專題13原子結(jié)構(gòu)、原子核和波粒二象性考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1波粒二象性2025·廣東卷、2025·四川卷2024·黑吉遼卷、海南卷2023·浙江1月選考卷2022·江蘇卷、全國(guó)乙卷2021·浙江卷基礎(chǔ)概念仍是考查重點(diǎn)，如原子的核式結(jié)構(gòu)模型、光電效應(yīng)、能級(jí)躍遷等，多以選擇題形式出現(xiàn)。命題注重知識(shí)應(yīng)用與創(chuàng)新，常結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際設(shè)置新情境，考查學(xué)生知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力。此外，開(kāi)放性、探究性問(wèn)題或增多，鼓勵(lì)學(xué)生深入思考，培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。備考時(shí)應(yīng)注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，同時(shí)提升綜合應(yīng)用與創(chuàng)新思維能力?？键c(diǎn)2原子結(jié)構(gòu)2025·甘肅卷、重北京卷2024·貴州卷、重慶卷、江蘇卷2023·遼寧卷、山東卷、江蘇卷2022·浙江卷、北京卷2021·廣東卷考點(diǎn)3原子核2025·安徽卷、福建卷2024·福建卷、全國(guó)甲卷、廣東卷2023·全國(guó)甲卷、全國(guó)乙卷2022·福建卷、遼寧卷2021·海南卷、重慶卷考點(diǎn)01波粒二象性1．（2025·江蘇·高考真題）江門中微子實(shí)驗(yàn)室使用我國(guó)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(dòng)能?！敬鸢浮?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(dòng)能為2．（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。現(xiàn)有能量為的光子，分別照到這四種金屬板上，則會(huì)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(huì)發(fā)生光電效應(yīng)的金屬板是銣。故選A。3．（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(hào)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(dòng)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(dòng)能與遏制電壓的關(guān)系根據(jù)圖像有故；故選B。4．（2025·四川·高考真題）某多晶薄膜晶格結(jié)構(gòu)可以等效成縫寬約為3．5×10?10m的狹縫。下列粒子束穿過(guò)該多晶薄膜時(shí)，衍射現(xiàn)象最明顯的是（）A．德布羅意波長(zhǎng)約為7.9×10?13m的中子B．德布羅意波長(zhǎng)約為8.7×10?12m的質(zhì)子C．德布羅意波長(zhǎng)約為2.6×10?11m的氮分子D．德布羅意波長(zhǎng)約為1.5×10?10m的電子【答案】D【詳解】當(dāng)波通過(guò)尺寸與其波長(zhǎng)相近的障礙物或狹縫時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。對(duì)于粒子而言，德布羅意波長(zhǎng)λ決定了其波動(dòng)性，衍射的明顯程度通常與波長(zhǎng)λ和狹縫寬度的比值相關(guān)，當(dāng)接近或大于1時(shí)，衍射現(xiàn)象非常明顯，則可知電子的衍射現(xiàn)象最明顯。故選D。5．（2025·廣東·高考真題）有甲、乙兩種金屬，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某頻率的光分別照射這兩種金屬，只有甲發(fā)射光電子，其最大初動(dòng)能為，下列說(shuō)法正確的是（

）A．使用頻率更小的光，可能使乙也發(fā)射光電子B．使用頻率更小的光，若仍能使甲發(fā)射光電子，則其最大初動(dòng)能小于C．頻率不變，減弱光強(qiáng)，可能使乙也發(fā)射光電子D．頻率不變，減弱光強(qiáng)，若仍能使甲發(fā)射光電子，則其最大初動(dòng)能小于【答案】B【詳解】A．某頻率的光不能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明此光的頻率小于乙金屬的截止頻率，則換用頻率更小的光不能發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．由光電效應(yīng)方程可知頻率越大最大初動(dòng)能越大，換用頻率更小的光最大初動(dòng)能小于，B正確；C．頻率不變則小于乙金屬的截止頻率，不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．由可知頻率不變最大初動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選B。6．（2025·河北·高考真題）光纖光譜儀的部分工作原理如圖所示。待測(cè)光在光纖內(nèi)經(jīng)多次全反射從另一端射出，再經(jīng)棱鏡偏轉(zhuǎn)，然后通過(guò)狹縫進(jìn)入光電探測(cè)器。(1)若將光纖簡(jiǎn)化為真空中的長(zhǎng)玻璃絲，設(shè)玻璃絲的折射率為，求光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的最小入射角。(2)若探測(cè)器光陰極材料的逸出功為，求該材料的截止頻率。（普朗克常量）【答案】(1)(2)【詳解】（1）光在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射的最小入射角滿足可得（2）根據(jù)愛(ài)因斯坦光電方程可得7．（2025·陜晉青寧卷·高考真題）我國(guó)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的場(chǎng)發(fā)射透射電鏡TH—F120實(shí)現(xiàn)了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速電子束波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的物理性質(zhì)。一個(gè)靜止的電子經(jīng)電壓加速后，其德布羅意波長(zhǎng)為，若加速電壓為，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則其德布羅意波長(zhǎng)為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)電子經(jīng)過(guò)電壓加速后速度大小為，由動(dòng)能定理得電子的動(dòng)量大小為電子的德布羅意波長(zhǎng)為聯(lián)立解得因?yàn)榭山獾肅正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。8．（2025·浙江·高考真題）如圖1所示，三束由氫原子發(fā)出的可見(jiàn)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(dòng)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(shuō)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(zhǎng)，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(duì)應(yīng)的能級(jí)最高D．對(duì)應(yīng)于圖2中的M點(diǎn)，單位時(shí)間到達(dá)陽(yáng)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(zhǎng)小于R的波長(zhǎng)，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(dòng)能比P較大，根據(jù)可知最小德布羅意波長(zhǎng)，P大于Q，選項(xiàng)B正確；C．因Q對(duì)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(duì)應(yīng)的能級(jí)最高，選項(xiàng)C正確；D．對(duì)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(yáng)極A的光電子數(shù)目相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9．（2024·貴州·高考真題）我國(guó)在貴州平塘建成了世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，其科學(xué)目標(biāo)之一是搜索地外文明。在宇宙中，波長(zhǎng)位于搜索地外文明的射電波段的輻射中存在兩處較強(qiáng)的輻射，一處是波長(zhǎng)為的中性氫輻射，另一處是波長(zhǎng)為的羥基輻射。在真空中，這兩種波長(zhǎng)的輻射相比，中性氫輻射的光子（）A．頻率更大 B．能量更小 C．動(dòng)量更小 D．傳播速度更大【答案】BC【詳解】D．所有光波在真空中傳播的速度相同，都是c，D錯(cuò)誤；ABC．由光子頻率與波長(zhǎng)公式，能量公式，動(dòng)量與波長(zhǎng)公式可知，波長(zhǎng)更長(zhǎng)，頻率更小，能量更小，動(dòng)量更小，A錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。10．（2024·海南·高考真題）利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，閉合單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1時(shí)，用頻率為的光照射光電管，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)剛好為0，此時(shí)電壓表的示數(shù)為，已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是（）A．其他條件不變，增大光強(qiáng)，電壓表示數(shù)增大B．改用比更大頻率的光照射，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，此時(shí)電壓表示數(shù)仍為C．其他條件不變，使開(kāi)關(guān)接接2，電流表示數(shù)仍為零D．光電管陰極材料的截止頻率【答案】D【詳解】A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程故其他條件不變時(shí)，增大光強(qiáng)，電壓表的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；B．若改用比更大頻率的光照射時(shí)，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，而金屬的逸出功不變，故遏止電壓變大，即此時(shí)電壓表示數(shù)大于，故B錯(cuò)誤；C．其他條件不變時(shí)，使開(kāi)關(guān)S接2，此時(shí)可發(fā)生光電效應(yīng)，故電流表示數(shù)不為零，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程其中聯(lián)立解得，光電管陰極材料的截止頻率為故D正確。故選D。11．（2024·北京·高考真題）產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，阿秒（as）是時(shí)間單位，1as=1×10?18s，阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時(shí)間在阿秒量級(jí)的極短閃光，提供了阿秒量級(jí)的超快“光快門”，使探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程成為可能。設(shè)有一個(gè)持續(xù)時(shí)間為100as的阿秒光脈沖，持續(xù)時(shí)間內(nèi)至少包含一個(gè)完整的光波周期。取真空中光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.6×10?34J?s，下列說(shuō)法正確的是（

）A．對(duì)于0.1mm寬的單縫，此阿秒光脈沖比波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光的衍射現(xiàn)象更明顯B．此阿秒光脈沖和波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光束總能量相等時(shí)，阿秒光脈沖的光子數(shù)更多C．此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2×10?18J）的基態(tài)氫原子電離D．為了探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于電子的運(yùn)動(dòng)周期【答案】C【詳解】A．此阿秒光脈沖的波長(zhǎng)為λ=cT=30nm<550nm由障礙物尺寸與波長(zhǎng)相差不多或比波長(zhǎng)小時(shí)，衍射現(xiàn)象越明顯知，波長(zhǎng)為550nm的可見(jiàn)光比此阿秒光脈沖的衍射現(xiàn)象更明顯，故A錯(cuò)誤；B．由知，阿秒光脈沖的光子能量大，故總能量相等時(shí)，阿秒光脈沖的光子數(shù)更少，故B錯(cuò)誤；C．阿秒光脈沖的光子能量最小值故此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV（?2.2×10?18J）的基態(tài)氫原子電離，故C正確；D．為了探測(cè)原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過(guò)程，阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)小于電子的運(yùn)動(dòng)周期，故D錯(cuò)誤。故選C。12．（2024·遼寧·高考真題）X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對(duì)光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（）A．該金屬逸出功增大 B．X光的光子能量不變C．逸出的光電子最大初動(dòng)能增大 D．單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多【答案】BD【詳解】A．金屬的逸出功是金屬的自身固有屬性，僅與金屬自身有關(guān)，增加此X光的強(qiáng)度，該金屬逸出功不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)光子能量公式可知增加此X光的強(qiáng)度，X光的光子能量不變，故B正確；C．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電方程可知逸出的光電子最大初動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．增加此X光的強(qiáng)度，單位時(shí)間照射到金屬表面的光子變多，則單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多，故D正確。故選BD。13．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，金屬極板M受到紫外線照射會(huì)逸出光電子，最大速率為。正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N，在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d（遠(yuǎn)小于板長(zhǎng)），電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，則（）A．M、N間距離增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能也增大B．只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能C．電子從M到N過(guò)程中y方向位移大小最大為D．M、N間加反向電壓時(shí)電流表示數(shù)恰好為零【答案】C【詳解】AB．根據(jù)動(dòng)能定理，從金屬板M上逸出的光電子到到達(dá)N板時(shí)則到達(dá)N板時(shí)的動(dòng)能為與兩極板間距無(wú)關(guān)，與電子從金屬板中逸出的方向無(wú)關(guān)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．平行極板M射出的電子到達(dá)N板時(shí)在y方向的位移最大，則電子從M到N過(guò)程中y方向最大位移為解得選項(xiàng)C正確；D．M、N間加反向電壓電流表示數(shù)恰好為零時(shí)，則解得選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。14．（2023·浙江·高考真題）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則（

）A．電子的動(dòng)量 B．電子的動(dòng)能C．光子的能量 D．光子的動(dòng)量【答案】AD【詳解】根據(jù)條紋間距公式可得A．根據(jù)可得故A正確；B．根據(jù)動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系結(jié)合A選項(xiàng)可得故B錯(cuò)誤；C．光子的能量故C錯(cuò)誤；D．光子的動(dòng)量光子的能量聯(lián)立可得則光子的動(dòng)量故D正確。故選AD。15．（2023·海南·高考真題）已知一個(gè)激光發(fā)射器功率為，發(fā)射波長(zhǎng)為的光，光速為，普朗克常量為，則（

）A．光的頻率為 B．光子的能量為C．光子的動(dòng)量為 D．在時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為【答案】AC【詳解】A．光的頻率選項(xiàng)A正確；B．光子的能量選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．光子的動(dòng)量選項(xiàng)C正確；D．在時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。16．（2023·江蘇·高考真題）“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。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h，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P?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】（1）由題意可知每個(gè)光子的動(dòng)量為每個(gè)光子的能量為（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)t秒發(fā)射總光子數(shù)為n，則可得所以t秒輻射光子的總能量太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率17．（2023·新課標(biāo)卷·高考真題）銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10-5eV，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為（普朗克常量，元電荷）（）A．103Hz B．106Hz C．109Hz D．1012Hz【答案】C【詳解】銫原子利用的兩能極的能量差量級(jí)對(duì)應(yīng)的能量為由光子能量的表達(dá)式可得，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為109Hz。故選C。18．（2022·河北·高考真題）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓與入射光頻率的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知（）A．鈉的逸出功為 B．鈉的截止頻率為C．圖中直線的斜率為普朗克常量h D．遏止電壓與入射光頻率成正比【答案】A【詳解】A．根據(jù)遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系有根據(jù)電效應(yīng)方程有當(dāng)結(jié)合圖像可知，當(dāng)為0時(shí)，解得A正確；B．鈉的截止頻率為，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于，B錯(cuò)誤；C．結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得可知，圖中直線的斜率表示，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓與入射光頻率成線性關(guān)系，不是成正比，D錯(cuò)誤。故選A。19．（2022·全國(guó)乙卷·高考真題）一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長(zhǎng)約為6×10-7m的光，在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)。普朗克常量為h=6.63×10-34Js。R約為（

）A．1×102m B．3×102m C．6×102m D．9×102m【答案】B【詳解】一個(gè)光子的能量為E=hνν為光的頻率，光的波長(zhǎng)與頻率有以下關(guān)系c=λν光源每秒發(fā)出的光子的個(gè)數(shù)為P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同，此時(shí)距光源的距離為R處，每秒垂直通過(guò)每平方米的光子數(shù)為3×1014個(gè)，那么此處的球面的表面積為S=4πR2則聯(lián)立以上各式解得R≈3×102m故選B。20．（2021·江蘇·高考真題）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，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（）A． B． C． D．【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)A極時(shí)動(dòng)能的最大值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，則圖像C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。21．（2021·海南·高考真題）某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能為，已知該金屬的逸出功為，普朗克常量為h。根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光的頻率為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可知解得該單色光的頻率為故選D。22．（2021·浙江·高考真題）已知普朗克常量，電子的質(zhì)量為，一個(gè)電子和一滴直徑約為的油滴具有相同動(dòng)能，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量級(jí)為（）（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式解得由題意可知，電子與油滴的動(dòng)能相同，則其波長(zhǎng)與質(zhì)量的二次方根成反比，所以有代入數(shù)據(jù)解得所以C正確；ABD錯(cuò)誤；故選C?？键c(diǎn)02原子結(jié)構(gòu)23．（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(shuō)法正確的是（

）A． B．C．的頻率比的大 D．的波長(zhǎng)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(zhǎng)可得的頻率大于的頻率，的波長(zhǎng)小于的波長(zhǎng)，C正確，D錯(cuò)誤；故選ABC。24．（2025·甘肅·高考真題）利用電子與離子的碰撞可以研究離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)和輻射特性。離子相對(duì)基態(tài)的能級(jí)圖（設(shè)基態(tài)能量為0）如圖所示。用電子碰撞離子使其從基態(tài)激發(fā)到可能的激發(fā)態(tài)，若所用電子的能量為，則離子輻射的光譜中，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線對(duì)應(yīng)的躍遷為（）A．能級(jí) B．能級(jí)C．能級(jí) D．能級(jí)【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知，用能量為的電子碰撞離子，可使離子躍遷到能級(jí)和能級(jí)，由可知，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線對(duì)應(yīng)的躍遷為能級(jí)。故選C。25．（2025·北京·高考真題）自然界中物質(zhì)是常見(jiàn)的，反物質(zhì)并不常見(jiàn)。反物質(zhì)由反粒子構(gòu)成，它是科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一。目前發(fā)現(xiàn)的反粒子有正電子、反質(zhì)子等；反氫原子由正電子和反質(zhì)子組成。粒子與其對(duì)應(yīng)的反粒子質(zhì)量相等，電荷等量異種。粒子和其反粒子碰撞會(huì)湮滅。反粒子參與的物理過(guò)程也遵守電荷守恒、能量守恒和動(dòng)量守恒。下列說(shuō)法正確的是（）A．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為，則反氫原子的基態(tài)能量也為B．一個(gè)中子可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)正電子C．一對(duì)正負(fù)電子等速率對(duì)撞，湮滅為一個(gè)光子D．反氘核和反氘核的核聚變反應(yīng)吸收能量【答案】A【詳解】A．氫原子基態(tài)能量由電子與質(zhì)子決定。反氫原子由正電子和反質(zhì)子構(gòu)成，電荷結(jié)構(gòu)相同，能級(jí)結(jié)構(gòu)不變，基態(tài)能量仍為，故A正確；B．若中子衰變（β+衰變）生成質(zhì)子、正電子，不符合質(zhì)子數(shù)守恒，故B錯(cuò)誤；C．正負(fù)電子對(duì)撞湮滅時(shí)，總動(dòng)量為零，需產(chǎn)生至少兩個(gè)光子以保證動(dòng)量守恒。單個(gè)光子無(wú)法滿足動(dòng)量守恒，故C錯(cuò)誤；D．核聚變通常釋放能量（如普通氘核聚變）。反氘核聚變遵循相同規(guī)律，應(yīng)釋放能量而非吸收，故D錯(cuò)誤。故選A。26．（2024·重慶·高考真題）我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)Hα波段光譜掃描成像。Hα和Hβ分別為氫原子由n=3和n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的譜線（如圖），則（

）A．Hα的波長(zhǎng)比Hβ的小B．Hα的頻率比Hβ的小C．Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為3.4eVD．Hβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)【答案】BD【詳解】AB．氫原子n=3與n=2的能級(jí)差小于n=4與n=2的能級(jí)差，則Hα與Hβ相比，Hα的波長(zhǎng)大、頻率小，故A錯(cuò)誤、B正確；C．Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為E=(－0.85)eV－(－3.40)eV=2.55eV故C錯(cuò)誤；D．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量E=(－3.40)eV－(－13.60)eV=10.2eVHβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，故D正確。故選BD。27．（2024·浙江·高考真題）玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示，處于n=3能級(jí)的原子向低能級(jí)躍遷，會(huì)產(chǎn)生三種頻率為、、的光，下標(biāo)數(shù)字表示相應(yīng)的能級(jí)。已知普朗克常量為h，光速為c。正確的是（）A．頻率為的光，其動(dòng)量為B．頻率為和的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝置，均產(chǎn)生光電子，其最大初動(dòng)能之差為C．頻率為和的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)的干涉裝置，產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為。D．若原子n=3躍遷至n=4能級(jí)，入射光的頻率【答案】B【詳解】A．根據(jù)玻爾理論可知?jiǎng)t頻率為的光，其動(dòng)量為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．頻率為和的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝量，均產(chǎn)生光電子，其最大初動(dòng)能分別為最大初動(dòng)能之差為選項(xiàng)B正確；C．頻率為和的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)的干涉裝置，根據(jù)條紋間距表達(dá)式產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若原子n=3躍遷至n=4能級(jí)，則可得入射光的頻率選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。28．（2024·安徽·高考真題）大連相干光源是我國(guó)第一臺(tái)高增益自由電子激光用戶裝置，其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的光譜特征。圖為氫原子的能級(jí)示意圖，已知紫外光的光子能量大于，當(dāng)大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射不同頻率的紫外光有（

）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種【答案】B【詳解】大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠輻射出不同頻率的種類為輻射出光子的能量分別為其中，，所以輻射不同頻率的紫外光有2種。故選B。29．（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，納原子在幾個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)輻射的光的波長(zhǎng)分別為、、和。其中只有一種波長(zhǎng)的光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，該光的波長(zhǎng)為（）A．λ1 B．λ2 C．λ3 D．λ4【答案】C【詳解】根據(jù)光電方程可知當(dāng)只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，該光子對(duì)應(yīng)的能量最大，根據(jù)圖中能級(jí)圖可知躍遷時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為的光子能量最大。故選C。30．（2024·浙江·高考真題）氫原子光譜按頻率展開(kāi)的譜線如圖所示，此四條譜線滿足巴耳末公式，n=3、4、5、6用和光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究，則（）A．照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度寬B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚，光的側(cè)移量小C．以相同功率發(fā)射的細(xì)光束，真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多D．相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置，光的飽和光電流小【答案】C【詳解】A．根據(jù)巴耳末公式可知，光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度寬，故A錯(cuò)誤；B．光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)可知光的頻率較小，則光的折射率較小，在平行玻璃磚的偏折較小，光的側(cè)移量小，故B錯(cuò)誤；C．光的頻率較小，光的光子能量較小，以相同功率發(fā)射的細(xì)光束，光的光子數(shù)較多，真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多，故C正確；D．若、光均能發(fā)生光電效應(yīng)，相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置，光的頻率較小，光的光子能量較小，光的光子數(shù)較多，則光的飽和光電流大，光的飽和光電流小，故D錯(cuò)誤。故選C。31．（2023·河北·高考真題）2022年8月30日，國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次在軌獲取的太陽(yáng)譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)。是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線，其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為（）A．從躍遷到 B．從躍遷到C．從躍遷到 D．從躍遷到【答案】D【詳解】是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線，根據(jù)可知是氫原子巴耳末系中頻率最小的譜線，根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，利用玻爾理論中的頻率條件可見(jiàn)能級(jí)差越小，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)。故對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為從躍遷到。故選D。32．（2023·山東·高考真題）“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過(guò)程有聯(lián)立解得故選D。33．（2023·湖北·高考真題）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（

）

A．和能級(jí)之間的躍遷 B．和能級(jí)之間的躍遷C．和能級(jí)之間的躍遷 D．和能級(jí)之間的躍遷【答案】A【詳解】由圖中可知n=2和n=1的能級(jí)差之間的能量差值為與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等，故可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n=2和n=1能級(jí)之間的躍遷。故選A。34．（2023·遼寧·高考真題）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，則（）

A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek【答案】A【詳解】A．由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確；B．因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)可知②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek，根據(jù)則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。35．（2023·浙江·高考真題）氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見(jiàn)光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光I，從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究?jī)煞N光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖1中的對(duì)應(yīng)的是ⅠB．圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是ⅡC．Ⅰ的光子動(dòng)量大于Ⅱ的光子動(dòng)量D．P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)Ⅰ對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大【答案】CD【詳解】根據(jù)題意可知。氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，由公式可得可知，可見(jiàn)光I的頻率大，波長(zhǎng)小，可見(jiàn)光Ⅱ的頻率小，波長(zhǎng)大。A．可知，圖1中的對(duì)應(yīng)的是可見(jiàn)光Ⅱ，故A錯(cuò)誤；B．由公式有，干涉條紋間距為由圖可知，圖2中間距較小，則波長(zhǎng)較小，對(duì)應(yīng)的是可見(jiàn)光I，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意，由公式可得，光子動(dòng)量為可知，Ⅰ的光子動(dòng)量大于Ⅱ的光子動(dòng)量，故C正確；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程及動(dòng)能定理可得可知，頻率越大，遏止電壓越大，則P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)Ⅰ對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大，故D正確。故選CD。36．（2022·重慶·高考真題）如圖為氫原子的能級(jí)示意圖。已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53~2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76~3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（

）A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV【答案】C【詳解】由題知使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則由藍(lán)光光子能量范圍可知從氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷可輻射藍(lán)光，不輻射紫光（即從n=4，躍遷到n=2輻射藍(lán)光），則需激發(fā)氫原子到n=4能級(jí)，則激發(fā)氫原子的光子能量為E=E4－E1=12.75eV故選C。37．（2022·北京·高考真題）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【詳解】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。38．（2022·浙江·高考真題）如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說(shuō)法正確的是（）A．逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eVB．n=3躍遷到n=1放出的光子動(dòng)量最大C．有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)D．用0.85eV的光子照射，氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)【答案】B【詳解】A．從n=3躍遷到n=1放出的光電子能量最大，根據(jù)可得此時(shí)最大初動(dòng)能為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)又因?yàn)閺膎=3躍遷到n=1放出的光子能量最大，故可知?jiǎng)恿孔畲螅蔅正確；C．大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷基態(tài)能放出種頻率的光子，其中從n=3躍遷到n=2放出的光子能量為不能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)，其他兩種均可以，故C錯(cuò)誤；D．由于從n=3躍遷到n=4能級(jí)需要吸收的光子能量為所以用0.85eV的光子照射，不能使氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。39．（2022·廣東·高考真題）目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級(jí)的能量為，其中。圖是按能量排列的電磁波譜，要使的氫原子吸收一個(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（）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【詳解】要使處于n=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，則需要吸收光子的能量為因?yàn)閯t被吸收的光子是紅外線波段的光子。故選A。40．（2013·江蘇·高考真題）根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級(jí)圖如圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離_______（選填“近”或“遠(yuǎn)”）。當(dāng)大量He+處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有_______條?！敬鸢浮拷?【詳解】[1]從圖上可知n=3"軌道上的能級(jí)比n=5"軌道的能級(jí)低。根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論：離核越近，能級(jí)越低，可知n=3軌道上的電子離氦核的距離近；[2]處于第4激發(fā)態(tài)的He+的由于躍遷所發(fā)射光子的種類為所發(fā)射的譜線有6條。41．（2021·上?！じ呖颊骖}）粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有部分大角度偏轉(zhuǎn)的粒子，說(shuō)明了（）A．由于原子中的電子碰撞造成的 B．受到金原子核庫(kù)侖引力C．原子核由質(zhì)子和中子組成 D．原子中有帶正電的原子核【答案】D【詳解】粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有部分大角度偏轉(zhuǎn)的粒子，說(shuō)明了原子中有帶正電的原子核，粒子受到了金原子核庫(kù)侖斥力作用。故選D。考點(diǎn)03原子核42．（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。43．（2025·云南·高考真題）2025年3月，我國(guó)科學(xué)家研制的碳14核電池原型機(jī)“燭龍一號(hào)”發(fā)布，標(biāo)志著我國(guó)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(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的C．X為質(zhì)子，是由核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化而來(lái)的D．X為中子，是由核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而來(lái)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(guò)程中產(chǎn)生的。故選A。44．（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(cè)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(wàn)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(guò)106天后變?yōu)樵瓉?lái)的，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(wàn)年，故經(jīng)過(guò)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(guò)106天后剩余數(shù)量為，故可得解得故選B。45．（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(dòng)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(dòng)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(dòng)能約為14MeVD．獲得的動(dòng)能約為14MeV【答案】AC【詳解】A．核反應(yīng)過(guò)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(dòng)量守恒，由于相撞前氘核與氚核動(dòng)量大小相等，方向相反，系統(tǒng)總動(dòng)量為零。故反應(yīng)后氦核與中子的動(dòng)量也大小相等，方向相反。由得反應(yīng)粒子獲得的動(dòng)能之比為而兩個(gè)粒子獲得的總動(dòng)能為，故獲得的動(dòng)能，獲得的動(dòng)能。故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。46．（2025·安徽·高考真題）2025年4月，位于我國(guó)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。47．（2024·天津·高考真題）中國(guó)釷基熔鹽堆即將建成小型實(shí)驗(yàn)堆，為我國(guó)能源安全和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。反應(yīng)堆中涉及的核反應(yīng)方程有：①②，下列說(shuō)法正確的是（）A．方程①中X是中子B．方程②中發(fā)生了衰變C．受反應(yīng)堆高溫影響，的半衰期會(huì)變短D．方程②釋放電子，說(shuō)明電子是原子核的組成部分【答案】AB【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程①中X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為零，則是中子，選項(xiàng)A正確；B．方程②中放出負(fù)電子，則發(fā)生了衰變，選項(xiàng)B正確；C．放射性元素的半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．方程②釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的，不能說(shuō)明電子是原子核的組成部分，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。48．（2024·浙江·高考真題）發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為，“玉兔二號(hào)”巡視器的核電池中钚238的衰變方程為型，下列正確的是（）A．核反應(yīng)方程中的X為B．衰變方程中的Y為C．中子的質(zhì)量數(shù)為零D．钚238的衰變吸收能量【答案】A【詳解】AB．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為，Y為，故A正確，B錯(cuò)誤；C．中子的質(zhì)量數(shù)為1，故C錯(cuò)誤；D．衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損，釋放能量，故D錯(cuò)誤。故選A。49．（2024·海南·高考真題）人工核反應(yīng)中的X是（）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．α粒子【答案】A【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，則X是中子。故選A。50．（2024·北京·高考真題）已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余釷234的質(zhì)量為（

）A．0g B．0.25g C．0.5g D．0.75g【答案】B【詳解】半衰期1g釷234經(jīng)過(guò)48天后，剩余質(zhì)量故選B。51．（2024·甘肅·高考真題）2024年2月，我國(guó)科學(xué)家在蘭州重離子加速器國(guó)家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素，核反應(yīng)方程如下：該方程中X是（）A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．粒子【答案】B【詳解】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得X是。故選B。52．（2024·廣東·高考真題）我國(guó)正在建設(shè)的大科學(xué)裝置——“強(qiáng)流重離子加速器”。其科學(xué)目標(biāo)之一是探尋神秘的“119號(hào)”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項(xiàng)正確的是（）A．Y為 B．Y為C．Y為 D．Y為【答案】C【詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒設(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為y，則有可得即Y為；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有可得故選C。53．（2024·廣西·高考真題）近期，我國(guó)科研人員首次合成了新核素鋨（）和鎢（）。若鋨經(jīng)過(guò)1次衰變，鎢經(jīng)過(guò)1次衰變（放出一個(gè)正電子），則上述兩新核素衰變后的新核有相同的（）A．電荷數(shù) B．中子數(shù) C．質(zhì)量數(shù) D．質(zhì)子數(shù)【答案】C【詳解】鋨經(jīng)過(guò)1次衰變后產(chǎn)生的新核素質(zhì)量數(shù)為156，質(zhì)子數(shù)為74，鎢經(jīng)過(guò)1次衰變后質(zhì)量數(shù)為156，質(zhì)子數(shù)為73，可知兩新核素衰變后的新核有相同的質(zhì)量數(shù)。故選C。54．（2024·河北·高考真題）鋰是新能源汽車、儲(chǔ)能和信息通信等新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料．研究表明，鋰元素主要來(lái)自宇宙線高能粒子與星際物質(zhì)的原子核產(chǎn)生的散裂反應(yīng)，其中一種核反應(yīng)方程為，式中的X為（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得，故式中的X為，故選D。55．（2024·山東·高考真題）2024年是中國(guó)航天大年，神舟十八號(hào)、嫦娥六號(hào)等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知衰變?yōu)榈陌胨テ诩s為29年；衰變?yōu)榈陌胨テ诩s87年?，F(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池，下列說(shuō)法正確的是（）A．衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生α粒子B．衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生β粒子C．50年后，剩余的數(shù)目大于的數(shù)目D．87年后，剩余的數(shù)目小于的數(shù)目【答案】D【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生電子，即β粒子，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生，即α粒子，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知的半衰期大于的半衰期，現(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，經(jīng)過(guò)的半衰期的次數(shù)多，所以數(shù)目小于的數(shù)目，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。56．（2024·湖北·高考真題）硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一,是該療法中一種核反應(yīng)的方程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）A．a(chǎn)=7，b=1 B．a(chǎn)=7，b=2 C．a(chǎn)=6，b=1 D．a(chǎn)=6，b=2【答案】B【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，解得故選B。57．（2024·全國(guó)甲卷·高考真題）氘核可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量，總的反應(yīng)效果可用表示，式中x、y的值分別為（）A．， B．， C．， D．，【答案】C【詳解】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得解得，故選C。58．（2024·江蘇·高考真題）2024年我國(guó)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。用于生產(chǎn)的核反應(yīng)方程為。其中粒子X(jué)是（）A．正電子 B．中子C．氘核 D．氦核【答案】B【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為根據(jù)電荷守恒可知X的電荷數(shù)為可知X為中子。故選B。59．（2024·福建·高考真題）2024年我國(guó)研發(fā)出一款安全性高、穩(wěn)定發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)的新微型原子能電池。該電池將衰變釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能，衰變方程為，式中，是質(zhì)量可忽略不計(jì)的中性粒子，則X表示的是（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】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0，電荷數(shù)，則X為。故選B。60．（2023·重慶·高考真題）原子核可以經(jīng)過(guò)多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核，在該過(guò)程中，可能發(fā)生的β衰變是（）A．B．C．D．【答案】A【詳解】原子核衰變成為穩(wěn)定的原子核質(zhì)量數(shù)減小了28，則經(jīng)過(guò)了7次α衰變，中間生成的新核的質(zhì)量數(shù)可能為231，227，223，2