2025高考物理试题分类汇编：原子结构、原子核和波粒二象性（解析版）

专题13原子结构、原子核和波粒二象性

1.（2025・安徽•高考真题）2025年4月，位于我国甘肃省武威市的杜基熔盐实验堆实现连续稳

定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用社核（■Th）俘获X

个中子（了），共发生＞次P衰变，转化为易裂变的铀核CU）,则（）

A.x=\,y=\B.x=l,y=2c.x=2,y=1D.x=2,y=2

【答案】B

【详解】根据题意可知，针核每俘获1个中子质量数加1,电荷数不变，每发生一次P衰败,

质量数不变，电荷数加1,钻核变成铀核，质量数加1,电荷数加2,则俘获1个中子，发

生2次P衰败，即x=l,y=2

故选Bo

2.（2025•山东•高考真题）在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为

1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能纭的大小关系正确的是

>金属编号

)23

&

W

T

圈

A.后口>Ek2>Ek3B.%>4>Ey

C.耳3>与2>线1D.线3>耳1>线2

【答案】B

【详解】根据光电子最大初动能与遏制电压的关系线

根据图像有Uc2＞Uc3＞Ucl

故线2＞线3＞线1；

故选Bo

3.（2025・云南・高考真题）2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机〃烛龙一号〃发

布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为

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WN+X,贝IJ（）

A.X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的

B.X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的

c.X为质子，是由核内中子转化而来的

D.X为中子，是由核内质子转化而来的

【答案】A

【详解】根据质量数和电荷数守恒有：

可知X为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中产生的。

故选A。

4.（2025•广西・高考真题）有四种不同逸出功的金属材料:W2.15eV,钾2.25eV,钠2.30eV

和镁3.20eV制成的金属板。现有能量为2.20eV的光子，分别照到这四种金属板上，则会

发生光电效应的金属板为（）

A.锄1B.钾C.钠D.镁

【答案】A

【详解】当光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知能量是2.20eV的光子

分别照射到四种金属板上，会发生光电效应的金属板是锄。

故选Ac

5.（2025・河南•高考真题）由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有被的两种放射性同位素

:Be和：Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变

化。已知：Be和：Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，

研究人员发现；Be和：Be的总原子个数经过106天后变为原来的则采集时该高度的大

气中：Be和;Be的原子个数比约为（）

A.1:4B.1:2C.3:4D.1:1

【答案】B

【详解】设采集时大气中有X个：Be原子和y个fBe原子，由于：Be的半衰期为139万年,

故经过106天后：及原子的衰变个数可以忽略不计，；Be的半衰期为53天，故经过106

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天后剩余数量为,故可得+、3

⑴—^-=7

「X1

解得一=:

y2

故选Bo

6.（2025・海南•高考真题）核反应方程中当U+X-＞七Ba+；：Kr+3；n,则X是（）

A.；HeB.；HC.'nD.:e

LIU-I

【答案】c

【详解】根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X是；n。

故选Co

7.（2025・福建•高考真题）核反应方程为；H+；H,；He+；）n+17.6MeV,现真空中有两个动量大

小相等，方向相反的笊核与笳核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为；He与：）n

的动能，则（）

A.该反应有质量亏损

B.该反应为核裂变

C.；n获得的动能约为14MeV

D.；He获得的动能约为14MeV

【答案】AC

【详解】A.核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正确；

B.该反应是核聚变反应，B错误；

CD.在真空中，该反应动量守恒，由于相撞前笊核与僦核动量大小相等，方向相反，系统

总动量为专。故反应后氮核与中子的动量也大小相等，方向相反。

由

耳=宜"

2m

得反应粒子获得的动能之比为

%：线“=%:限=1：4

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D.对应于图2中的M点，单位时间到达阳极力的光电子数目，尸多于0

【答案】BC

【详解】A.根据°/=：〃叱；=加一股出功

因。的截止电压大于H,可知。的频率大于H的频率，。的波长小于R的波长，则分别射

入同一单缝衍射装置时，H的衍射现象比。更明显，则0的中央亮纹比火窄，选项A错误;

.hh

B.同理可知夕、。产生的光电子在K处。的最大初动能比P较大，根据4=7=,2加6

可知最小德布罗意波长，P大于Q,选项B正确；

C.因。对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据/坟=£“-刍

可知三束光中。对应的能级最高，选项C正确；

D.对应于图2中的“点，尸和0的光电流相等，可知产和。单位时间到达阳极4的光电

子数目相等，选项D错误°

故选BCo

10.（2025•江苏•高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应

捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为匕，普朗克常量为人

⑴求该金属的截止频率%;

（2）若频率为"的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能£卜。

【答案】（1）2

h

（2）股-%

【详解】（1）根据题意，由光电效应方程有耳=/?%-%

当耳=0时，可得该金属的截止频率%=4

h

（2）根据题意，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为耳m=尻-%

•11

2025高考模拟题

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1.如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状玻璃后被分成了。、方两束单色光，分别将

这两束单色光射向图甲所示装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片尸的位置，当电

流表示数恰为零时，电压表示数为已知该种金属的极限频率为％,电子电荷量的绝对

值为普朗克常量为〃，则（）

A.〃光在玻璃中的传播速度比b光小

B.增大图乙中的入射角，b光的出射光先消失

C.6光的光子能量为〃9+eQ.

D.保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大

【答案】C

【来源】2025届广东省高三下学期高考信息卷物理求题

【详解】A.由光路可知，8光的偏折程度较大，可知人光的折射率较大，根据=£

n

可知，/）光在玻璃中的传通速度比。光小，选项A错误；

B.由光路可知光线第二次射到界面时的入射角等于第一次射到界面时的折射角，则增大

图乙中的入射角，两种光都不会发生全反射，即均入会消失，选项B错误；

C.b光的折射率较大，则频率较大，能发生光电效应的是6光，根据…牝

可得光子能量为hv=牝+eUe

选项C正确；

D.保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，则光电管反向电压变大，则电流表示数变

小,选项D错误。

故选C。

2.具有完全自主知识产权的国家科技重大专项一一华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商

运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高

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温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于高温气冷堆核电站说法正确的是（)

A.利用核聚变发电，所以需要高温

B.通过改变温度控制核反应速度

C.利用核裂变时发生"质量亏损〃而提供能量

D.核反应堆中镉棒插入是提高核反应速度

【答案】C

【来源】2025届浙江省精诚联盟高三下学期二模物理试题

【详解】A.高温气冷堆核电站是将气体作为冷却剂，能够大大提高核电站的安全性。但

是目前高温气冷堆核电站采用的是核裂变进行发电，A错误；

B.可控核裂变指的是通过隔棒吸收中子，调节参与反应的中子数目以控制反应速度，B

错误；

C.可控核裂变是利用重核裂变的原理，重核裂变在放出能量的过程中存在质量亏损，C

正确；

D.核反应堆中镉棒插入吸收中子，降低核反应速度，D错误。

故选Co

3.考古中常利用"C的半衰期来鉴定文物年份，I4C的衰变方程为：N+X+y。已知

14c的半衰期为5700年，下列说法正确的是（）

A.该反应是a衰变

B.该反应满足电荷数守恒和质量守恒

C.14c的比结合能大于I,N的比结合能

D.1g的经过11400年有0.75g的14c发生了衰变

【答案】D

【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期5月联合模拟考试物理试题

【详解】AB.根据衰变过程中电荷数守恒和质量数守恒，可知X的电荷数为-1,质量数

为0,故该反应是B衰变，满足电荷数和质量数守恒,但不满足质量守恒，AR错误：

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C.新核比反应核更稳定，即I4C的比结合能小于MN的比结合能，C错误；

D.根据14c的半衰期为5700年，可知11400年是两个半衰期，故1g的"C有0.75g的"C

发生了衰变，D正确。

故选Do

4.太阳能光伏发电将光能转唤成电能，其原理是光电效应。如图所示为某金属材料发生光电

效应时，光电子的最大初动能Em与入射光波长义的关系图像，图像与横轴的交点为图

像的虚线部分无限趋近Ekm=-b这条直线，普朗克常量为力，则光在真空中的速度为（）

O

-h

【答案】B

【来源】2025届河南省名校联盟高三下学期5月第二次模拟考试物理试题

【详解】由爱因斯坦光电效应方程得Ekm=与一%

根据图像可知％=6,当4时，Ekm=0

联立解得。=不

h

故选Bo

5.2024年5月24日，《自然》杂志上发表了一项成果一一首次利用放射性元素钵（Pm）制造

出一种化学复合物（铜配位复合物）。钵可用某种粒子a照射被（Nd）获得：

a+端Ndf喝Pm+；钢具有放射性,衰变为侈（Sm）并释放粒子b：喝Pmt窜Sm+b,

半衰期为2.64年。由以上信息可知，粒子a、b分别为（）

A.中子、电子B.质子、电子C.中子、正电子D.电子、中子

【答案】A

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【来源】2025届江西省重点中学协作体高三下学期第二次联考物理试卷

【详解】根据核反应过程电荷数质量数守恒可知：粒子a、b分别为中子、电子。

故选A。

6.中国环流二号“人造太阳〃装置中的核反应方程为；H+：HfX+；n,已知；H、：H、X的

比结合能分别为g、E2、片，下列说法正确的是（）

A.该核反应也叫链式反应，是目前核电站的主要核反应B.X为；He

C.Ei、E］、刍中刍最小D.该核反应释放的能量为4石3-2与-3£\

【答窠】D

【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期联考考前押题物理试题

【详解】A.该反应为核聚变，不是链式反应，核电站的核反应主要是核裂变，故A错误;

B.根据质量数、电荷数守恒，可知X的质量数为4电荷数为2,贝IJX是；He,故B错误;

C.核反应生成物更稳定，故用更大，故C错误；

D.释放能量为AE=4&-2g-3与

故D正确。

故选Do

7.金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为%，

质量为加，电量为e。正4•M放置一金属网N,M与N间距为d（远小于板长）。在M、N

之间加一个恒定电压U,M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（）

十

A.U增大，电流表的读数将增大

B.d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小

C.仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为:〃

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D.仅将正、负极对调，电流表的读数将减小

【答案】C

【来源】2025届北京市丰台区高三下学期二模物理求题

【详解】A.由于M与电源正极相连，可知所加电压为反向电压，电场力对电子做负功,

则U增大，电流表的读数将减小，故A错误；

B.电子由M到N的过程，根据动能定理可得△线=-eU

可知d减小，由于电压U不变，则动能变化量不变，故B错误；

C.仅将正、负极对调，则电场力对电子做正功，从M逸出的电子，根据动能定理可得

可得到达N时的最大动能为耳m

故C正确；

D.仅将正、负极对调，所加电压为正向电压，电场力对电子做正功，电流表的读数将增

大，故D错误。

故选Co

8.我国深空探测器采用杯-238（2；：Pu）核电池作为长效能源。其衰变方程为

+X+利用衰变释放的波长为2的丫射线，照射探测器表面涂覆为新型钙钛

矿材料（逸出功为＞%）引发光电效应为设备供电。已知普朗克常量为人光速为C。下列

说法中正确的是（）

A.衰变方程中的X为正电子

B.探测器在宇宙空间航行时杯-238的半衰期将会变长

C.-U的比结合能比嗡Pu的比结合能小

D.Y射线照射钙钛矿材料逸出光电子的最大初动能耳。1=〃5-%

A

【答案】D

【来源】2025届山东省济宁市高三下学期考前押题联合测试物理试题

【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒，可知衰变释放的X为a粒子，A错误；

B.半衰期由原子核本身性质决定，与环境无关，B错误；

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C.衰变过程释放核能，比结合能增大，C错误；

D.由光电效应方程七皿二Zn/—“）=/?9—%

A

D正确。

故选Do

9.铀238本身是不容易衰变的，它是一种稳定的同位素。铀238通常需要先吸收中子然后经

过衰变转化为杯，而杯是一种可衰变的同位素。铀238转化为杯的过程：2；；u+；n->2：：u,

2；；Uf2；；Np+_；e,2；；Np—>：Pu+_：e,下列说法正确的是（）

A.x=92

B.歹=239

C.衰变过程中释放的电子，是由原子核内质子转化为中子和电子而来的

D.衰变过程中释放的电了，是由原了核外电了跃迁而来的

【答案】B

【来源】2025届甘肃省多校高三下学期5月联考考试物理试卷

【详解】AB.核反应前后质量数守恒，核电荷数守恒，可得X=94,y=239

故A错误，B正确；

CD.衰变过程中释放的电子，是由原子核内中子转化为质子和电子而来的，故CD错误。

故选Bo

10.正电子发射断层扫描（PET）是一种核成像技术.其原理是放射性元素原子核衰变放出正电

子与患者体内的电子发生湮灭，探测器记录各处放tly光子的情况，经计算机处理后产生

清晰的图像。若一对速率相同的正、负电子正碰后湮灭生成两个y光子。则下列说法正确

的是（）

A.两个光子的频率可以不同

B.两个光子的运动方向可能相同

C.一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子

D.增大正、负电子的速率，生成的光子的波长变短

【答案】D

【来源】2025届江苏省泰州市姜堰区高三下学期二模物理试卷

【详解】A.根据能量守恒定律可知，一对正负电子湮灭后生成两个光子，两个光子的能

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量相等，所以两个光子的频率相等，A错误；

B.根据动量守恒定律可知，两个光子的动量大小相等，方向相反，因此运动方向相反，B

错误；

C.根据能量守恒定律可知，一对正负电子湮灭后必然生成两个光子，C错误；

D.增大正负电子的速率，光子得出能量增大，根据£=/nz可知，光子的频率增大，波长

变短，D正确。

故选D。

11.核废水中的1°p。发生衰变时的核反应方程为普Pb+x,该反应过程中释放的核

能为。。设*P。的结合能为©，普Pb的结合能为&,X的结合能为田。则下列说法正

确的是（）

A.X为笊核

B.翼pb的比结合能小于；：叩。的比结合能

C.该核反应过程中释放的核能。=刍+&-6

D.衰变过程中放出的光子是由鲁°Po从高能级向低能级跃迁产生的

【答案】C

【来源】2025届江苏省泰州市姜堰区高三下学期二模物理试卷

【详解】A.设X粒子质置数为〃，电荷数为从根据核反应过程质量数守恒、电荷数守恒

有210=206+。,84=82+人

解得。=4,6=2

可知X为基核，故A错误；

B.原子核发生衰变时，衰变产物比反应物更加稳定，即衰变产物比结合能更大，故;，Pb

的比结合能大于;；°P。的比结合能，故B错误；

C.核反应的生成物总的结合能大于反应物总的结合能，该核反应过程中释放的核能为

2=£2+£3-E1

故C正确；

D.衰变过程中放出的光子是由生成的新核学Pb从高能级向低能级跃迁产生的，故D错

误。

故选C。

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12.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，己知红外线光子的能量在1.24meV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〃=5能级的氢原子向低能级跃迁。时，下列说

法正确的是（）

n£/eV

oo--o

5-----------------------------0.54

4-----------------------------0.85

3----------------------------1.51

2----------------------------3.40

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

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

【来源】2025届山西省晋城市高三下学期第三次模拟考试物理试题

【详解】A.大量处于〃=5能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出光的不同频率数

n=C}=10,故A错误；

B.辐射出的10种光子中有4种不同频率的紫外线光子，故B错误；

C.辐射出的10种光子中有3种不同频率的红外线光子，故C错误；

D.辐射出的10种光子中有3种不同频率的可见光光子，故D正确。

故选Do

13.激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态玛时，若恰有能量加=d-G的光

子从附近通过，在入射光的电磁场影响下，原子会跃迁到低能级用,从而辐射出新光子。

己知光速为c,普朗克常量为人则新光子的（）

A.频率可能大于UB.能量可能小于/nzC.波长为厂,厂

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D.动量为铝二”

c

【答案】D

【来源】2025届河南省郑州市高三下学期第三次质量预测（三模）物理试题

【详解】AB,原子发生受激辐射，发出的光子的频率和振动情况都跟入射光子完全一样,

故新光子的频率为卜，新光子的能量为〃故AB错误；

C.根据u=结合hv=E?-E[

A

ihe

解得力=~~

E「E\

故C错误；

hF-F

D.根据p=；,结合C项可得动量为p=」~

2c

故D正确。

故选Do

14.如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K,调节滑动变阻

器的滑片P,得到了三条光电流/随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的

是（）

图1图2

A.甲光的光子能量最大

B.用乙光照射时饱和光电流最大

C.用乙光照射时光电子的最大初动能最大

D.分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽

【答案】C

【来源】2025届北京市昌平区高三下学期二模物理求卷

【详解】A.根据光电效应方程;=/7V—%

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根据动能定理-eq=0一g〃?匕：

解得hv=eUc+W{},

乙光对应的遏止电压上较大，对应的光子能量最大，A错误；

B.用甲光照射时饱和光电流最大，B错误；

C.根据动能定理一=0一;〃7匕；

解得;〃M=eQ

用乙光照射时光电子的最大初动能最大，C正确；

D.乙光的光子能量最大，频率最高，波长最短，分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的

中央亮条纹最窄，D错误.

故选C。

15.“人造太阳〃是基于核聚变的能源装置，通过在1.5亿摄氏度高温下维持氢同位素的持续聚

变，产生比传统核电站更高效的能量输出。关于核聚变方程：H+：HfX+；n,下列说法

正确的是（）

A.X是;HeB.：n带正电

C.核反应前后总质量不变D.X的结合能小于：H的结合能

【答案】A

【来源】2025届山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试物理试题

【详解】A.根据质量数与电荷数守恒可知，核聚变方程为；H+：H-；He+；n

故A正确；

B."是中子不带电，故B错误；

C.核反应前后质量数不变，因为存在质量亏损，所以质量不守恒，故C错误；

D.核子数越大结合能越大，由A选项可知，X是；He,所以X的结合能大于;H的结合能,

故D错误。

故选Ao

16.氢原子钟是一种利用氢原子的能级跃迁特性来产生极其精确时间信号的原子钟，是目前最

稳定的时间频率标准之o如图所示为氢原了六个能级的示意图，〃为量了数。已知可见

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光光子的能量范围为1.61eV〜3.10eV,根据玻尔理论，下列说法正确的是()

rEgV

〃'e

6=s8

5■sn4

4-5

3o-(..s

.s)1

23.s

，10

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

A.使〃=6能级的氢原子电离至少要13.6eV的能量

B.氢原子从n=3能级跃迁到〃=6能级能量减小

C.氢原子从〃=6能级跃迁到〃=2能级放出的光子是可见光光子

D.氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级放出的光子不是可见光光子

【答案】C

【来源】2025届广西北海市高三下学期第四次模拟考试物理试题

【详解】A.〃=6能级的氢原子具有的能量为-0.38eV,故要使其发生电离能量变为0,

至少需要0.38eV的能量，故A错误；

B.氢原子从〃=3能级跃迁到〃=6能级，是由低能级跃迁到高能级，要吸收能量，总能

量增大，故B错误；

C.氢原子从〃=6能级跃迁到〃=2能级，氢原子辐射出的光子的能量为

£=-0.38eV-(-3.40cV)=3.02eV

该光子能量在可见光光子的能量范围内，故C正确；

D.氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级，氢原子辐射出的光子的能量为

E=-1.51eV-(-3.40eV)=1.89eV

该光子能量在可见光光子的能量范围内，故D错误。

故选C。

17.用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频

率为卜的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为饱和电流为人，如图乙所示。

已知光电子的质量为加，所带的电荷量为一？，普朗克常量为方，下列说法正确的是()

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窗口

光束

A.阴极K的逸出功为/nz+eU。B.阴极K的截止频率为1/+当

h

至4D.阴极K单位时间内射出的光电子数为组

C.光电子的最大初速度为

me

【答案】C

【来源】2025届青海省海东市属中学高三下学期5月模拟预测物理试题

1）

【详解】ABC.根据光电效应方程有不用y；=eU（）-/叱）=配一外

2eU。

解得%=〃吁cUo，-学vw

/?m

选项AB错误，选项C正仰;

D.光电子几乎是瞬间发射的，设单位时间内射出的光电子数为〃，根据电流的定义有

〃，选项D错误。

e

故选C。

18.氢原子能级示意图如图所示，能量在1.63eV〜3.10eV之间的光子为可见光。要使处于基

态的氢原子被激发后，能辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（）

n仞eV

000

-0.85

-1.51

2-3.40

1-13.60

A.1.89eVB.10.20eVC.12.09eVD.12.75eV

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【答案】c

【来源】2025届新疆维吾尔自治区阿拉尔市高三下学期二模联考理综物理试题

【详解】氢原子从第1能级跃迁最近的第2能级跃迁是，光子的能量为

^=-3.40eV-(-13.60eV)=10.2eV

故高能级跃迁到第1能级放出的光子均为紫外线；

而从高能级向第2能级跃迁时，放出的光子为可见光；从高能级向第3能级跃迁时，放出

的光子为红外线。所以至少要让氢原子激发到第3能级，最少应给氢原子提供的能量为

e=-1.5leV-(一13.60eV)=12.09eV,选项C正确。

19,用黑Cs作为放射源可以产生夕射线，夕射线可以用来测量板材的厚度，其工作原理是力射

线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比，黑Cs的衰变方程为

黑Ba+X,,己知黑Cs的半衰期为30年,下列说法正确的是()

A.X为电子，由于原子核内没有电子，X由Cs的核外电子电离而来

B.夕射线的穿透能力比a射线穿透能力强

C.若黑CS以化合物CszO的形式存在，Cs的半衰期会变长

D.黑CS的比结合能比黑Ba的比结合能大

【答案】B

【来源】2025届湖北省部分学校联考高三下学期三模物理试题

【详解】A.衰变方程为黑CsfM&+X

由电荷数守恒和质量数守恒可知X为标e,故X为电子，它由原子核内一个中子变成一

个质子而来，方程式为%

故A错误；

B.£射线的穿透能力比。射线穿透能力强，故B正确：

C.半衰期是由放射性原子核自身内部结构决定，与其他因素无关，故C错误；

D.自发衰变产生累因此以8。比累Cs更稳定，比结合能更大，故D错误。

故选Bo

1(11)

20.氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谐线满足巴耳末公式其

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中〃=3、4、5、6分别对应谱线H”、HpH.,、H6,下列关于H。和H,光说法正确的是

()

均为年H。

A.在同一玻璃介质中传播时，Ha光的传播速度大

B.分别照射同一单缝衍射装置，H?光的中央明条纹宽度更宽

C.分别用相同光强的光照射同一光电效应装置，H,光的饱和光电流大

D.用H7照射某一金属发生光电效应，则用Ha照射该金属也一定能发生光电效应

【答案】A

【来源】2025届湖南省邵阳市高三下学期第三次联考物理试卷

【详解】AB.根据题意，由巴耳末公式可知，Ha光的波长较大，折射率较小，则由公式1，一9

n

可知，H”光的传播速度大，分别照射同一单缝衍射装置，H0光的中央明条纹宽度更宽，

故A正确，B错误；

C.若用两光照射同一光电效应装置，均能发生光电效应，相同光强的光，H,光频率较小,

光子能量较小，光子数较多，饱和光电流大，故C错误；

D.H。光的波长较大，频率较小，则用H,照射某一金属发生光电效应，用H-单射该金属

不一定能发生光电效应，故D错误。

故选Ao

21.如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于〃=3激发态的氢原子跃迁时发出频率不

同的大量光子，其中频率最高的光子能量为12.09eV,用此光束照射到光电管电极K上。

移动滑片P，当电压表的示数为7V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JL、下中点位置。则()

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A.要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向6端移动

B.不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应，遏止电压是相同的

C.电极K处金属的逸出功是7eV

D.从图示位置滑动滑片P,微安表的读数可能先增加后不变

【答案】D

【来源】2025届江苏省苏州市八校高三下学期三模联考物理试卷

【详解】A.要使微安表的示数恰好为零，光电管应接入反向电压，即K板电势高于A板

电势，则滑片产应由图示位置向。端移动，故A错误；

B.根据64二线=加一%

可知不同频率的光子照射电极K,只要能发生光电效应，遏止电压是不同的，故B错误；

C.用光子能量为12.09eV照射到光电管电极K上，当电压表的示数为7V时，微安表的示

数恰好为零，可知遏止电压为7V,根据？&=£；=尻-%

可得逸出功为匕=hv-eUc=12.09eV-7eV=5.09eV

故C错误；

D.图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，若从图示位置向6端滑动滑片P,正向电压

增大，则微安表的读数会先增加后不变，故D正确。

故选Do

22.氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见

光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I,从能级3跃迁到能级2产生可见光II。

用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（）

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凝V

A.光I比光II有更显著的波动性

B.两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13eV

C.滑片P向。移动，电流表示数为零时I对应的电玉表示数比II的大

D.用I光和II光以相同入射角。(0°＜*90。)照射同一平行玻璃砖，I光的侧移量小

【答案】BC

【来源】2025届浙江省Z20名校联盟高三下学期模拟预测物理试题

【详解】A.氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I的光子能量为

£62=(-0.38eV)-(-3.4eV)=3.02eV

从能级3跃迁到能级2产生可见光II的光子能量4=(T与leV)-(-3.4eV)=1.89eV

可知光I光子能量较大，频率较大，比光II有更显著的粒子性，故A错误；

B.根据%=和-%E功

可知两种光分别照射阴极K产生的光电子的最大初动能之差等于光子能量之差，即

AEkm=(3.02-1.89)eV=1.13eV

根据瓦

可知到达阳极A的最大动能之差为="km=L13eV

故B止确；

C.滑片P向a移动，光电管的反向电压变大，当光电流为冬时满足90=耳皿二和一乙出功

可知光I对应的截止电压较大，即电流表示数为零时I对应的电压表示数比H的大，故C

正确；

D.I光频率较大，折射率较大，可知用I光和II光以相同入射角。(0°＜。＜90。)照射同一

平行玻璃砖，I光的侧移量大，故D错误。

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故选BCo

23.用不同波长的电磁波照射同一金属表面会发生不同的现象。用波长为550nm的光照射某

金属表面，发生光电效应，光电子的最大初动能为0.25eV；用波长为0.071nm的X射线照

射该金属表面，在散射的X射线中，除了与入射波长幼相同的成分外，还有其它波长成分,

这种现象称为康普顿效应。已知普朗克常量人=6.6X10-34J.S，真空中光速c=3xl（Tm/s，

电子所带电荷量e=1.6xl（）T9c。下列说法正确的是（）

A.该金属的逸出功为2eVB.该金属的逸出功为2.5eV

C.其它成分的X射线波长大于2。D.康普顿效应说明了光具有波动性

【答案】AC

【来源】2025届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题

【详解】AB.根据光电效应方程得%=与-0.25=2eV

A正确，B错误；

C.根据康普顿效应，光子与电子碰撞后，光子的能量减小，根据£=与，光子的波长增

A

大，所以其它成分的X射线波长大于，，c正确；

D.康普顿效应说明了光具有粒子性，D错误。

故选ACo

24.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（）

A.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C.速率相等的质子和电子，质子的德布罗意波波长大于电子的德布罗意波波长

D.用蓝光和紫光照射光电管均有电子逸出，蓝光和紫光照射逸出的光电子的动能可能相

等

【答案】BD

【来源】2025届河南省十校教研联盟高三下学期4月联合模拟考试物理试卷

【详解】A.由黑体辐射的实验规律，普朗克提出能量子概论，即黑体辐射是不连续的、

一份一份的，是用光的粒子性解释，故A错误；

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明运动的实物粒子具有波动性，B正确；

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C.由德布罗意波波长％=",粒子动量P=〃n\质子质量大，速率相等的质子比电子动

P

量大，波长小，C错误；

D.由光电效应方程%,紫光的频率高，逸出电子最大动能大，但电子从金属

中不同位置逸出时动能不同，逸出电子在零到最大值之间都存在，即蓝光和紫光照射逸出

光电子的动能可能相等，D正确。

故选BDo

25.铀238核的衰变方程为肾U->2初%+X,已知核的质量为町,核的质量为吗，

X的质量为〃?3,真空中的光速为c。下列说法正确的是（）

A.Zu的比结合能小于挑7〃的比结合能

B.曹U的结合能为（叫-一叫

C.衰变后2*7?核处于高能级，向低能级跃迁发出y射线

D.X为a粒子，铀238核的衰变会随环境温度降低逐渐变慢

【答案】AC

【来源】2025届浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模物理试题（选考•）

【详解】A.发生衰变后，原子核更稳定，所以?U的比结合能小于对772的比结合能，

故A正确；

B.（町为衰变过程释放出的核能，不是声U的结合能，故B错误；

C.衰变后核处于高能级，其向低能级跃