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原子結(jié).選擇題主導(dǎo)，綜合題向?qū)嶋H應(yīng)用

2022、2023、2024、2025

構(gòu)延伸，聚焦基礎(chǔ)概念與模型分析。氫原子

光譜考查光的波動(dòng)性與粒子性的綜合應(yīng)

考點(diǎn)2原子核2021、2022、2023、2024、2025用，需結(jié)合巴耳末公式與光電效應(yīng)規(guī)律。

計(jì)算題則常與能源技術(shù)、量子通信等實(shí)際

問題結(jié)合。靜電除塵裝置為背景，要求推

導(dǎo)氫原子在電場(chǎng)中的電離條件，需聯(lián)立玻

爾模型與能量守恒定律。實(shí)驗(yàn)題則側(cè)重驗(yàn)

證性實(shí)驗(yàn)。核心規(guī)律深度整合，模型復(fù)雜

度提升

.原子結(jié)構(gòu)與能級(jí)躍遷：命題從單

一能級(jí)躍遷擴(kuò)展至多能級(jí)系統(tǒng)，通過氫原

子光譜分析不同波長光的衍射與折射特

性，需綜合應(yīng)用玻爾理論與光的波動(dòng)性規(guī)

考點(diǎn)3波粒二律。氫原子在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的能級(jí)劈裂問

2021、2022、2023、2024

象性題，需結(jié)合量子力學(xué)微擾理論進(jìn)行定性分

析。

.核反應(yīng)與核能計(jì)算：高頻考點(diǎn)從

簡單衰變擴(kuò)展至復(fù)雜核反應(yīng)，通過釷基熔

鹽堆的核反應(yīng)方程考查中子俘獲與β衰

變的綜合過程，需聯(lián)立質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守

恒。通過氘氚聚變模型，要求計(jì)算核能釋

放與質(zhì)量虧損，涉及質(zhì)能方程與動(dòng)量守恒

的聯(lián)立應(yīng)用。

.

考點(diǎn)01原子結(jié)構(gòu)

1．（2025·浙江·1月選考）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(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Q

C．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)陽極A的光電子數(shù)目，P多于Q

【答案】BC

【詳解】A．根據(jù)逸出功因Q的截止電壓大于R，可知Q的頻率大于R的頻率，

12

Q的波長小于R的?波??長=，2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，P大于Q，選項(xiàng)B正確；?=?=2????

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；??=????2

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)陽極A的光電子數(shù)目相等，

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選BC。

2．（2024·浙江·6月選考）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（）?31?32?21

A．頻率為的光，其動(dòng)量為

?3??1

B．頻率為?31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?31和?21的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L的干涉裝置，產(chǎn)生的干?涉?32條紋

間距之差為?31。?21

??

32

D．若原子n??=3躍遷至n=4能級(jí)，入射光的頻率

'?4??3

【答案】B?34>?

【詳解】A．根據(jù)玻爾理論可知?jiǎng)t頻率為的光，其動(dòng)量為

???31?3??1

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；??31=?3??1?31?=?=?=?

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)能分別為

3121

??逸出功

km131

?=????逸出功

最大初動(dòng)能之差為?km2=選?項(xiàng)?2B1?正?確；

C．頻率為和Δ的?k兩m種=光??分31別?射??入21雙=縫?間?3距2為d，雙縫到屏的距離為L的干涉裝置，根據(jù)條紋間距表

達(dá)式?31?21產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

?????????11??

3121312132

D．若Δ?原=子?n?==3?躍?遷至n=4能級(jí)，則Δ?=??可?得??入射=光?的(?頻?率?)≠??選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

''?4??3

故選B。?4??3=??34?34=?

3．（2024·浙江·1月選考）氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示，此四條譜線滿足巴耳末公式

11

2

，n=3、4、5、6用和光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究，則（）?=?2?

1

2

??δ?γ

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?δ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，真空中單位長度?δ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γ的飽和光電流小

?γ

【答案】C

【詳解】A．根據(jù)巴耳末公式可知，光的波長較長。波長越長，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γ寬度寬，故A錯(cuò)誤；

B．光的波長較長，?γ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，?γ光的側(cè)移量小，故B?錯(cuò)=誤?；?γ?γ

C．?γ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?度γ上光的平均光?子γ數(shù)多，故C正確；?γ

D．若、?γ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δ能?量γ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γ流小，故D錯(cuò)誤?。γ

故選C。?γ?γ?δ

4．（2023·浙江·1月選考）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)生可見光I，從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置

研究兩種光的干涉現(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)。下列說法正確的是（）

A．圖1中的對(duì)應(yīng)的是Ⅰ

B．圖2中的干Hα涉條紋對(duì)應(yīng)的是Ⅱ

C．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，可見光I的頻

??

率大，波長小，可見光Ⅱ的頻率小，波長大。?????=??=?

A．可知，圖1中的對(duì)應(yīng)的是可見光Ⅱ，故A錯(cuò)誤；

B．由公式有，干涉條Hα紋間距為由圖可知，圖2中間距較小，則波長較小，對(duì)應(yīng)的是可見光I，

?

故B錯(cuò)誤；Δ?=??

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??D0正確。

故選CD。

5．（2022·浙江·6月選考）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。下列說法正確的是（）

A．逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eV

B．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

??=???0??=

9故.8AeV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?動(dòng)量最大，故B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

2

子能量為C3不=能3使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)，其他兩種均可以，故C

錯(cuò)誤；Δ??=3.4eV?1.51eV=1.89eV<2.29eV

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)Δ，?故=D1.5錯(cuò)1誤eV。?0.85eV=0.66eV≠0.85eV

故選B。

考點(diǎn)02原子核

6．（2025·浙江·1月選考）同位素相對(duì)含量的測(cè)量在考古學(xué)中有重要應(yīng)用，其測(cè)量系統(tǒng)如圖1所示。將

14

6C

少量古木樣品碳化、電離后，產(chǎn)生的離子經(jīng)過靜電分析儀ESA-I、磁體-I和高電壓清除器，讓只含有三

種碳同位素、、的離子束（初速度可忽略不計(jì)）進(jìn)入磁體-Ⅱ．磁體-Ⅱ由電勢(shì)差為U的加

1213143+

速電極P，磁6感C應(yīng)6強(qiáng)C度為6BC、半C徑為R的四分之一圓弧細(xì)管道和離子接收器F構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)U，可分

離、、三種同位素，其中、的離子被接收器F所接收并計(jì)數(shù)，它們的離子數(shù)百

12131412133+

分比6與CU6之C間的6關(guān)C系曲線如圖2所示，6而C6離C子可C通過接收器F，進(jìn)入靜電分析儀ESA-Ⅱ，被接收器

14

D接收并計(jì)算。6C

(1)寫出中子與發(fā)生核反應(yīng)生成，以及發(fā)生衰變生成的核反應(yīng)方程式：

14141414

(2)根據(jù)圖2寫出7N的離子所對(duì)6應(yīng)C的U值，6并C求磁感?應(yīng)強(qiáng)度B7的N大?。ㄓ?jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

123+

已知，原6子C質(zhì)C量單位，元電荷）；

?27?19

(3)如?圖=10所.2示m，ESA-Ⅱ可簡化為?=間1距.66×10兩kg平行極板，?在=下1.極6×板1開0有間C距的兩小孔，僅

允許入射角的離子通過。?求=兩5極cm板之間的電勢(shì)差U：?=10cm

14

(4)對(duì)古木樣?品=，4測(cè)5°得6C與離子數(shù)之比值為；采用同樣辦法，測(cè)得活木頭中與的

1412?131412

比值為，由6于C它與6C外部環(huán)境不斷進(jìn)行碳4×交1換0，該比例長期保持穩(wěn)定。試計(jì)算古木6被C砍伐6距C今

?12

的時(shí)間（1.已2×知10的半衰期約為5700年，）

14

【答案】(1)6C，ln3=1.1,ln2=0.7

11414114140

(2)0n+，7N→6C+1H6C→7N+?1e

6

(3)1.93×10V2.0T

6

(4)1.65×年10V

【詳89解57】（1）中子與發(fā)生核反應(yīng)生成的核反應(yīng)方程式為發(fā)生衰變生成

141411414114

的核反應(yīng)方程式7為N6C0n+7N→6C+1H6C?

1414140

767?1

（N）在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)C能→定理N+得e解得磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力

22

122????

2??

聯(lián)立解得，相比??，=?的?比荷更?大=，通過圓形管道所需要的電壓更大，??通?過=圖可

222

??????1312

知當(dāng)電壓為?=??=2時(shí)?，與6C6的C離子數(shù)百分比為，故的離子所對(duì)應(yīng)的U值為

61213123+

。1.93×10V6C6C100%6CC

6

根1.9據(jù)3×10V整理得

22

???2??2×12?×?

22

?=2??=??=3??=2.0T

（3）由題意知，粒子在板間做類斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有，豎直方向有，

1422

6C??=2??=?????0=2?

，聯(lián)立解得

2222

??1?????3????6

?01

（?=4）?古?木?中=?與2比值是?活=木頭??中的=，14說??明=經(jīng)1過.6衰5變×1后0V只剩下，已知經(jīng)過一個(gè)半衰期剩下，

141211411

666

設(shè)經(jīng)過n個(gè)半衰C期，則C有解得3則砍C伐時(shí)間3年2

1?1ln311

7．（2024·浙江·6月選考）發(fā)現(xiàn)中2子=的3核反應(yīng)?方=程lo為g23=ln2=7，“玉兔?二=號(hào)?”×巡5視70器0的=核89電57池(中)钚238

491

的衰變方程為型，下列正確的是2H（e+4Be）→X+0n

238234

A．核反應(yīng)方程中9的4PuX→為92U+Y

12

B．衰變方程中的Y為6C

3

C．中子的質(zhì)量數(shù)為零2He

1

D．钚2308n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；

124

C．中子的質(zhì)量數(shù)為1，故C錯(cuò)誤；6C2He

D．衰變過程中質(zhì)量虧損，釋放能量，故D錯(cuò)誤。

故選A。

8．（2024·浙江·1月選考）已知氘核質(zhì)量為，氚核質(zhì)量為，氦核質(zhì)量為，中子質(zhì)量

為，阿伏加德羅常數(shù)取2.0141u，氘核摩爾3質(zhì).0量16為1u，4相.00當(dāng)2于6u。

23?1?1

關(guān)于1.氘00與87氚u聚變成氦，下列說?法A正確6.0的×是1（0mol）2g?mol1u931.5MeV

A．核反應(yīng)方程式為

2331

B．氘核的比結(jié)合能比1氦H核+1的H→大2He+0n

C．氘核與氚核的間距達(dá)到就能發(fā)生核聚變

?10

D．氘完全參與聚變釋放1出0能量m的數(shù)量級(jí)為

25

【答4案g】D10MeV

【詳解】A．核反應(yīng)方程式為故A錯(cuò)誤；

2341

B．氘核的比結(jié)合能比氦核的小1H，+故1H→B2錯(cuò)H誤e+；0n

C．氘核與氚核發(fā)生核聚變，要使它們間的距離達(dá)到以內(nèi)，故C錯(cuò)誤；

?15

D．一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚變反應(yīng)質(zhì)量虧損10m

聚變反應(yīng)釋放的能量是Δ?=(2.0141+氘3.完01全61參?與4聚.00變2釋6?放1出.0能08量7)u=0.0189u

Δ?=Δ??931.5MeV≈17.6MeV4g

42325

數(shù)量級(jí)為，故D正確。?=×6×10×Δ?≈2.11×10MeV

2

25

故選D。10MeV

9．24．（2024·浙江·6月選考）下列說法正確的是（）

A．中子整體呈電中性但內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

B．真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同

C．增加接收電路的線圈匝數(shù)，可接收更高頻率的電臺(tái)信號(hào)

D．分子間作用力從斥力變?yōu)橐Φ倪^程中，分子勢(shì)能先增加后減少

【答案】AB

【詳解】A．中子由夸克組成，整體呈現(xiàn)電中性，但內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A正確；

B．根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論可知，真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同，故B正確；

C．根據(jù)可知，增加接收電路的線圈匝數(shù)，可減小振蕩電路的固有頻率，則可接收較低頻率的

1

電臺(tái)信號(hào)?，=故2πCLC錯(cuò)誤；

D．分子間作用力從斥力變?yōu)橐Φ倪^程中，即分子距離從小于到大于的過程，分子力先

?10

做正功后做負(fù)功，則分子勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。?0=10m?0

故選AB。

10．（2023·浙江·6月選考）“玉兔二號(hào)”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能

238

一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（）94P?

238238X4

A．衰變方程中的X等94于Pu2339B4．Pu→92U的+穿2H透e能力比γ射線強(qiáng)

4

C．比的比結(jié)合能小D．月2H夜e的寒冷導(dǎo)致的半衰期變大

238X238

【答案94P】uC92U94Pu

【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為即衰變方程中的X=234，

2382344

故A錯(cuò)誤；94Pu→92U+2He

B．是α粒子，穿透能力比γ射線弱，故B錯(cuò)誤；

4

C．比2H結(jié)e合能越大越穩(wěn)定，由于衰變成為了，故比穩(wěn)定，即比的比結(jié)合

238234234238238234

能小，故C正確；94Pu92U92U94Pu94Pu92U

D．半衰期由原子核本身決定的，與溫度等外部因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選C。

11．（2023·浙江·1月選考）宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生

以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進(jìn)行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰

14114114

變規(guī)律可推斷古7N木+的0n年→代6．C+下1H列說法正確的6是C（）?

A．發(fā)生衰變的產(chǎn)物是

1415

B．衰6變C輻射出?的電子來自于7碳N原子的核外電子

C．近?年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化

14

D．若測(cè)得一古木樣品的含量為活體6植C物的，則該古木距今約為11460年

141

【答案】D6C4

【詳解】A．根據(jù)即發(fā)生衰變的產(chǎn)物是，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

141401414

B．衰變輻射出的6電C子→7來N自+于?1原e子6核C內(nèi)的中?子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)7放N出的電子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．半?衰期是核反應(yīng)，與外界環(huán)境無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的，可知經(jīng)過了2個(gè)半衰期，則該古木距今約為5730×2

141

年=11460年，選項(xiàng)D正確6。C4

故選D。

12．（2023·浙江·6月選考）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（）

．電子的動(dòng)量．電子的動(dòng)能

AB2

????

ek22

．光子的能量?=?Δ?．光子的動(dòng)量?=2??Δ?

CD22

????0??

22

【答案】AD?=?0+?Δ??=?+2???Δ?

【詳解】根據(jù)條紋間距公式可得

?Δ??

A．根據(jù)可得Δ?故=A??正確；?=?

???

?e

．根據(jù)動(dòng)?能=和?動(dòng)量的?關(guān)=系?Δ?結(jié)合選項(xiàng)可得故錯(cuò)誤；

B2A22B

???

kk22

．光子的能量?=2?故錯(cuò)誤?；=2??Δ?

C22C

??

0k022

．光子的動(dòng)量?=?+光?子=的能?量+2??Δ?聯(lián)立可得則光子的動(dòng)量故正確。

D22D

??0??

222

故選AD。?=?0??=?0??=??=?+2???Δ?

13．（2022·浙江·6月選考）秦山核電站生產(chǎn)的核反應(yīng)方程為，其產(chǎn)物的衰變方程為

141411414

。下列說法正確的是（6C）7N+0n→6C+X6C

14140

A6．C→X是7N+?1eB．可以用作示蹤原子

114

C．來1自H原子核外D．經(jīng)6C過一個(gè)半衰期，10個(gè)將剩下5個(gè)

014

【答?案1e】AB6C

【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)子數(shù)為1，中子數(shù)為1，即為，故A正確；

1

B．常用的示蹤原子有：，，，故B正確；1H

14183

C．由原子核內(nèi)的一個(gè)6中C子轉(zhuǎn)?化為1H一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子被釋放出來，所以來自原子核內(nèi)，

00

故C?錯(cuò)1e誤；?1e

D．半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于大量原子核衰變是成立的，個(gè)數(shù)較少時(shí)規(guī)律不成立，故D錯(cuò)誤。

故選AB。

14．（2022·浙江·1月選考）2021年12月15日秦山核電站迎來了安全發(fā)電30周年，核電站累計(jì)發(fā)電約

6.9×1011kW·h，相當(dāng)于減排二氧化碳六億多噸。為了提高能源利用率，核電站還將利用冷卻水給周圍居

民供熱。下列說法正確的是（）

A．秦山核電站利用的是核聚變釋放的能量

B．秦山核電站發(fā)電使原子核虧損的質(zhì)量約為27.6kg

C．核電站反應(yīng)堆中需要用鎘棒控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度

D．反應(yīng)堆中存在的核反應(yīng)

2351141921

【答案】CD92U+0n→56Ba+36Kr+30n

【詳解】A．秦山核電站利用的是重核裂變變釋放的能量，故A錯(cuò)誤；

B．原子核虧損的質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化為電能時(shí)，約為

11

Δ?6.9×10×1000×3600

Δ?=2=82kg≈27.6kg

核電站實(shí)際發(fā)電還要考慮到核能的?轉(zhuǎn)化率和利(用3率×，10則)原子核虧損的質(zhì)量大于27.6kg，故B錯(cuò)誤；

C．核電站反應(yīng)堆中需要用鎘棒能吸收中子的特性，通過中子的數(shù)量控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，故C正確；

D．反應(yīng)堆利用鈾235的裂變，生成多個(gè)中核和中子，且產(chǎn)物有隨機(jī)的兩分裂、三分裂，即存在

2351

的核反應(yīng)，故D正確；92U+0n→

141921

故56選BaC+D3。6Kr+30n

15．（2021·浙江·6月選考）對(duì)四個(gè)核反應(yīng)方程（1）；（2）；（3）

23823442342340

；（4）92U→。90下T列h+說2H法e正確的是90（Th→91）Pa+-1e

1441712341

A7．N（+12）H（e→2）8式O+核1H反應(yīng)沒有1釋H+放1能H→量2He+0n+17.6MeV

B．（1）（2）（3）式均是原子核衰變方程

C．（3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程

D．利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一

【答案】CD

【詳解】A．（1）是衰變，（2）是衰變，均有能量放出，故A錯(cuò)誤；

B．（3）是人工核轉(zhuǎn)變?，故B錯(cuò)誤；?

C．（3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程，故C正確；

D．利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一，故D正確。

故選CD。

16．（2021·浙江·1月選考）如圖所示是我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。2018年11月，該裝置實(shí)現(xiàn)了

1×108℃等離子體運(yùn)行等多項(xiàng)重大突破，為未來和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于核聚變，下列

說法正確的是（）

A．聚變又叫熱核反應(yīng)

B．太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆

C．高溫能使原子核克服核力而聚變

D．對(duì)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多

【答案】ABD

【詳解】A．聚變又叫熱核反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；

B．太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆，選項(xiàng)B正確；

C．要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離達(dá)到10-15m以內(nèi)，核力才能起作用，那么熱核反應(yīng)時(shí)要將輕

核加熱到很高的溫度，使它們具有足夠的動(dòng)能來克服核力而聚變?cè)谝黄鹦纬尚碌脑雍耍锤邷啬苁?/p>

輕核克服庫侖斥力而聚變，但不是能使所有的原子核克服庫侖斥力而聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．對(duì)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多，選項(xiàng)D正確；

故選ABD。

考點(diǎn)03波粒二象性

17.（2024·浙江·1月選考）下列說法正確的是（）

A．相同溫度下，黑體吸收能力最強(qiáng)，但輻射能力最弱

B．具有相同動(dòng)能的中子和電子，其德布羅意波長相同

C．電磁場(chǎng)是真實(shí)存在的物質(zhì)，電磁波具有動(dòng)量和能量

D．自然光經(jīng)玻璃表面反射后，透過偏振片觀察，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)可觀察到明暗變化

【答案】CD

【詳解】A．相同溫度下，黑體吸收和輻射能力最強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)具有相同動(dòng)能的中子和電子，電子質(zhì)量較小，德布羅意波長較長，故B錯(cuò)誤；

??

C．電磁場(chǎng)?=是?真=實(shí)存2?在?k的物質(zhì)，電磁波具有動(dòng)量和能量，故C正確；

D．自然光在玻璃、水面等表面反射時(shí)，反射光可視為偏振光，透過偏振片觀察，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)能觀察

到明暗變化，故D正確。

故選CD。

18．（2024·浙江·1月選考）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

?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），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

12

2??m+??

C．電子從M到N過程中y方向位移大小最大為

2?

m??

．、間加反向電壓時(shí)電流表示數(shù)恰好為零??

DMN2

??m

【詳解】AB．根據(jù)動(dòng)能定4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

12

??m

板時(shí)的動(dòng)能為與兩極板間距無關(guān)，與電子從金屬板中逸??出=的?方向?無2關(guān)?，?選項(xiàng)AB錯(cuò)

12

誤；???=??+2??m

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過程中y方向最大位移

為

?=?m?

1??2

?=?

解得選項(xiàng)C正確；2??

2?

m??

．?、=?間?加反向電壓電流表示數(shù)恰好為零時(shí)，則解得選項(xiàng)錯(cuò)誤。

DMN2D

12??m

故選C。???=2??m??=2?

19．（2023·浙江·1月選考）被譽(yù)為“中國天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。

天眼對(duì)距地球?yàn)長的天體進(jìn)行觀測(cè)，其接收光子的橫截面半徑為R。若天體射向天眼的輻射光子中，

有倍被天眼接收，天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為v的N個(gè)光子。普朗克常量為h，則該

天體?(?發(fā)<射1頻)率為v光子的功率為（）

．．．．

A2B2C2D2

4????2????????????

2222

【答案?】?A??4??2??

【詳解】設(shè)天體發(fā)射頻率為光子的功率為，由題意可知其中，解得

vP2t=1s2

??4????

22

故選A。??×4??×?=????=??

20.（2022·浙江·1月選考）如圖為研究光電效應(yīng)的裝置示意圖，該裝置可用于分析光子的信息。在xOy平面

（紙面）內(nèi)，垂直紙面的金屬薄板M、N與y軸平行放置，板N中間有一小孔O。有一由x軸、y軸和

以O(shè)為圓心、圓心角為90°的半徑不同的兩條圓弧所圍的區(qū)域Ⅰ，整個(gè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在大小可調(diào)、方向垂直

紙面向里的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B1、磁感線與圓弧平行且逆時(shí)針方向的磁場(chǎng)。區(qū)域Ⅰ右側(cè)還

有一左邊界與y軸平行且相距為l、下邊界與x軸重合的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，其寬度為a，長度足夠長，其

中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)。光電子從板M逸出后經(jīng)極板間電壓U加速（板間

電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），調(diào)節(jié)區(qū)域Ⅰ的電場(chǎng)強(qiáng)度和區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度，使電子恰好打在坐標(biāo)為（a+2l，0）

的點(diǎn)上，被置于該處的探測(cè)器接收。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，板M的逸出功為W0，普朗克常

量為h。忽略電子的重力及電子間的作用力。當(dāng)頻率為ν的光照射板M時(shí)有光電子逸出，

（1）求逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm，并求光電子從O點(diǎn)射入?yún)^(qū)域Ⅰ時(shí)的速度v0的大小范圍；

（2）若區(qū)域Ⅰ的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，求被探測(cè)到的電子剛從

3?????

1?2??

板M逸出時(shí)速度vM的大小及?與=x?軸的夾角；?=

（3）為了使從O點(diǎn)以各種大小和方向的速?度射向區(qū)域Ⅰ的電子都能被探測(cè)到，需要調(diào)節(jié)區(qū)域Ⅰ的電場(chǎng)強(qiáng)

度E和區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2，求E的最大值和B2的最大值。

【答案】（1）；；（2）；；（3）