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专题07 热学 近代物理
热学
1．（2025·黑龙江·二模）如图，气缸通过滑轮与装有水的水桶悬吊在空中，气缸内通过与弹簧相连的活塞
封闭了一定质量的理想气体。开始时整个装置处于静止状态，弹簧处于原长状态。现通过水桶底部的
遥控阀门将水缓慢放出，直至水完全放出。已知气缸质量为
，活塞质量为
，活塞截面积为，弹
簧劲度系数为
。开始时气柱长为
，水完全流出时，弹簧压缩量为
，大气压强为
，重力加速度
为
，全过程气体温度保持不变，忽略各处阻力。求：
(1)水桶内水的质量
；
(2)水完全漏出时，气柱的长度
；
(3)水完全漏出时，气缸下移的距离
。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）开始时，由整体受力平衡得
水完全漏出后，由整体受力平衡得
由以上两式解得
（2）开始时，对活塞有
水完全漏出后，对活塞有
对气体有
由以上三式解得
（3）由几何关系得
解得
2．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）黑龙江的冬季，在特定温度下冰晶会形成规则的六边形结构，这种自然形
成的完美六方晶体不仅是大气的艺术品，更为新型人工晶体制备提供了启示，比如在半导体晶圆生长
工艺中，借鉴冰晶的稳态控制方法可将缺陷密度降低40%以上。下列说法正确的是（ ）
A．冰晶的规则排列表明分子间作用力具有方向性
B．冰晶融化时，分子热运动的平均动能保持不变
C．温度升高时，冰晶内分子热运动平均速率增大
D．冰晶熔化过程中，内能增加但温度不变
【答案】BCD
【详解】A．冰晶规则排列是晶体结构的特性，与分子间作用力的方向性无关，A 错误；
B．冰晶融化时温度不变，温度是平均动能的标志，所以分子平均动能不变，B 正确；
C．温度升高时，分子热运动平均速率增加，C 正确；
D．冰晶熔化时吸热用于破坏分子间作用力，内能增加但温度保持不变，D 正确。
故选BCD。
3．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，绝热气缸开口向上竖直放置，其内用质量为
、横截面
积为
的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。初始时气缸内气体的热力学温度为300K，活
塞处于
位置，与气缸底相距
。已知大气压强
，理想气体内能
正比于热力学
温度
，活塞厚度、电热丝体积以及活塞与气缸壁间的摩擦均不计。现通过气缸内的电热丝加热气体，
活塞缓慢上升
到达
位置，g 取10m/s2，求：
(1)活塞到达B 位置时气体的热力学温度为多少？
(2)若初始气体内能
，活塞缓慢上升
过程中，气体吸收了多少热量？
【答案】(1)600K
(2)302J
【详解】（1）当活塞上升
过程，气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可得
代入数据解得
（2）活塞上升
过程，对活塞受力分析可知
气体对外做的功
代入数据解得
因为气体的内能
正比于温度
，设
则
解得
内能的改变量
根据热力学第一定律
解得
4．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱，当U 形管两端竖直
朝上时，
中空气柱长度大于
中空气柱长度。现将U 形管整体缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管
的一边通过水银逸入另一边。整个过程中气体温度不变，则（ ）
A．
中气体压强大于
中气体压强
B．
中气体压强小于
中气体压强
C．
中空气柱长度大于
中空气柱长度
D．
中空气柱长度等于
中空气柱长度
【答案】C
【详解】竖直放置时，由于右边玻璃管中水银柱更高，则
中气体压强大于
中气体压强；将U 形管整
体缓慢平放在水平桌面上，根据平衡条件可知，
中气体压强等于
中气体压强，则从竖直放置到水平
放置，
中气体压强减小，
中气体压强增大，由于整个过程中气体温度不变，根据玻意耳定律
可知，
中气体体积增大，
中气体体积减小，由于初始时
中空气柱长度大于
中空气柱长度，
则水平放置后，
中空气柱长度大于
中空气柱长度。
故选C。
5．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）某实验小组同学设计了一种简易温度计，其结构如图所示。固定的玻璃瓶
内有一定质量的理想气体，瓶口以橡胶塞密封并插入一根细玻璃管，玻璃管插入水银槽中，温度变化
时，玻璃管内水银柱高度会随之变化。在水银柱距液面不同高度处标示对应温度，即可制成简易温度
计。已知在标准大气压
下，温度
时，管内水银高度为
。细玻璃管内气体
体积可忽略。
(1)若水银槽液面以上细玻璃管的高度
，测量中水银不能进入玻璃瓶中，求该温度计能够测量
的最低温度是多少摄氏度；
(2)若瓶内气体的内能
与热力学温度
的关系为
，
，求外界温度由10℃升高到25℃过
程中气体吸收的热量
。
【答案】(1)-33℃
(2)1.5J
【详解】（1）瓶内气体体积不变，根据查理定律
其中
，
，
，
解得
（2）温度变化量
根据
可得
解得
热力学第一定律
其中
6．（2025·黑龙江·二模）下列说法正确的是（ ）
A．分子力随分子间距离的减小一定增大
B．外界对气体做功，气体内能一定增加
C．晶体在熔化过程中吸收热量，分子势能一定增大
D．某容器内气体分子平均动能减小，分子数密度增大，则气体的压强可能不变
【答案】CD
【详解】A．当分子间距离达到某值时，分子间作用力为0，当大于此值时，分子间作用力表现为引力，
当分子间距离减小时，分子力先增大后减小，故A 错误；
B．若外界对气体做功，且同时气体向外界放热，根据热力学第一定律可知，气体内能可能减小，故B
错误；
C．由于晶体在熔化过程中有固定的熔点，故晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，但由
于晶体在熔化过程中吸收了热量，内能增加，故其分子势能一定增大，C 正确。
D．某容器内气体分子平均动能减小，分子数密度增大，根据压强的微观意义可知，气体的压强可能不
变，故D 正确。
故选CD。
7．（2025·辽宁·二模）冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事故，高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措
施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的汽缸来研究高压氧舱内的环境，如图所示，导热汽缸内的
活塞离汽缸底部的高度为h，活塞的横截面积为S，环境温度保持不变。汽缸内气体的压强为
，该
小组分别通过向汽缸内充气和向下压活塞的方式使汽缸内气体的压强增大到
．已知大气压强为
，
汽缸内气体可视为理想气体，活塞与汽缸密封良好，不计活塞与汽缸间的摩擦，重力加速度为g．下列
说法中正确的是（ ）
A．活塞的质量为
B．若活塞不动，仅将外部环境中体积为0.5Sh、压强为
的气体缓慢充入汽缸，可使汽缸内气体的
压强增至
C．仅将活塞缓慢下移
，可以将汽缸内气体的压强增至
D．仅将活塞缓慢下移
的过程中，气体向外界放出的热量大于
【答案】ACD
【详解】A．根据平衡条件
可知，活塞的质量
A 正确；
B．由于气体温度保持不变，可知
可得气体的压强为
B 错误；
C．仅将活塞缓慢下移
，气体发生等温变化，因此
解得汽缸内气体的压强
C 正确；
D．活塞向下移动的过程中，假设气体压强不变，则外界气体做功
而向下移动的过程中，气体压强增大，外界对气体做功大于
，气体温度保持不变，根据热力学第一
定律，可知放出的热量大于
，D 正确。
故选ACD。
8．（2025·辽宁沈阳·二模）如图，某密闭容器中一定质量的理想气体从状态
依次经过状态
、
、
后
再回到状态
。其中，
和
为等温过程，
和
为绝热过程，这就是著名的“卡
诺循环”。下列说法正确的是（ ）
A．
过程中，外界对气体做功
B．
过程中，气体温度升高
C．
过程中，气体内能不变
D．
过程中，气体分子平均动能减小
【答案】C
【详解】A．
过程中，体积增大，可知气体对外界做功，故A 错误；
B．
过程中，体积增大，可知气体对外界做功
为负，又
为绝热过程则
，由公式
，可得
为负，所以气体温度降低，故B 错误；
C．
为等温过程，理想气体内能只与温度有关，所以气体内能不变，故C 正确；
D．
为绝热过程则
，又体积减小表示外界对气体做功，则
为正，由公式
，可
得
为正，所以气体温度升高，气体分子平均动能增大，故D 错误。
故选C。
9．（2025·辽宁本溪·二模）如图所示，一个圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，质量为m、面积为S 的活
塞与汽缸间密封一定质量的理想气体，平衡时活塞恰好位于汽缸的中间位置，气柱高度为L，温度为
，
大气压强为
。已知重力加速度为g，现用电阻丝给封闭气体加热，当活塞刚好接触汽缸上部的边缘
时。
(1)求封闭气体的温度；
(2)若电阻丝的阻值为R，通过电阻丝的电流为I，从开始加热到活塞刚好接触汽缸上边缘用时为t，求
此过程中气体内能的增量；
(3)若继续加热，当封闭气体的温度为
时，求气体的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设当活塞刚好接触汽缸上部的边缘时封闭气体的温度为
，根据盖一吕萨克定律
即
解得
（2）此过程中电阻丝放出的热量
气体对外做功
气体压强
变化的体积为
据热力学第一定律有
联立解得
（3）如果继续加热，封闭气体是等容变化，据查理定律有
已知
解得
10．（2025·辽宁鞍山·二模）摩尔数为
的理想单原子气体初始状态压强为
，体积为
，对应下图中的
点。现在这部分气体经过等压膨胀，体积变为
，对应下图中的
点，气体在状态
经等温膨胀至
状态，压强变为
。又经等压压缩至状态
，最后等温压缩回到状态
。已知理想气体的体积
、
压强
和温度
满足方程
；内能
满足关系
。其中
为常数，
为物质的量，根
据以上信息可以判断（ ）
A．气体在状态点a 时的内能为3p0V0
B．气体在状态点b 时温度为
C．由c 到d 的过程外界对气体做功为4p0V0
D．由c 到d 的过程气体向外界放热
【答案】AD
【详解】A．气体在状态点a 时，根据
，
可知内能为
选项A 正确；
B．气体在状态点b 时体积变为
，从a 到b 等压膨胀根据
温度为
选项B 错误；
C．从b 到c 等温膨胀，则
解得
从d 到a 为等温压缩，则
解得
由c 到d 的过程外界对气体做功为
选项C 错误；
D．由c 到d 的过程，体积减小，外界对气体做功，气体温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可
知，气体向外界放热，选项D 正确。
故选AD。
11．（2025·内蒙古乌兰察布·二模）密闭容器中封闭一定质量的理想气体，气体从状态1 到状态2，一次经
过过程A，一次经过过程B，其P-V 图像如图所示。则对比A、B 过程，下列说法正确的是（ ）
A．系统增加的内能A 过程大于B 过程
B．系统升高的温度A 过程小于B 过程
C．系统吸收的热量A 过程大于B 过程
D．系统对外做的功A 过程等于B 过程
【答案】C
【详解】AB．设状态1 的温度为
，状态2 的温度为
；气体从状态1 到状态2，由题图可知，
，
，根据理想气体状态方程
，可得
；可知A 过程和B 过程系统升高的
温度相等，均为
对于一定质量的理想气体，内能只跟温度有关，所以A 过程和B 过程系统增加的内能相等，故AB 错
误；
CD．根据
图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由题图可知，系统对外做的功A 过程大于B
过程；根据热力学第一定律可得
由于A 过程和B 过程系统增加的内能相等，可知系统吸收的热量A 过程大于B 过程，故C 正确，D 错
误。
故选C。
12．（2025·内蒙古包头·二模）小巴同学用铝制易拉罐和粗细均匀的透明薄吸管制作温度计，实验装置如
图所示。向一个空的铝制易拉罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，并
将吸管水平放置。不计环境大气压的变化，罐内气体视为理想气体。
(1)环境温度由27℃缓慢上升至30℃过程中，罐内气体__________（填“吸热”或“放热”）。
(2)给吸管上标刻温度值时，刻度__________（填“是’或’不是’）均习的。
(3)将制作好的温度计竖直放置在某环境中（吸管在易拉罐上方），所测温度读数__________（填“大
于”“小于”或“等于”）实际温度。
【答案】(1)吸热
(2)是
(3)小于
【详解】（1）罐内气体压强恒定不变，环境温度升高时，罐内气体内能增大，根据
可知罐内气体体积增大，外界对气体做负功，根据
可知罐内气体吸热；
（2）罐内气体压强恒定不变，根据
所以
温度与细管长度成线性关系，所以刻度均匀变化
（3）若将制作好的温度计竖直放置在某环境中，则气体实际压强增大，所以实际温度大于测量温度
13．（2025·内蒙古赤峰·二模）图甲为后备箱气压杆的示意图，气压杆内部的高压气体被活塞密封在汽缸
中。在后备箱打开或关闭过程中，气压杆内部的气体体积发生变化。箱盖打开静止在某位置时，活塞
到汽缸底部的距离为
，活塞的横截面积为。箱盖作用于连杆上的沿杆方向的力为
，如图乙所
示。已知大气压强为
，重力加速度为
。不计活塞与容器壁的摩擦及连杆和活塞的质量，忽略气体
温度的变化。
(1)求此时被封闭气体的压强
；
(2)活塞到容器底部的距离为
时，求此时气体的压强
；
(3)由于漏出部分气体，当活塞到容器底部的距离为
时，此时沿杆方向作用力变为
，求漏出
的气体与剩余气体的质量比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）对活塞受力分析，由平衡条件
解得
（2）对封闭气体研究，活塞由
到
处的过程中，由玻意耳定律得
解得
（3）设漏出气体的体积为
解得
近代物理
14．（2025·黑龙江·二模）两种光子的动量之比为
，它们都能使金属
发生光电效应，且其最大初动能
分别为
、
。则（ ）
A．两个光子的波长之比为
B．两个光子的能量之比为
C．A 金属的逸出功为
D．
金属的逸出功为
【答案】C
【详解】A．根据光子的动量与波长之间的关系
，两种光子的动量之比为
，可知两个光子的
波长之比为
，A 错误；
B．根据光子的能量与动量的关系
，可知两个光子的能量之比为
，B 错误；
CD．根据光电方程
对两个光子分别有
，
根据题意
可得
C 正确，D 错误。
故选C。
15．（2025·黑龙江·二模）碳14 是一种放射性的元素，其衰变为氮14 图像如图所示，根据图像提供的信息
下列说法中正确的是（ ）
A．经过11460 年100 个碳14 核将衰变75 个
B．碳14 转变为氮14 过程中有一个中子转变为质子
C．若氮14 生成碳14 的核反应方程为
，则
为电子
D．当氮14 数量是碳14 数量的3 倍时，碳14 衰变所经历时间为5730 年
【答案】B
【详解】A．衰变服从量子统计规律，只对大量的原子才有意义，A 错误；
B．碳14 转变为氮14 过程中有一个中子转变为质子和电子，电子被释放出来，B 正确；
C．根据质量数守恒和电荷数守恒可知若氮14 生成碳14 的核反应方程为
，则
为
质子，C 错误；
D．由图可知碳14 的衰变周期为5730 年，当氮14 数量是碳14 数量的7 倍时，根据
可知
即
解得
D 错误。
故选B。
16．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）哈尔滨工业大学的低温物理实验室中，科学家利用高压电场研究氘核（
）和氦核（
）的波动性。两粒子从静止经相同电压加速后（速度远小于光速），它们的德布罗
意波长之比为（ ）
A．
B．2
C．
D．
【答案】A
【详解】带电粒子加速满足
德布罗意波长
氘核电荷量
，质量
氦核电荷量
，质量
波长比
故选A。
17．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是研究光电效应的电路图，只要入射光照射时间足够长，电路中就能形成光电流
B．图乙是α 粒子散射实验装置示意图，卢瑟福分析实验数据后提出原子的核式结构模型
C．图内对氢原子能级图，处于基态的氢原子，可吸收能量为
的光子发生跃迁
D．如图丁所示，放射性元素铀衰变过程中产生的射线中，γ 射线的穿透能力最弱
【答案】B
【详解】A．图甲是研究光电效应的电路图，光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面的电子
会吸收光子的能量而逸出金属表面的现象。只有当入射光的频率大于金属的阈值频率时，才能产生光
电效应，形成光电流。因此，入射光照射时间足够长并不能保证电路中形成光电流，因为还需要满足
频率条件，故A 错误；
B．图乙是α 粒子散射实验装置示意图，卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果，提出了原子的核式结
构模型。该模型认为原子由一个带正电的原子核和围绕原子核运动的电子组成，故B 正确；
C．图丙为氢原子能级图，处于基态的氢原子，其能量为-13.6eV。根据能级跃迁原理，氢原子吸收能
量为10.5eV 的光子后，其能量变为
没有相应的能级与之对应，不能发生跃迁，故C 错误；
D．图丁中放射性元素铀衰变过程中产生的射线中，γ 射线的穿透能力最强，α 射线的穿透能力最弱，
故D 错误。
故选B。
18．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间
太阳Hα波段光谱扫描成像。如图所示，Hα和Hβ分别为氢原子由
和
能级向
能级跃迁产
生的谱线，下列说法正确的是（ ）
A．Hα的频率比Hβ的大
B．Hα在真空中的传播速度比Hβ的小
C．分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小
D．若Hβ照射某金属时发生光电效应，则Hα照射该金属时一定发生光电效应
【答案】C
【详解】A．氢原子由
至
的能级差小于由
至
的能级差，故Hα的频率比Hβ的小，故
A 错误；
B． Hα在真空中的传播速度与Hβ在真空中的传播速度相同，都为光速c，故B 错误；
C．因 Hα的频率比Hβ的小，根据
可知Hα的波长比Hβ的大，根据
可知分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时，Hβ对应的相邻条纹间距更小，故C 正确；
D．若Hβ照射某金属时发生光电效应，说明Hβ的频率大于该金属的极限频率，由于 Hα的频率比Hβ的
小，故Hα的频率与该金属极限频率的大小关系无法确定，所以 Hα照射该金属时不一定能发生光电效
应，故D 错误。
故选C。
19．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）图中
、
、
、
为氢原子在可见光区的四条谱线，此四条谱线满
足巴耳末公式
，
、4、5、6，其中
光波长最长。如果大量氢原子处在
的
能级，能辐射出几种特定波长的光，其中在可见光范围内含有的谱线为（ ）
A．6 种，可见光范围内的谱线有
、
B．6 种，可见光范围内的谱线有
、
C．3 种，可见光范围内的谱线有
、
D．3 种，可见光范围内的谱线有
、
【答案】B
【详解】CD．大量氢原子处在
的能级，能辐射出
种特定波长的光，故CD 错误；
AB．根据巴耳末公式
，
、4、5、6
可知氢原子从
的能级跃迁到
能级时辐射的光，在可见光范围内
其中
光波长最长，即有
能级跃迁到
能级释放的光子
所以
为
能级跃迁到
能级释放的光子，此两条为可见光范围内的谱线，故A 错误，B 正确。
故选B。
20．（2025·黑龙江·二模）2024 年10 月3 日，Physical Review C 期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的
研究成果：研究团队合成新核素钚
，并测量了该新核素的半衰期。已知钚-227 的衰变方
程为
，下列说法正确的是（ ）
A．Y 的电离能力较强，但穿透能力较弱
B．该反应遵循电荷数守恒和质量守恒定律
C．
原子核的结合能小于
原子核的结合能
D．100 个钚
原子核经过两个半衰期后还剩余25 个
【答案】A
【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒定律可知
为
，则氦核的电离能力较强，但穿透能力
较弱，故A 正确；
B．该反应遵循电荷数守恒和质量数守恒定律，但质量不守恒，故B 错误；
C．该反应
衰变为
和
粒子后，释放核能，结合能等于比结合能与核子数乘积，所以
原
子核的结合能可能大于
原子核的结合能，故C 错误；
D．半衰期是大量粒子的统计规律，100 个钚
原子核经过两个半衰期后不一定剩余25 个，故D 错
误。
故选A。
21．（2025·吉林长春·二模）2024 年10 月长春上空出现了罕见的极光。这是由于来自太阳的高能粒子（含
电子、质子等）与地球大气层中的原子碰撞，原子吸收一部分能量，再将能量释放而形成的。下列说
法正确的是（ ）
A．太阳内部的裂变反应使其释放大量能量
B．极光是原子从高能级向低能级跃迁时产生的
C．红色极光的光子能量比绿色极光的光子能量大
D．用极光光谱可以分析地球大气的组成成分
【答案】BD
【详解】A．太阳的主要能量来源是核聚变，而不是裂变，故A 错误；
B．极光的形成过程是高能粒子撞击大气中的原子，使其电子跃迁到高能级，当电子回到低能级时释
放光子，形成极光，故B 正确。
C．光子的能量
，频率
越高能量越大。红光的波长比绿光长，频率低，所以红光的光子能量
比绿光小，故C 错误。
D．极光是由于大气中的原子被激发后发出的特定光谱，不同元素的光谱不同，因此通过分析极光的
光谱可以确定大气中的成分，这类似于光谱分析的应用，故D 正确。
故选BD。
22．（2025·辽宁·二模）太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由正，负电子和
、
等原子核组成，
维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是
（释放的核能），这些核
能最后转化为辐射能．已知质子质量
，
核质量
，电子质
量
，光速
，则每发生一次上述核聚变反应所释放的核能为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据质能方程，可知每发生一次上述核聚变反应所释放的核能
故选B。
23．（2025·辽宁辽阳·二模）我国自主研发的“华龙一号”反应堆技术利用铀235 发生核裂变释放的能量
发电，典型的核反应方程为
，则反应产物中
核内中子数比
核内
中子数多（ ）
A．28 个
B．29 个
C．30 个
D．31 个
【答案】B
【详解】根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知
核为
，则反应产物中
核内中子数
比
核内中子数多
故选B。
24．（2025·辽宁沈阳·二模）图甲是研究天然放射现象的示意图，图乙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，
下列描述正确的是（ ）
A．图甲中②粒子束是α 射线
B．图甲中③粒子束是α 射线
C．图乙证明了电子具有波动性
D．图乙证明了电子具有粒子性
【答案】C
【详解】AB．天然发射现象中α 射线是氦核子流，带正电，β 射线是电子流，带负电，γ 射线不带电，
则在磁场中不偏转，根据左手定则可知①粒子束是α 射线，②粒子束是γ 射线，③粒子束是β 射线，
故AB 错误；
CD．衍射是波特有的现象，故图乙中电子束得衍射图样说明电子具有波动性，故C 正确，D 错误。
故选C。
25．（2025·辽宁本溪·二模）极紫外线光刻机又通常被称为EUV 光刻机，在光刻机领域犹如王冠上的明珠，
是最尖端的技术。普朗克常量
，光在真空中的速度为
，
。
某种光刻机，使用434 纳米光源，如果这种光由氢原子跃迁产生，则下列可能的跃迁方式为（ ）
A．由
能级跃迁到基态
B．由
能级跃迁到基态
C．由
能级跃迁到
能级
D．由
能级跃迁到
能级
【答案】D
【详解】A．根据玻尔理论得辐射出的光子能量
当
时，可计算得
由
能级跃迁到基态，
，故A 错误；
B．由
能级跃迁到基态，
，故B 错误；
C．由
能级跃迁到
能级，
，故C 错误；
D．由
能级跃迁到
能级，
，故D 正确。
故选D。
26．（2025·辽宁本溪·二模）2025 年3 月4 日《新浪网》消息，内蒙古发现22 万吨“钍”矿，够14 亿中
国人使用2 万年！钍（Th）原子序数90，原子量232.04，为银白色重金属，熔点1690~1750℃，沸点
，化学活性与镁相似。钍是长寿命天然放射性元素，在自然界中有6 种天然同位素，其
中232Th 几乎占钍的天然同位素丰度的100%，其他同位素丰度很低。232Th 为放射性元素，可发生
衰变，半衰期为139 亿年，其衰变方程为
，则下列说法正确的是（ ）
A．原子核X 为
B．
粒子来自原子核X
C．温度升高232Th 的半衰期变小
D．含232Th 的化合物比232Th 单质衰变得可能慢些
【答案】A
【详解】A．根据衰变方程的质量数和电荷数守恒知原子核X 的质量数为228，电荷数为88，为
，
A 项正确；
B．
粒子来自232Th，B 项错误；
CD．原子核所处的物理状态与化学状态不影响半衰期，CD 项错误。
故选A。
27．（2025·辽宁鞍山·二模）镭（Ra）元素在1902 年由居里夫妇首先发现，原子序数为88。镭的所有同位
素都具有强烈的放射性，其中最稳定的同位素为镭226（
），它会发生α 衰变变成氡（Rn）。设
有一个静止的镭原子核发生了α 衰变，认为衰变产生的总能量等于α 粒子（
）的动能与氡原子核
的动能之和，其中α 粒子的动能为E，忽略衰变过程释放光子的动量和能量，认为原子核的质量之比
等于质量数之比。
(1)补全上述衰变的核反应方程式，
_______；
(2)求衰变产生的总能量；
(3)若产生的α 粒子和氡原子核以垂直于磁场方向的速度进入同一个匀强磁场中，求两个粒子的偏转半
径rα和rRn之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）核反应方程为
（2）衰变过程动量守恒，可知
由题
粒子的动能
氡原子核的动能
由题意
，可得
产生的总能量
（3）原子核进入磁场后做圆周运动，由
，可得
带入数字得
28．（2025·内蒙古乌兰察布·二模）我国自主研发的极紫外（EUV）光刻机利用波长为13.5nm 的光源制造
芯片，该项技术使我国绕过了芯片的技术封锁，可以生产超高分辨率的极小芯片。该技术是应用了极
紫外光的（ ）
A．波动性强
B．粒子性强
C．偏振现象
D．多普勒效应
【答案】B
【详解】极紫外（EUV）光刻机利用波长为13.5nm 的光源制造芯片，其波长短，则粒子性强。
故选B。
29．（2025·内蒙古乌兰察布·二模）内蒙古包头市被称为“世界绿色硅都”，其制造的光伏发电板销往世
界各地。光伏发电的原理为光电效应。当光照射晶片时，晶片中的电子变为光电子，与正电荷分开，
分布于两个区域，形成电势差发电。关于光伏发电下列说法正确的是（ ）
A．输入的光子能量完全转化为光电子的能量
B．光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比
C．光电子与正电荷分开过程中，光电子的电势能增加
D．电子吸收红光后的最大初动能比吸收紫光后的最大初动能大
【答案】C
【详解】A．由光电效应方程
，光电子的最大初动能等于光子的能量减去逸出功，故输入的
光子能量并没有完全转化为光电子的能量，故A 错误；
B．由光电效应方程
，光电子的最大初动能与入射光子的频率是一次函数关系，不成正比，
故B 错误；
C．光电子与正电荷分开过程中，克服静电力做功，光电子的电势能增加，故C 正确；
D．因为紫光的频率大于红光的频率，由光电效应方程
，可知电子吸收红光后的最大初动
能比吸收紫光后的最大初动能小，故D 错误。
故选C。
30．（2025·内蒙古包头·二模）在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家们用放射性制料——
作为发电能源为火星车供电（
中的
是
）。已知
衰变后变为
和
粒子，
衰变过程放出高能量的射线使电池内部温度升高，在热电元件中将内能转化为电能。下列说法正确的
是（ ）
A．
粒子是由原子核内中子转变而成
B．
比
的比结合能大
C．为保证电池的长寿命应选用半衰期更短的放射性材料
D．
衰变过程，生成物所有原子核的结合能之和比反应物原子核的结合能大
【答案】D
【详解】A．根据衰变可知
粒子是
，不是由原子核内中子转变而成，故A 错误；
B．
发生衰变变成更稳定的
，核越稳定比结合能越大，所以
比
的比结合能小，故B
错误；
C．为保证电池的长寿命应选用半衰期更长的放射性材料，故C 错误；
D．反应过程释放核能，将原子核分解为单个的核子需要的能量更大，原子变得更稳定，生成物所有
原子核的结合能之和比反应物原子核的结合能大，故D 正确。
故选D。
31．（2025·内蒙古赤峰·二模）我国探月工程嫦娥六号搭载的氡气测量仪主要用于探测月壤中氡的同位素
及其衰变产物。在地球上氡原子核
的半衰期为3.8 天，氡原子核
衰变为钋原子核
，同
时放出一个粒子X。下列说法正确的是（ ）
A．粒子X 是中子
B．粒子X 是
粒子
C．在月球上，
的半衰期大于3.8 天
D．在月球上，
的半衰期小于3.8 天
【答案】B
【详解】AB．衰变反应方程式
根据质量数守恒
解得
电荷数守恒
解得
所以粒子X 是
粒子，故A 错误，B 正确；
CD．半衰期是由原子内部自身因素决定，与所处位置无关，所以在月球上
的半衰期仍为3.8 天，
故CD 错误。
故选B。
