4九

Z47toZZoZZZoUc21

故選c。

13.（2023?江蘇省阜寧中學(xué)檢測(cè)）如圖所示，某種單色光照射到光電管的陰極上時(shí)，電流表有示數(shù)，則

下列說(shuō)法不正確的是（）

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A.增大單色光的強(qiáng)度，電流表的示數(shù)將增大

B.滑片尸向左移，電流表示數(shù)將減小，甚至為零

C.滑片尸向左移，電流表示數(shù)將增大

D.入射的單色光的頻率一定大于陰極材料的截止頻率

【答案】C

【解析】增大單色光的強(qiáng)度，則產(chǎn)生的光電流增大，電流表的示數(shù)增大，故A正確；滑片尸向左移時(shí)，

K極的電勢(shì)比A極的高，光電管上加的是反向電壓，故滑片左移的過(guò)程中，電流表示數(shù)將減小，甚至為零，

故B正確，C錯(cuò)誤；單色光射到光電管的陰極時(shí)，電流表有示數(shù)，說(shuō)明發(fā)生了光電效應(yīng)，因此入射的單色

光的頻率一定大于陰極材料的截止頻率，故D正確。

14.（2023.江蘇泰州市模擬）一個(gè)鉆60原子核（磐Co）放出一個(gè)p粒子后衰變成一個(gè)保核儂Ni）,并

伴隨產(chǎn)生了丫射線。已知鉆核、P粒子、銀核的質(zhì)量分別為他1、加2、加3。下列說(shuō)法正確的是（）

A.核反應(yīng)中釋放出的丫射線的穿透本領(lǐng)比（3粒子強(qiáng)

B.核反應(yīng)中釋放的能量為（他十儂一m1）c2

C.鉆核（明Co）比銀核（9蚓）更穩(wěn)定

D.p粒子是鉆原子核外的電子電離形成的

【答案】A

【解析】Y射線的頻率高、波長(zhǎng)短，具有很強(qiáng)的穿透性，P粒子是高速電子流，穿透本領(lǐng)也很強(qiáng)，但比

Y射線弱，故A正確；根據(jù)質(zhì)能方程，核反應(yīng)中釋放的能量為AE=（mi—m2—m3）c2,故B錯(cuò)誤；保核（煞

Ni）的平均結(jié)合能大于鉆核（的Co）的平均結(jié)合能，則保核（ggNi）比鉆核（的Co）更穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；P

粒子是鉆原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。

15.（2023?江蘇南京市八校聯(lián)考）圖示為氫原子能級(jí)圖以及氫原子從〃=3、4、5、6能級(jí)躍遷到九=2

能級(jí)時(shí)輻射的四條光譜線，已知?dú)湓訌膎=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)為656nm,下列說(shuō)

法正確的是（）

〃E/eV

8——0

5

4F-0.54

31-0.85

2--1.51

J二3.4

.r-—~~~一___

1-------------------13.6

A.四條譜線中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是Hs

B.用633nm的光照射能使氫原子從”=2能級(jí)躍遷到”=3能級(jí)

C.一群處于w=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生3種譜線

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D.如果用能量為10.3eV的光子照射，能使基態(tài)的氫原子躍遷

【答案】C

【解析】根據(jù)能級(jí)躍遷規(guī)律可知6=及「耳，V節(jié),可知四條譜線中波長(zhǎng)中最長(zhǎng)的是Ha，故A錯(cuò)誤；

氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)輻射光子的波長(zhǎng)為656nm,所以氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=3能

級(jí)也需要656nm的光照射，故B錯(cuò)誤；一群處于w=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多產(chǎn)生C^=3種

譜線，故C正確；從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)需要能量10.2eV,故用能量為10.3eV的光子照射，不能使基

態(tài)的氫原子躍遷，故D錯(cuò)誤。

16.（2023-江蘇揚(yáng)州市模擬）核電站中核反應(yīng)堆的核反應(yīng)方程式為檢17+h-嘿：62+鋁口+3向+201MeV

（201MeV為本核反應(yīng)釋放的核能），以下說(shuō)法正確的是（）

A.這個(gè)反應(yīng)屬于輕核聚變

B.反應(yīng)條件之一是鈾塊要達(dá)到臨界體積

C.由這個(gè)反應(yīng)可知檢U的比結(jié)合能為201MeV

D.這個(gè)方程式可寫(xiě)為啼U-嘿Ba+器Kr+21n

【答案】B

【解析】這個(gè)反應(yīng)屬于重核裂變，故A錯(cuò)誤；中子由于速度大，如果鈾塊太小中子穿過(guò)不留在里面，

故反應(yīng)條件之一是鈾塊要達(dá)到臨界體積，故B正確；201MeV是該反應(yīng)所釋放的能量，而比結(jié)合能是把原

子核拆分成單個(gè)核子需要吸收的能量或核子結(jié)合成原子核所釋放的能量,兩者意義不同，故C錯(cuò)誤;2蜀U一嗤

Ba+弟Kr+2血的寫(xiě)法是錯(cuò)誤的，因?yàn)榧^左側(cè)的饗U是不會(huì)自發(fā)發(fā)生核反應(yīng)的，也不符合重核裂變的物理

含義，故D錯(cuò)誤。

17.（2023?江蘇省淮海高級(jí)中學(xué)檢測(cè)）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的

是（）

B.§Li核比犯e核更穩(wěn)定

C.兩個(gè)汨核結(jié)合成夕He核時(shí)釋放能量

D.2靛u核的平均結(jié)合能比然Kr核的大

【答案】C

【解析龍He核有4個(gè)核子，由比結(jié)合能圖線可知,SHe核的比結(jié)合能約為7MeV,其結(jié)合能約為28MeV,

故A錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，由題圖可知，夕He核比§Li核的比結(jié)合能大，,He核比gLi核更穩(wěn)

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定，故B錯(cuò)誤；兩個(gè)汨核結(jié)合成*He核時(shí)，核子的比結(jié)合能變大，結(jié)合時(shí)要放出能量，故C正確；由比結(jié)

合能圖線知，2弱U核的平均結(jié)合能比瑞Kr核的小，故D錯(cuò)誤。

18.（2023?江蘇省清河中學(xué)檢測(cè)）笊核汨可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量,其總效果可用反應(yīng)式6彳H-2S

He+21H+2jn+43.15MeV表示.海水中富含笊，已知1kg海水中含有的笊核約為1.0xl（）22個(gè)，若全都發(fā)

生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等；已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量

約為2.9xl（）7j,1MeV=1.6x10-13J,則M約為（）

A.40kgB.100kg

C.400kgD.1000kg

【答案】C

【解析】根據(jù)核反應(yīng)方程式，6個(gè)笊核聚變反應(yīng)可釋放出43.15MeV的能量，1kg海水中的笊核反應(yīng)釋

1nx1f）22

放的能量為—x43.15MeV=7.19xlO22MeV~1.15xlO10J,則相當(dāng)于燃燒的標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量為M=

115x1O10

29xl07-kga396.6kg,約為400kg。故選C。

19.（2023?江蘇省濱河中學(xué)檢測(cè)）A、B是兩種放射性元素的原子核，原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其

中一個(gè)放出a粒子，另一個(gè)放出P粒子，運(yùn)動(dòng)方向都與磁場(chǎng)方向垂直。圖中。、6與c、1分別表示各粒子

的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.A放出的是a粒子，2放出的是p粒子

B.a為a粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，d為0粒子運(yùn)動(dòng)軌跡

C.。軌跡中的粒子比6軌跡中的粒子動(dòng)量小

D.磁場(chǎng)方向一定垂直紙面向外

【答案】A

【解析】放射性元素放出a粒子時(shí)，a粒子與反沖核的速度相反，但電性相同，則兩個(gè)粒子受到的洛倫

茲力方向相反,兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為外切圓；而放射性元素放出P粒子時(shí),B粒子與反沖核的速度相反，

且電性相反，則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓，故3放出的是P粒

子，A放出的是a粒子，故A正確；根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的半徑廠=緇，放出的粒子與反沖核的動(dòng)

量相等，而反沖核的電荷量大，故軌跡半徑小，故匕為a粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，。為p粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，故B、C錯(cuò)

誤；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向不同，粒子運(yùn)動(dòng)的方向相反，由于a粒子和0粒子的速度方

向未知，不能判斷磁場(chǎng)的方向，故D錯(cuò)誤。

20.（2023?江蘇省漣水中學(xué)檢測(cè)）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（）

A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征

B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

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C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性

D.電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性

【答案】C

【解析】玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處是它保留了經(jīng)典理論中的一些

觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，還不能完全揭示微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，A、B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，

C正確；電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，證實(shí)了電子的波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。

21.（2023?江蘇省太倉(cāng)中學(xué)檢測(cè)）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）

A.放出光子，能量增加

B.放出光子，能量減少

C.吸收光子，能量增加

D.吸收光子，能量減少

【答案】B

【解析】氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子放出光子，且放出光子的能量等于兩能級(jí)之差，

能量減少，故選B。

22.（2023?江蘇省句容中學(xué)檢測(cè)）2022年1月，中國(guó)錦屏深地實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了首個(gè)核天體物理研究實(shí)驗(yàn)

成果.表明我國(guó)核天體物理研究已經(jīng)躋身國(guó)際先進(jìn)行列。實(shí)驗(yàn)中所用核反應(yīng)方程為X+譽(yù)MgT秒A1,已知X、

笛Mg、酉A1的質(zhì)量分別為如、出、彼，真空中的光速為c,該反應(yīng)中釋放的能量為E.下列說(shuō)法正確的是（）

A.X為笊核汨

B.X為最核出

C.E—（mi+mz+mj）c2

D.E=（mi+m2-7/13）c2

【答案】D

【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為1,為舊，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；該反

應(yīng)釋放的能量為E=（mi+m2—m3）c2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

23.（2023?江蘇省震澤中學(xué)模擬）目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)〃較大的氫原子。氫原子第w

能級(jí)的能量為的=§，其中Ei=—13.6eV。圖是按能量排列的電磁波譜，要使〃=20的氫原子吸收一個(gè)光

子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，被吸收的光子是（）

紅外線M紫外線喊就線?

io-210，10°101102103

能量（eV）

A.紅外線波段的光子B.可見(jiàn)光波段的光子

C.紫外線波段的光子D.X射線波段的光子

【答案】A

【解析】要使處于"=20的氫原子吸收一個(gè)光子后恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，則需要吸收光子的

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—136

能量為E=0—（-^2-）eV=0.034eV,結(jié)合題圖可知被吸收的光子是紅外線波段的光子，故選A。

24.（2023?江蘇洪澤中學(xué)檢測(cè)）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次

a衰變.放射出的a粒子（,He）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡半徑為R.以根、q分別表示a

粒子的質(zhì)量和電荷量。

（1）放射性原子核用9X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫(xiě)出該a衰變的核反應(yīng)方程；

（2）a粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大?。?/p>

（3）設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為a粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧

損\m（光速為c）?

【答案】（1）2X-2JY+擔(dān)e（2）繁察（3）然黑衛(wèi)

【解析】（1）3X-2瑪Y+,He

（2）洛倫茲力提供向心力，有qVaB=rr^?

qBRf2TIR2jim

crkrsAIVa~，=

JTTmTVa=qBD~

環(huán)形電流大小可=密

（3）衰變過(guò)程動(dòng)量守恒，有0=°Y+pa

所以PY=-Pa，"―”表示方向相反。