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专题08 近代物理机械振动机械波
3 大考点概览
考点01 波粒二象性及原子结构
考点02 原子核
考点03 机械振动机械波
一、单选题
1．（2026·内蒙古兴安盟·一模）2025 年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远影
响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，已成为现代科学的重要基石之一，下列与量子
力学的奠基性事件有关的说法中正确的是（ ）
A．康普顿效应表明光具有波动性
B．卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
C．实物粒子不仅具有粒子性而且具有波动性
D．玻尔的原子理论成功解释了所有原子的光谱现象
2．（2026·吉林延边·一模）图甲为氢原子能级图，图乙为氢原子的光谱，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是可见光区的四
条谱线，其中Hβ谱线是氢原子从n= 4能级跃迁到n=2能级辐射产生的，下列说法正确的是（ ）
A．这四条谱线中，Hα谱线光子频率最大
B．氢原子的发射光谱属于连续光谱
C．用能量为3.5eV的光子照射处于n=2激发态的氢原子，氢原子不能发生电离
D．若Hα、Hβ、Hγ、Hδ中只有一种光能使某金属产生光电效应，那一定是Hδ
3．（2026·内蒙古科尔沁右翼中旗·一模）一群处于基态的氢原子，在大量电子的碰撞下跃迁至n= 4的能级，
考点1
波粒二象性及原子结构
然后从n= 4能级向低能级跃迁。如图甲，氢原子从能级n= 4跃迁到能级n=2产生可见光Ⅰ，从能级n=3跃
迁到能级n=2产生可见光Ⅱ。图乙是光Ⅰ、光Ⅱ对同种材料照射时产生的光电流与电压图线。已知普朗克
常量h，电子质量为me、电荷量为e，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．使处于基态的氢原子跃迁至n= 4能级的电子动能Ek= E4−E1
B．图乙的图线a 对应光Ⅰ
C．图乙中的U 1
、U 2
满足关系e(U 2−U 1)= E4−E3
D．使处于基态的氢原子跃迁至n= 4能级的电子德布罗意波长λ<
hc
E4−E1
4．（2026·辽宁沈阳·一模）丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难，他在1913
年提出了自己的原子结构假说。下列关于玻尔原子理论说法正确的是（ ）
A．处于激发态的原子是非常稳定的
B．电子从n＝4 能级跃迁到n＝3 能级，可能辐射出γ 射线
C．电子在一系列定态轨道上运动，可能也会发生电磁辐射
D．玻尔理论可以解释食盐被灼烧时发光的现象
5．（2026·辽宁沈阳·一模）大量氢原子处于n=1、2、3、4的四个状态，处于较高能级的原子可以向任意
一个较低能级跃迁，下列说法正确的是（ ）
A．最多可以观测到3种波长的光
B．从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线
C．波长最长的光对应的是从n= 4跃迁到n=1的情况
D．观测到的光中如果只有一种能使某金属发生光电效应，那一定是波长最短的光
二、多选题
6．（2026·黑龙江大庆·一模）丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难，在普朗克
关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，提出了自己的原子结构假说。一群处于第4 能
级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出多种不同频率的光，将这些光分别照射到图乙中阴极K 的金属上，
只能测得2 条电流随电压变化的图像如图丙所示，已知氢原子的能级图如图甲所示，根据玻尔理论对氢原
子光谱的解释，下列说法正确的是（ ）
A．这群处于第4 能级的氢原子最多可以辐射出6 种不同频率的光子
B．图丙中光电流图像b 对应的光，是氢原子由第4 能级向第1 能级跃迁发出的
C．图丙中光电流图像a 对应的光，不能使逸出功为12.09eV 的金属发生光电效应
D．动能为2eV 的电子可以使处于第3 能级的氢原子电离
7．（2026·辽宁大连·一模）氢原子从n=5、n=3能级直接跃迁到n=2能级时分别发出光P、Q。则下列说
法正确的是（ ）
A．P光比Q光的光子动量大
B．相同的光电管，Q光照射能发生光电效应，则P光照射也能发生光电效应
C．位于水下同一深度处，P点光源比Q点光源在水面上形成的光斑大
D．在完全相同的实验条件下做双缝干涉实验，P光的相邻干涉条纹间距大
8．（2026·辽宁鞍山·一模）频率为ν的光照射到某金属表面发生光电效应。若入射光子的动量为p，该金属
的逸出功为W，从金属表面逸出的光电子的动能为Ek、动量大小为p0，真空中光速为c，普朗克常量为
h。则下列关系正确的是（ ）
A．h= p0
cν
B．h= pc
ν
C．Ek ≤hν −W
D．Ek =hν
9．（2026·辽宁大连·一模）氢原子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光．已知其中
的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是( )
A．λ1＋λ2
B．λ1－λ2
C．λ1 λ2
λ1+ λ2
D．λ1 λ2
λ1−λ2
10．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氢原子的部分能级图如图甲所示，大量处于n=3能级的氢原子向低能级
跃迁，能辐射出多种频率的光，这些光照射到同种材料后发生光电效应，产生的光电流与电压关系如图乙
所示。下列说法正确的是（ ）
A．由于跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱
B．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，核外电子动能增大
C．a、b、c 三种光子的波长关系满足1
λa
= 1
λb
+ 1
λc
D．图线c的光对应从n=3能级向n=2能级的跃迁
一、单选题
1．（2026·辽宁大连·一模）钚的一种同位素
P
94
239 u衰变时释放巨大能量，其衰变方程为
P
94
239 u→
U
92
235 + H
2
4 e，
则下列说法中正确的是（ ）
A．此衰变为β 衰变
B．
U
92
235 比
P
94
239 u的结合能大
C．
U
92
235 比
P
94
239 u更稳定
D．经过一个半衰期，100 个钚还剩下50 个
2．（2026·内蒙古科尔沁右翼中旗·一模）应用碳14 测定年代是考古中的重要方法，在高空大气中，来自
宇宙射线的中子轰击氮14，不断以一定的速率产生碳14，接着碳14 就发生放射性衰变，其半衰期为5730
年，反应方程分别为：N
7
14 + n
0
1 →C
6
14 + H
1
1 ，C
6
14 →N
7
14 +
e
−1
0 。以下说法正确的是（ ）
A．碳14 发生的放射性衰变是β衰变
B．核反应方程要遵循电荷数守恒和质量守恒
C．埋入地下的植物中，其碳14 的半衰期将变长
D．4 个碳14 原子核在经过一个半衰期后，一定还剩2 个
考点2
原子核
3．（2026·黑龙江绥化·一模）钚的一种同位素
P
94
239 u衰变时释放巨大能量，其衰变方程为
P
94
239 u→
U
92
235 + H
2
4 e，则下列说法中正确的是（ ）
A．此衰变为β 衰变
B．
U
92
235 比
P
94
239 u的结合能大
C．
U
92
235 比
P
94
239 u更稳定
D．经过一个半衰期，100 个钚还剩下50 个
4．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）2026 年2 月实验室合成超重核Rf。其核反应方程式为：
❑82
208Pb+20
48Ca→102
252Rf+ 4 X。则X 为（ ）
A．质子
B．中子
C．电子
D．正电子
5．（2026·吉林省G35+联合体·一模）2022 年10 月，中国科学院近代物理研究所成功合成了新核素锕204
（
A
89
204 c），锕204（
A
89
204 c）可以进行α 衰变，衰变方程为
A
89
204 c→X
Z
A + H
2
4 e，同时释放γ 射线，下列有关
说法正确的是（ ）
A．X 的核子数为87
B．X 的中子数为113
C．由于发生质量亏损，X 的比结合能比锕204 的比结合能小
D．X
Z
A 和H
2
4 e的结合能之和一定小于
A
89
204 c的结合能
二、多选题
6．（2026·黑龙江省研远联合·一模）我国核能发展实施“热堆—快堆—聚变堆”三步走战略，将聚变作为
解决能源问题的最终一步。新一代“人造太阳”装置—中国环流器二号M装置(HL−2M)在成都建成并已经
实现放电。某核反应方程为❑2
3He+1
2H→Z
A Li+0
1n，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应为聚变反应
B．该核反应为裂变反应
C．Z =3
D．A =3
考点03
机械振动及机械波
一、单选题
1．（2026·辽宁大连·一模）如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对称，
其振幅和波长都相等。它们在相遇的某时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（ ）
A．此时质点b 向左运动
B．相遇过程中c 点振动速度始终为0
C．此后质点a、b 振动速度相同
D．此后质点a 比b 先停止振动
2．（2026·内蒙古科尔沁右翼中旗·一模）“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区
前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，
如图甲所示为研究过程中简谐波t =0时刻的波形图，M 是此波上的一个质点，平衡位置处于x = 4 m处，图
乙为质点M 的振动图像，则（ ）
A．该列波的传播速度为4m/s
B．该列波的传播方向沿x 轴负向传播
C．质点M 在9s 内通过的路程为340cm
D．质点M 在2s 内沿x 轴运动了8m
3．（2026·辽宁鞍山·一模）波源S 位于x =3m处，t =0时刻从平衡位置开始向+ y方向振动，振动周期为
2s，一段时间后停止振动。波源S 振动产生的简谐波在介质中传播，t =t1时刻形成的部分简谐波如图所示，
其中SP 间的质点已经停止振动。则下列说法正确的是（ ）
A．t =t1时x =1m处的质点向−y方向振动
B．t =t1时x =1m处的质点向−x方向振动
C．图示时刻可能为t1=3s
D．图示时刻可能为t1= 4 s
4．（2026·黑龙江绥化·一模）如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状是半个波长的正弦曲线，上下对
称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则（ ）
A．此时质点b 向左运动
B．相遇过程中c 点振动速度始终为0
C．此后质点a、b 振动速度相同
D．此后质点a 比b 先停止振动
5．（2026·黑龙江省研远联合·一模）分析下列所描述的四个物理现象：
①听到迎面传来的汽笛声变得尖锐
②夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝
③具有主动降噪功能的耳机，根据收集到的噪声信息发出特定声波可以抵消噪声。
④水塘中的水波能绕过障碍物继续传播
这些现象分别是波的（ ）
A．多普勒效应、反射现象、衍射现象、干涉现象
B．多普勒效应、衍射现象、反射现象、干涉现象
C．干涉现象、衍射现象、多普勒效应、折射现象
D．多普勒效应、反射现象、干涉现象、衍射现象
6．（2026·吉林延边·一模）下列说法正确的是（ ）
A．有机械振动必有机械波
B．若“天眼”接收到来自遥远星体的电磁波频率变小，则该星体正在远离我们
C．回复力与位移满足F =−kx这个方程的机械振动就是简谐运动，其中k是指弹簧劲度系数
D．质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上
7．（2026·内蒙古兴安盟·一模）上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对
建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图所示。关于阻尼器的说法正确的是（ ）
A．振动周期越来越小
B．t=4s 时的动能为零
C．t=8s 时沿x 轴负方向运动
D．t=10s 时加速度沿x 轴负方向
8．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）如图甲所示，在三维直角坐标系O−xyz的xOy平面内，两波源S1、S2分
别位于(−2m ,0,0)，(6 m ,0,0)处，且垂直于xOy平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。xOy平面内有
均匀分布的同种介质，波在介质中波速为v =2m /s。P点的坐标为(−2m ,6 m ,0)，则（ ）
A．(1m ,0,0)处质点开始振动方向沿z轴负方向
B．两列波叠加区域内，(1m ,0,0)处质点振幅为40cm
C．若从两列波在P点相遇开始计时，则P处质点的振动方程为z =0.4sin(πt + π )m
D．两列波叠加区域内，P处质点的振幅为40cm
9．（2026·辽宁大连·一模）如图所示，是子弹以超音速飞行打入硅胶模型内部的冲击波示意图，假设子弹
射入后速度不衰减，仍保持原速率直线运动，并持续向四周发出波速恒定且小于波源速度的冲击波，则各
波形成的包络面在二维平面上的几何形状为（ ）
A．双曲线的一支B．抛物线
C．正弦线
D．“V”形相交线
10．（2026·吉林省G35+联合体·一模）如图甲所示是在t＝0 时刻一列沿x 轴传播的简谐横波，P 点的振动
图像如图乙所示，由图可知（ ）
A．波速为4m/s
B．波沿x 轴正方向传播
C．在t＝0.8s 时间内，质点P 运动的路程为4m
D．如果这列波能与另一列波发生稳定干涉，则另一列波的频率为1.25Hz
二、多选题
11．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示，图甲为沿x 轴传播的一列简谐横波在t =0时刻的波动图像，图
乙为质点P 的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x 轴正方向传播
B．该波的波速为1m/s
C．质点P 在7s 内的路程为(6−❑√3)cm
D．质点P 经4s 运动到x =9 m处
12．（2026·辽宁大连·一模）图甲为一列简谐横波在t =0时刻的波形图，图乙为平衡位置在x = 4cm处质点
p的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波遇到4cm障碍物可发生明显衍射
B．该波沿x轴负方向传播
C．该波的传播速度为400 m /s
D．t =0时刻质点p的振动方向沿y轴负方向
三、解答题
13．（2026·黑龙江大庆·一模）如图所示，在光滑的水平面上放置两个质量均为m 的物块A 和B，在物块B
上拴接一劲度系数为k 的轻质弹簧，弹簧处于原长，初始时刻物块B 静止，物块A 以初速度v0向B 运动，
物块A 接触并压缩弹簧，当A、B 共速瞬间，B 恰好与固定挡板N 发生碰撞，并瞬间被挡板N 锁定，在相互
作用过程中，弹簧始终处于弹性限度内。求：
(1)A、B 的共同速度v1；
(2)在整个过程中弹簧的最大弹性势能Ep；
(3)若弹簧振子的振动周期为T =2π❑√
m
k
，弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x 的关系为Ep= 1
2 k x
2，求物块A
从反弹到刚要离开弹簧的过程中平均速度的大小。
