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2024 高考二轮复习二十五讲
第18 讲、原子物理
第一部分 织网点睛，纲举目张
一、光电效应
1．建构知识体系
2．掌握两个重要关系
(1)遏止电压Uc与入射光频率ν、逸出功W0间的关系：Uc＝ν－。
(2)截止频率νc与逸出功W0的关系：hνc＝W0，据此求出截止频率νc。
二、玻尔理论
1．建构知识体系
2．掌握解题思路
(1)按照玻尔的氢原子模型，电子在各轨道上稳定运动时，有＝m，可得mv2＝，可知，
氢原子的核外电子向靠近原子核的轨道跃迁时，电子动能增大，库仑力增大，库仑力做正
1
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功，系统电势能减少，原子能量减少。
(2)一群处于较高能级n 的氢原子向低能级跃迁时，释放出的谱线条数为C，而一个处
于较高能级n 的氢原子向低能级跃迁时，释放出的光谱线条数最多为n－1。氢原子在能级
之间发生跃迁时，吸收或放出的光子频率是某些特定值，但使处于某能级的氢原子发生电
离，吸收的能量或光子的频率可以是高于某一特定值的任意值。
三、原子核及其衰变
1．建构知识体系
2．辨析两类问题
(1)α 粒子、β 粒子、γ 射线粒子分别为He、e、光子，它们的组成不同，特性不同，在
电场、磁场中的偏转规律也不同。
(2)α 衰变和β 衰变次数的确定方法：由于β 衰变不改变质量数，故可以先由质量数改
变确定α 衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β 衰变的次数。
3．规避三个易错点
(1)半衰期是反映衰变快慢的物理量，其长短由核内自身的因素决定，与原子所处的物
理状态或化学状态无关。
(2)半衰期是一个对放射性元素的大量原子核而言的统计概念，对个别原子核来说没有
什么意义。
(3)注意区分两个质量，已发生衰变的质量为
，未发生衰变的质量为
。
四、爱因斯坦质能方程 核能
1．建构知识体系
2
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2．掌握两种技能
(1)核反应方程的书写
核反应方程遵循的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒。
(2)核能的计算
①爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是E＝
mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。另一个表达形式是ΔE＝Δmc2。
②应用公式ΔE＝Δmc2时应选用国际单位，即ΔE 的单位为焦耳，Δm 的单位为千克，c
的单位为米/秒。
③1 u 相当于931.5 MeV，其中u 为原子质量单位：1 u＝1.660 566×10－27 kg,1 MeV＝
106 eV,1 eV＝1.6×10－19 J。
第二部分 实战训练，高考真题演练
1．（2023 年6 月高考浙江选考科目）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当
紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d
的双缝，在与缝相距为L 的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为∆x。已知电子质量为
m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．电子的动量
3
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B．电子的动能
C．光子的能量
D．光子的动量
2. （2023 学业水平等级考试上海卷）关于α 粒子散射实验，下列说法正确的是
A. 实验必须在真空中进行
B. 荧光屏的作用是为了阻挡α 粒子
C. 实验用显微镜必须正对放射源
D. 证明了原子核内有质子存在
3. （2023 高考山东高中学业水平等级考试）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的
冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为
某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为
的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ，
然后自发辐射出频率为
的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟
跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为
的光子回到基态。该
原子钟产生的钟激光的频率
为（ ）
4
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A.
B.
C.
D.
4．（2023 年6 月高考浙江选考科目）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。
核电池将
衰变释放的核能一部分转换成电能。
的衰变方程为
，则（ ）
A．衰变方程中的X 等于233
B．
的穿透能力比γ 射线强
C．
比
的比结合能小
D．月夜的寒冷导致
的半衰期变大
5. （2023 高考全国甲卷）在下列两个核反应方程中
X+
N→Y+
O
Y+ Li→2X
X 和Y 代表两种不同的原子核，以Z 和A 分别表示X 的电荷数和质量数，则
A. Z=1，A=1，
B. Z=1，A=2，
C. Z=2，A=3，
D. Z=2，A=4，
6. （2023 高考全国乙卷） 2022 年10 月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，
其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由
观测结果推断，该伽马射线暴在1 分钟内释放的能量量级为
。假设释放的能量来自
5
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于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为（光速为
）
A.
B.
C.
D.
7. （2023 高考选择性考试辽宁卷）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级
劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照
射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（ ）
A. ①和③的能量相等
B. ②的频率大于④的频率
C. 用②照射该金属一定能发生光电效应
D. 用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek
8. （2023 学业水平等级考试上海卷）单光子能量为8eV 的一种光的波长是 ；下
一代超高精度原子钟中，发生如下核反应：
U→
Th+ 。已知普朗克常数
h=6.63×10-34Js，e=1.6×10-19C。
9.（2023 高考海南卷） 钍元素衰变时会放出β 粒子，其中β 粒子是（ ）
A. 中子
B. 质子
C. 电子
D. 光子
10．（2023 全国高考新课程卷）铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳
定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV，跃迁发射的光子的频率量级为
（普朗克常量
，元电荷
）（ ）
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A．103Hz B．106Hz C．109Hz D．1012Hz
11. （2023 高考湖南卷）2023 年4 月13 日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置
（EAST）创下新纪录，实现403 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最
终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是（ ）
A. 相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多
B. 氘氚核聚变的核反应方程为
C. 核聚变的核反应燃料主要是铀235
D. 核聚变反应过程中没有质量亏损
12. （2023 高考湖北卷）2022 年10 月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发
射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为
的氢原子谱线（对应
的光子能量为
）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原
子（ ）
A.
和
能级之间的跃迁
B.
和
能级之间的跃迁
C.
和
能级之间的跃迁
D.
和
能级之间的跃迁
13. （2023 高考海南卷） 已知一个激光发射器功率为
，发射波长为
的光，光速为
，
普朗克常量为
，则（ ）
A. 光的频率为
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B. 光子的能量为
C. 光子的动量为
D. 在时间内激光器发射的光子数为
14. （2022 天津学业水平选择性考试）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产
和生活中有广泛的应用。a、b 两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是
（ ）
A. 若a、b 光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
B. 若a、b 光分别照射同一小孔发生衍射，a 光的衍射现象更明显
C. 若a、b 光分别照射同一光电管发生光电效应，a 光的遏止电压高
D. 若a、b 光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a 光的干涉条纹间距大
15. （2022 天津学业水平选择性考试）从夸父逐日到羲和探日，中华民族对太阳
求知探
索从未停歇。2021 年10 月，我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。
太阳的能量由核反应提供，其中一种反应序列包含核反应：
，下
列说法正确的是（ ）
A. X 是中子
B. 该反应有质量亏损
C.
比
的质子数多
D. 该反应是裂变反应
16. （2022 新高考福建卷）2011 年3 月，日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在
泄露的污染物中含有大量放射性元素
，其衰变方程为
，半衰期为8
8
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天，已知
，
，
，则下列说法正确的
是（ ）
A. 衰变产生的
射线来自于
原子的核外电子
B. 该反应前后质量亏损
C. 放射性元素
发生的衰变为
衰变
D. 经过16 天，75%的
原子核发生了衰变
17. （2023 高考江苏学业水平选择性考试） “夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射
的硬X 射线。硬X 射线是波长很短的光子，设波长为
。若太阳均匀地向各个方向辐射硬
X 射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N 个该种光子。已知探测仪镜头面积为
S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：
（1）每个光子的动量p 和能量E；
（2）太阳辐射硬X 射线的总功率P。
18．（2023 高考北京卷）在发现新的物理现象后，人们往往试图用不同的理论方法来解释，
比如，当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后，科学家分别
用两种方法做出了解释．
现象：从地面P 点向上发出一束频率为
的光，射向离地面高为H（远小于地球半径）的
Q 点处的接收器上，接收器接收到的光的频率为
．
方法一：根据光子能量
（式中h 为普朗克常量，m 为光子的等效质量，c 为
真空中的光速）和重力场中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的频率
．
方法二：根据广义相对论，光在有万有引力的空间中运动时，其频率会发生变化，将该理
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论应用于地球附近，可得接收器接收到的光的频率
，式中G 为引
力常量，M 为地球质量，R 为地球半径．下列说法正确的是（ ）
A．由方法一得到
，g 为地球表面附近的重力加速度
B．由方法二可知，接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长
C．若从Q 点发出一束光照射到P 点，从以上两种方法均可知，其频率会变小
D．通过类比，可知太阳表面发出的光的频率在传播过程中变大
19．（2023 高考北京卷）下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（ ）
A．
B．
C．
D．
20．（2023 广东卷）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应
的影响．下列说法正确的是（ ）
A．Y 是
粒子，
射线穿透能力比
射线强
B．Y 是
粒子，
射线电离能力比
射线强
C．Y 是
粒子，
射线穿透能力比
射线强
D．Y 是
粒子，
射线电离能力比
射线强
21. （2023 天津卷）关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（ ）
A. 核聚变需要在高温下进行
B. 核聚变中电荷不守恒
C. 太阳质量不变
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D. 太阳核反应方程式：
9. （2023 高考福建卷）福建福清核电站采用我国完全自主研发的“华龙一号”反应堆技术，
建设了安全级别世界最高的机组。机组利用
235U 核裂变释放的能量发电，典型的核反应方
程为
，则A = _________；Z = _________；若核反应过
程中质量亏损1g，释放的能量为_________J。（光速大小取3.0 × 108m/s）
22.（2023 高考河北卷） 2022 年8 月30 日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫
星国际上首次在轨获取的太阳
谱线精细结构。
是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，
其对应的能级跃迁过程为（ ）
A. 从
跃迁到
B. 从
跃迁到
C. 从
跃迁到
D. 从
跃迁到
第三部分 思路归纳，内化方法
1．光电效应的“两条线索”和“两个对应关系”
(1)两条线索：
(2)两个对应关系：
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―→―→―→
―→―→
2．用图像表示光电效应方程
(1)极限频率：图线与ν 轴交点的横坐标ν0。
(2)逸出功：图线与Ek轴交点的绝对值等于金属的逸出功：W0＝|－E|＝
E。
(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h。
3. 关于原子跃迁必须掌握的六个要点
(1)氢原子从低能级向高能级跃迁：吸收一定频率的光子，当光子的能量满足hν＝E 末
－E 初时，才能被某一个原子吸收，否则不吸收。
(2)氢原子从高能级向低能级跃迁：以光子的形式向外辐射能量，所辐射的光子能量恰
等于发生跃迁时两能级间的能量差。
(3)电离：当光子能量大于等于原子所处能级的能量值的绝对值时，也可以被氢原子吸
收，使氢原子电离，多余的能量作为电子的初动能。
(4)光谱线条数：一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为
N＝。
(5)氢原子还可吸收外来实物粒子的能量而被激发，由于实物粒子的动能可全部或部分
地被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级差，均可使原子发生能级跃迁。
(6)跃迁时电子动能、原子电势能与总能量变化：当轨道半径减小时，库仑引力做正功，
原子电势能减小，电子动能增大，原子总能量减小，反之，轨道半径增大时，原子电势能
增大，电子动能减小，原子总能量增大。
4. 解决核衰变与动量综合问题的三点提醒
(1)原子核在释放粒子的过程中系统动量守恒。
(2)由左手定则和粒子在磁场中轨迹的内切或外切圆判断释放粒子的电性。
(3)根据洛伦兹力和牛顿第二定律以及动量守恒定律可知运动半径和粒子电荷量的关系。
5. 书写核反应方程的步骤
(1)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程的适当位
置。
(2)根据质量数和电荷数守恒计算出未知核(或未知粒子)的质量数和电荷数。
(3)根据求得的电荷数确定是哪种元素，并在核反应方程中的适当位置填上它们的符号。
(4)写核反应方程时，要熟记电子、中子、质子、α 粒子等基本粒子的电荷数和质量数。
6 核能的计算
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(1)计算核能的步骤
(2)核能的计算
①若以kg 为质量亏损Δm 的单位，则计算时应用公式ΔE＝Δmc2，ΔE 的单位为“J”。
②若以原子质量单位“u”为质量亏损单位，则ΔE＝Δm×931.5 MeV，ΔE 的单位为
“MeV”。
第四部分 最新模拟集萃，提升应试能力
1.（2024 广东三校12 月联考）我国的“人造太阳”即核聚变实验反应堆技术世界领先。在
“人造太阳”中发生的一种核聚变反应为两个氘核以相等的动能
对心碰撞发生核聚变，
方程为
。已知氘核
的质量为
，氦核
的质量为
，中子
的质量为
，假设核反应释放的核能
全部转化为动能，下列说法正确的是（
）
A. 氦核
和中子
的质量数之和小于两个氘核
的质量数之和
B. 该核反应释放的能量为
C. 核反应后氦核的动能为
D. 核反应后中子的动能为
2. (2024 年1 月湖北十堰市调研)2023 年 8 月 25 日，中国新一代人造太阳“中国环流三号”
首次实现100 万安培(1 兆安)等离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新中国磁约束聚变
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装置运行纪录。某核聚变方程为
下列说法正确的是（ ）
A. 反应前后质量守恒
B. 我国秦山核电站也是利用该原理发电的
C. 该反应属于α 衰变
D. 该核聚变方程中的X 为α 粒子
3. （2024 江西红色十校9 月联考）氢原子的能级图如图所示，用动能均为12.3eV 的电子
束射向一群处于基态的氢原子，氢原子被电子碰撞后激发跃迁到较高能级，处于高能级的
氢原子向低能级跃迁时辐射出几种不同频率的光，其中只有两种频率的光能使某金属发生
光电效应，一种光恰好能使该金属发生光电效应，则另一种光使该金属发生光电效应时的
光电子最大初动能为（ ）
A. 0.66eV
B. 1.89eV
C. 2.55eV
D. 2.86eV
4.（2024 南京学情调研）有一种新型光电效应量子材料，当某种光照射该材料时，只产生
相同速率的相干电子束。用该电子束照射间距为d 的双缝，在与双缝相距为L 的观测屏上
形成干涉条纹，测得第1 条亮纹与第5 条亮纹间距为△x。已知电子质量为m，普朗克常量
为h，该量子材料的逸出功为W。求：
（1）电子束的德布罗意波长λ 和动量p；（2）光子的能量E。
5. （2024 黑龙江大庆第一次质检）某考古队发现，一古生物遗骸中
14C 的含量是现代生物
的一半，已知
14C，的半衰期为5730 年，下列说法正确的是（ ）
A. 该生物于5730 年前死亡
B. 该生物于11460 年前死亡
C. 古生物遗骸中
14C 的含量越少，死亡时间越早
D. 古生物遗骸中
14C 的含量越少，死亡时间越晚
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6. （2024 辽宁十校联合体）2023 年8 月24 日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站
的核废水。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
，
的比结合能为
，X 的比结合能
为
，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A. 在该核反应方程中，X 表示e 粒子
B. 该核反应过程中放出的能量
C. 该核反应过程中的质量亏损可以表示为
D. 若把X 粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用
7. （2024 南京六校联合体调研）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝4 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照射到图乙电路中光
电管阴极K 上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 频率最高光子是从n=4 跃迁到n=3 发出的
B. 光电管阴极K 金属材料的逸出功为7.0eV
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D. 氢原子跃迁放出的光子中有3 种频率的光子可以使阴极K 发生光电效应现象
8. （2024 南京六校联合体调研）月球夜晚温度低至－180℃，“玉兔二号”月球车携带的放
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射性同位素钚238（
）会不断发生
衰变
，释放能量为仪器设
备供热。
可以通过以下反应过程得到，
，
，下列说法正确的是（ ）
A. k＝1
B. X 为电子
C.
为轻核聚变
D.
的比结合能比
的比结合能大
。
9.（2024 江苏南通期初考试）真空中一对平行金属板A 和B 正对放置,，紫外线持续照射A
板，有光电子从A 板逸出，电子的电量为e，质量为m，普朗克常量为h。
(1)如图甲所示,在A、B 板之间接一灵敏电流计。当电流计示数为I 时,求每秒钟到达B 板的
电子个数N。
（2）在A、B 板之间接如图乙所示电压U 时灵敏电流计示数为零，求光电子离开A 板时，
光电子的物质波波长的最小值。
10（2024 江苏南通期初考试） 日本福岛核电站泄漏事故再升级，日本政府准备将大量受
污染的核废水直接排入大海，遭到了来 自日本国内乃至全世界人民的反对。核废水中含有
大量无法中和的放射性氚，氚能通过β 衰变放射 出β 射线，半衰期大约 12.5 年，氚同时
也是轻核聚变的重要原料，一个氘核与一个氚核结合成一 个氦核时，同时放出一个中子，
辐射出一个γ 光子。下列说法正确的是
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A. 氚发生β 衰变时，β 射线来自原子核外的电子电离而产生
B. 20 个氚核发生β 衰变，经过 25 年，还有 5 个氚核未发生衰变
C.
H+ H
H e+ n+γ 属于轻核聚变反应
D.
He 和
n 的结合能之和大于H 和H 的结合能之和
11.（6 分）(2023 山东聊城期末)原子核的人工转变是通过高速粒子轰击某些元素的原子核
并生成新的原子核，它是人们研究原子核组成的重要手段。用粒子加速器加速后的质子（
）轰击静止的锂（
）原子核，可以生成两个α 粒子（
）。已知质子质量为
1.007825u，锂原子核的质量为7.016004u，α 粒子的质量为4.002603u，lu 相当于
931MeV。
（1）写出该核反应的反应方程式；
（2）求该核反应释放的核能（结果保留三位有效数字）。
12．（18 分）（2023 年7 月辽宁部分重点高中期末联考）用中子轰击锂核（ Li ）发生
核反应，生成氚核和 粒子，并释放出核能。已知中子、氚核、 粒子、锂核的质量分
别是 m n1.0087u ， mH 3.0160u ， mα=4.0026u ， mLi 6.0151u ，质量亏损
1u 释放的核能为931.5MeV。
（1）请写出核反应方程；
（2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求释放的核能；（结果保留一位小数）
（3）若反应前中子以0.3MeV 的动能和锂核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的动量，
核反应中放出的核能 全部转化为动能，求反应后生成的 粒子和氚核的动能。（结果保
留两位小数）
13．(2024 江苏盐城期初摸底质检)宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子
与大气中的氮14 会产生以下核反应：❑7
14 N +0
1n→6
14C+1
1H，产生的❑6
14C能自发进行β衰变，
其半衰期为5730 年，利用碳14 的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是
（ ）
A．❑6
14C发生β衰变的产物是❑7
15 N
B．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起❑6
14C的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的❑6
14C含量为活体植物的1
4
，则该古木距今约为11460 年
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14．(2024 江苏盐城期初摸底质检)氢原子在可见光区的4 条特征谱线是玻尔理论的实验基
础。如图所示，这4 条特征谱线（记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分别对应着氢原子从n=3、4、
5、6 能级向n=2 能级的跃迁，下面4 幅光谱图中，合理的是（选项图中长度标尺的刻度均
匀分布，刻度值从左至右增大）（ ）
A．
B．
C．
D．
15. (2023 北京二中期末)1934 年至1938 年，科学家曾先后用中子轰击轴235（
）原子
核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子（
），这些中子又会轰击其他
铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。这就是裂变中的链式反应。
实际上，中子的速度不能太快，否则会与轴235“擦肩而过”，铀核不能“捉”住它，不
能发生核裂变。实验证明，速度与热运动速度相当的中子最适于引发核裂变。这样的中子
就是“热中子”，或称慢中子。但是，核裂变产生的是速度很大的快中子，因此，还要设
法使快中子减速，为此，在铀核周围要放“慢化剂”，快中子跟慢化剂中的原子核碰撞后，
中子速度减少，变为慢中子。
假设中子与慢化剂中的原子核发生的碰撞为弹性正碰，且碰撞前慢化剂中的原子核是静止
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的，那么下列物质中最适合做慢化剂的是（ ）
A. 电子（
）
B. 铀原子（
）
C. 铅原子（
）
D. 碳原子（
）
16.(2023 浙江绍兴期末) 在核电站的核反应堆里面，某次核反应过程中生成的“快中子”
质量为
、动能为
，该中子和质量为m 的静止原子发生正弹性碰撞，设中子损失的动
能为
，
（1）若某个“快中子”在运动过程中和1 个静止碳原子发生正碰，试判断该中子碰撞后的
速度方向是和初速度方向相同、相反还是不在同一条直线上。
（2）求比值
的大小（用题中字母表示）；
（3）“快中子”和与“慢化剂”的原子核发生碰撞，变为“慢中子”。若刚开始时某“快
中子”的动能为1MeV，发生碰撞的是常用的减速剂氘，质量为2
，设每次发生碰撞的
氘原子初速都为零，经过n 次正碰，该“快中子”的动能减少到“慢中子”的动能附近
（约为0.025eV），求：n 的数值（
9．（2023 年7 月河南新乡高二期末）太阳内部持续不断地发生着4 个质子（
）聚变为
1 个氦核（
）的热核反应，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核的质量分别
为
、
，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应中会生成中子（
）
B．该核反应中会生成电子（
）
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C．该核反应中质量亏损小于
D．该核反应方程是
17. (2023 年7 月浙江宁波期末)如图是光电倍增管的工作原理图，其由阴极、阳极和多个倍
增电极组成，提高了光电管灵敏度。使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此不断加速
电子。如图所示，光电阴极K 受光照后释放出光电子，电子以较大的动能撞击到第一个倍
增电极上，从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阳极A 收集到光电网极的电子数比最
初从阴极发射的电子数增加很多倍，则（ ）
A. 增大倍增级间的电压有利于提高其灵敏度
B. 入射光的频率越高，阴极K 发射出的光电子的初动能一定越大
C. 图中标号为偶数的倍增电极的电势高于奇数的倍增电极的电势
D. 保持入射光频率和各级间的电压不变，增大入射光光强不影响阳极收集到的电子数
18. （2023 年7 月河南洛阳创新发展联盟期末）下列四幅图涉及不同的物理知识，下
列相关说法正确的是
A.图甲：卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果，发现了质子
B.图乙：3 为α 射线，它的电离能力很强，可用于消除静电
C.图丙：处于基态的氢原子可吸收能量为 11.2 eV 的光子发生跃迁
D.图丁：汤姆孙通过电子的发现，揭示了原子还可以再分
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19. （2023 年7 月河南洛阳创新发展联盟期末）巴耳末系是指大量氢原子
由高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光谱线。现有大量处于 n=5 能级的氢原
子向低能级跃迁时，发出的光中巴耳末系的谱线数与全部的谱线数之比为
A . 4
15 B.
3
10 C. 2
5 D. 3
5
20. （2023 年7 月河南洛阳创新发展联盟期末）用波长为λ₁ 和λ₂ 的单
色光A 和B 分别照射两种金属C 和D 的表面。单色光A 照射两种金属时都
能产生光电效应现象；单色光B 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，
不能使金属D 产生光电效应现象。设两种金属的逸出功分别为 Wc 和WD，则
下列说法正确的是
A.
λ₁< λ₂, Wc>W D B . λ1< λ2,W
C.
λ₁> λ₂, Wc>W D D . λ1> λ2,W
21. （2023 年7 月河南洛阳创新发展联盟期末）于2019 年5 月20 日起正式
生效的新国际单位体系中，质量的单位千克是使用普朗克常量(h)进行定义
的。用国际单位制中的基本单位表示，普朗克常量的单位应为
A .kg⋅m³⋅s
-2 B.k g
-1⋅m
2⋅s
-1
C .kg⋅m
2⋅s
-1 D. J·s
22. （2023 年7 月河南洛阳创新发展联盟期末）心脏起搏器使用“氚电
池”供电，利用的是氚核{H 发生β 衰变过程中释放的能量，衰变方程为
❑1
3 H →X +-1
0 e ,已知氚的半衰期约为12.5 年，下列说法正确的是
A.新核X 是He
B.新核X 的比结合能大于氚核的比结合能
C.β 射线的电离作用弱于α 射线、穿透能力弱于γ 射线
D.对于起搏器中特定的 160 个氚核而言，经过25 年还有40 个没有发生衰
变
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23. （2023 年7 月河南洛阳创新发展联盟期末）氢原子的能级图如图所示，
当大量处于n=4 的激发态的氢原子向低能级跃迁过程中，可能产生几种不
同频率的光，用这些不同频率的光照射逸出功为3.2 eV 的金
属钙，下列说法正确的是
A.有三种频率的光能使金属钙发生光电效应
B.有四种频率的光能使金属钙发生光电效应
C.从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为 9.55 eV
D.从金属钙表面逸出的光电子的最大初动能为 12.75 eV
24. （2023 年7 月浙江绍兴期末）某同学用同一套装置来研究光电效应，当入射光频率为
时，遏制电压为
，当入射光频率为2ν0时，遏制电压为3U0，当遏制电压为
时入
射光的频率为（ ）
A. 3
B.
C. 5ν0
D. 7ν0
25. （2023 年7 月浙江绍兴期末）一座大型核电站用加压水核反应堆提供动力，反应堆产
生的热功率为3400MW，发电站能够产生1100MW 的电能。所用燃料是
的氧
化铀形式的铀棒，分别放置在
根燃料棒中，其中铀含量是浓缩到3%的铀235。
如果每个铀235 的质量为
，一个铀235 核裂变按释放能量200MeV 估算，下
列说法正确的是（ ）
A. 该电站每天发生裂变的铀235 质量约为3.6kg
B. 核裂变反应中释放了大量能量，反应后产物的比结合能减小
C. 该反应又称为热核反应
D. 反应堆中的镉棒可以将“快中子”变成“慢中子”，从而控制链式反应速度
。
26. （2023 山东泰安高二期末）下列核反应方程及其类型的对应关系，正确的是（ ）
A.
属于β 衰变
B.
属于核聚变
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C. 铀核裂变的一种核反应方程
D.
属于原子核的人工转变，X 表示质子
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