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专题15 近代物理
1．（2024·广东深圳·一模）科学家设想未来较为理想的可控核聚变反应方程为H+
B→3X，下列说法正确的是（ ）
A．X 为
C
B．该方程为α 衰变方程
C．该反应质量数守恒
D．大亚湾核电站采用核聚变反应发电
2．（2024·天津·一模）下列说法正确的是（ ）
A．原子能级跃迁时一定向外辐射光子
B．放射性元素的半衰期随温度升高而减小
C．电子的发现使人们认识到原子是可以再分的
D．组成原子核的核子越多，比结合能一定越大
3．（2024·湖南长沙·一模）轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪，仪器探测到的
射线
强度与钢板的厚度有关。如图所示，某射线测厚仪采用放射性同位素铱192 作为放射
源，其化学符号是Ir，原子序数为77，放射源在进行衰变产生新核X 的同时会释放
出
射线，放射性元素的半衰期为74 天，下列说法正确的是（ ）
A．上述衰变方程为
B．衰变放射出的粒子来自于原子核内一个中子转化为一个质子和电子
C．若有4.0g 铱192，经过148 天有1.0g 发生了衰变
D．若探测器测得的射线强度变弱时，说明钢板厚度变小
4．（2024·北京·一模）一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子，释放17.6
MeV 的能量．已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4．下列说
法正确的是
A．该核反应方程是
B．该核反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料
C．
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D．该核反应可以在常温下进行
5．（2024·云南·一模）“量子化”是二十世纪以来最重要的物理思想之一，下列选项
中与“量子化”思想无关的是（ ）
A．普朗克为解释黑体辐射实验规律提出的能量子假说
B．卢瑟福通过α 粒子散射实验提出的原子核式结构模型
C．波尔提出原子结构假说成功解释了氢光谱
D．爱因斯坦提出光子说并用于光电效应的解释
6．（2024·安徽·一模）2023 年8 月24 日，日本启动核污染水排海，排放核污染水里含
64 种核放射性元素，将对全人类和海洋生命产生长久的重大威胁，核废水中的
发
生衰变时的核反应方程为
，该核反应过程中放出的能量为Q，设
的比结合能为E1，
的比结合能为E2，X 的比结合能为E3，已知光在真空中
的传播速度为c，
的半衰期为138 天，则下列说法正确的是（ ）
A．该核反应中
发生了β 衰变
B．该核反应过程中放出的能量
C．100 个
原子核经过138 天，还剩50 个原子核未衰变
D．该核反应过程中的质量亏损为
7．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）2023 年8 月，日本不顾多个国家的反对，公然将含有
大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰
期大约为5730 年，其衰变方程为
；则下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中X 为
粒子
B．如果有100 个碳14，经过5730 年将有50 个原子核发生衰变
C．碳14 半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响
D．衰变产生的X 粒子电离本领比
光子强
8．（23-24 高三下·黑龙江·阶段练习）红外测温仪只能捕获红外线，红外线光子的能
量为
。如图为氢原子的能级图，大量处在
能级的氢原子向外辐射的
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光子中，能被红外线测温仪捕获的不同频率的光子共有（ ）
A．2 种
B．3 种
C．4 种
D．5 种
9．（2024·全国·一模）医学治疗中常用放射性核素
产生
射线，而
是由半衰
期相对较长的
衰变产生的。对于质量为
的
，经过时间t 后剩余的
质
量为m，其
图线如图所示。从图中可以得到
的半衰期为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2024·甘肃·一模）硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工
作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。关于光电效应，
下列说法正确的是（ ）
A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的
光电子的最大初动能也就越大
B．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应
C．任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流
D．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光
照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
11．（2024·河南·一模）关于下面四幅图涉及到的物理知识，下列说法正确的是
（ ）
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A．图①：泊松首先在实验中观察到了这个亮斑
B．图②：大量处于
激发态的氢原子最多可以辐射出两种不同频率的光子
C．图③：b 光折射率小于c 光折射率
D．图④：汤姆孙通过电子的发现，揭示出原子可以再分
12．（2024·广西河池·一模）人工核转变是指人类通过特定的实验手段，将原子核中的
质子、中子和其他粒子进行增加、减少、替换等改变，从而使原子核的性质发生变化
的过程。在核反应方程
中，X 表示的是（ ）
A．电子
B．质子
C．中子
D．α 粒子
13．（2024·江西·一模）已知轨道量子数为
的氢原子能级为
（
为氢原子处
于基态时的能级，
）。现用单色光A 照射大量处于基态的氢原子，只能产
生一种频率的光子；用单色光B 照射大量处于基态的氢原子，能产生三种不同频率的
光子，则单色光A 和单色光B 的光子能量之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
14．（2024·贵州贵阳·一模）紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV，蓝光光子的能量范
围为2.53~2.76eV。如图所示为氢原子的能级图，光子能量为12.75eV 的光照射大量处
于基态的氢原子使这些氢原子处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时，关于上述两
种光的辐射情况，下列说法正确的是（ ）
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A．只辐射紫光
B．只辐射蓝光
C．既辐射紫光，又辐射蓝光
D．既不辐射紫光，也不辐射蓝光
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