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第一部分 专题六 第15 讲
A 组·基础练
1.(2024·海南卷)人工核反应Si＋H→X＋P 中的X 是( )
A．中子
B．质子
C．电子
D．α 粒子
【答案】 A
【解析】 根据
量数守恒和
荷数守恒可知
质
电
X 的
荷数
电
为0，量数
质
为1，则
X 是中子。故选A。
2.(2024·福建卷)Ni→Cu＋X，则其中的X 表示( )
A.He
B．e
C．e
D．n
【答案】 B
【解析】 根据
量数和
荷数守恒可知，
质
电
X 的
量数
质
为0，荷数
－
电
为
1，则X
为e。故选B。
3.(2024·河南许昌模拟)1909 年卢瑟福指导他的学生做了著名的α 粒子散射实
验。α 粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法不正确的是( )
A．少数α 粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于其与电子发生了碰撞
B．绝大多数α 粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原子内部大部分是中空的
C．极少数α 粒子被弹回，说明原子中心是一个体积小，带正电且占有原子几
乎全部质量的核
D．α 粒子散射实验中，当α 粒子最接近原子核时，电势能最大
【答案】 A
【解析】 少数α 粒子穿
金箔后
生
大角度的偏
是由于
过
发
较
转
α 粒子受到金箔
原子核的斥力作用
大，而非与
子
生了碰撞，
较
电
发
A
，符合
意；
大多数
错误
题
绝
α
粒子沿直
穿
，偏
角很小，明原子内部大部分是中空的，
线
过
转
说
B 正确，不符合题
意；极少数α 粒子被
回，明原子中心是一个体
小，正
且占有原子几乎全
弹
说
积
带
电
部
量的核，
质
C 正确，不符合
意；
题
α 粒子散射
中，当
实验
α 粒子接近原子核
，受
时
到
斥力作用，
力
电场
则电场
对α 粒子做
功，
能增大，因此当
负
电势
α 粒子最接近原
子核
，
能最大，
时
电势
D 正确，不符合
意。
题
4.(2024·河北卷)锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研
究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，
其中一种核反应方程为C＋H→Li＋2H＋X，式中的X 为( )
A.n
B．e
C．e
D．He
【答案】 D
【解析】 根据核反
前后
量数和
荷数守恒得
应
质
电
A＝12＋1－7－2×1＝4，Z
＝6＋1－3－2×1＝2，故式中的X 为He，故选D。
5.(2024·湖北卷)硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一，B＋n→X
＋Y 是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y 代表两种不同的原子核，则( )
A．a＝7，b＝1
B．a＝7，b＝2
C．a＝6，b＝1
D．a＝6，b＝2
【答案】 B
【解析】 由
量数和
荷数守恒可得
质
电
10＋1＝a＋4,5＋0＝3＋b，解得a＝7，b
＝2，故选B。
6.(2024·河南新乡模拟)物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发现
在散射的X 射线中，部分波长发生改变，这个现象称为康普顿效应，我国物理学家
吴有训进一步证实了该效应的普遍性。如图所示，一个光子和一个静止的电子相
互碰撞后，电子向某一个方向运动，光子沿另一个方向散射出去，下列说法正确的
是( )
A．散射光子的速度变小
B．散射光子的速度可能变大
C．散射光子的频率变小
D．散射光子的波长变短
【答案】 C
【解析】 散射后的光子速度不
，但能量减小，根据
变
ε＝hν 可知光子的
率
频
变
小，根据c＝λν 可知光子的波
，故
长变长
选C。
7.(2024·江苏卷)在原子跃迁中，辐射如图所示的4 种光子，其中只有一种光子
可使某金属发生光电效应，是哪一种( )
A．λ1
B．λ2
C．λ3
D．λ4
【答案】 C
【解析】 根据光
效
方程可知当只有一种光子可使某金属
生光
效
电
应
发
电
应时
光子
的能量最大，根据
中能
可知
迁
波
该
对应
图
级图
跃
时对应
长为λ3的光子能量最
大。故选C。
8.(2024·江苏卷)用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方
程式是X＋N→H＋O，粒子X 为( )
A．正电子e
B．中子n
C．氘核H
D．氦核He
【答案】 D
【解析】 根据
量数守恒可知
质
X 的
量数
质
为m＝17＋1－14＝4，根据
荷数
电
守恒可知X 的
荷数
电
为n＝8＋1－7＝2，可知X
氦核
为
He。故选D。
B 组·综合练
9.(2024·广东广州模拟)Am(镅)是一种半衰期长达433 年的放射性金属，通过
衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为Am→Np＋He＋γ，在该烟雾探
测器中装有大约0.3 微克的镅241，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探
测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射
线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是( )
A.He 是α 粒子，有很强的贯穿本领
B．γ 是光子，不具有能量
C．0.3 微克的镅经过866 年剩余Am 的质量为0.075 微克
D．镅241 衰变过程要放出能量，故Am 的比结合能比Np 的大
【答案】 C
【解析】 He 是α 粒子，有很
的
离本
，故
强
电
领
A
；
错误γ 是光子，具有能量，故
B
；根据半衰期公式
错误
m＝m0，0.3 微克的镅经过866 年剩余Am 的
量
质
为0.075
微克，故C 正确；合能是指，自由核子
合成原子核所
放的能量，或者原子核
结
结
释
分裂成自由核子所需要的能量。比
合能是指，合能与核子数的比
。比
合能
结
结
值
结
越大，
明原子核越
定。
说
稳
镅241 衰变为Np，
明
说
Np 比Am 更
定，所以
稳
Am 的
比
合能比
结
Np 的小，故D
。
错误
10.(2024·江西卷)近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，
开创了国际上第三条LED 技术路线。某氮化镓基LED 材料的简化能级如图所示，
若能级差为2.20 eV(约3.52×10－19 J)，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则发光频率
约为( )
A．6.38×1014 Hz
B．5.67×1014 Hz
C．5.31×1014 Hz
D．4.67×1014 Hz
【答案】 C
【解析】 根据
意可知，射出的光子能量
题
辐
ε＝3.52×10－19 J，由光子的能量ε
＝hν 得ν＝＝5.31×1014 Hz，故选C。
11.(2024·安徽卷)大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，
其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子
的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11 eV，当大量处于n＝3 能级的氢原
子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有( )
A．1 种
B．2 种
C．3 种
D．4 种
【答案】 B
【解析】 大量
于
处
n＝3 能
的
原子向低能
迁
，能
射出不同
率
级
氢
级跃
时
够辐
频
的光子种类为C＝3 种，
射出光子的能量分
辐
别为ΔE1＝E3－E1＝－1.51 eV－(－
13.6 eV)＝12.09 eV，ΔE2＝E3－E2＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV，ΔE3＝E2－E1
＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，其中ΔE1＞3.11 eV，ΔE2＜3.11 eV，ΔE3＞3.11
eV，所以
射不同
率的紫外光有
辐
频
2 种。故选B。
12.(2024·广东梅州模拟)光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原
理是光电效应，某同学利用如图甲所示的电路研究某种金属的遏止电压Uc与入射
光的频率ν 的关系，描绘出如图乙所示的图像，根据光电效应规律，结合图像分析
下列说法正确的是( )
A．滑片P 向右移动，电流表示数会变大
B．仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能增大
C．由Uc－ν 图像可知，该光电管的截止频率为ν0
D．开关S 断开时，若入射光的频率为ν1，则电压表的示数为U1
【答案】 C
【解析】 滑
阻器的滑片
动变
P 向右移
程中，两极
反向
逐
增大，
动过
间
电压
渐
反向
越大，流
流表的
流就越小，故
电压
过电
电
A
；根据光
效
方程
错误
电
应
hν1－W0
＝Ek，可知，光
子的最大初
能只与入射光的
率有关，与入射光的
度无关，
电
动
频
强
因此增大入射光的
度，光
子的最大初
能不
，故
强
电
动
变
B
；根据
错误
Ekm＝hν－W0
＝eUc，解得Uc＝－，当遏止
零
，
电压为
时ν＝ν0，故C 正确；开关S 断开
，光
管
时
电
是
源，生光
效
后，其
流
度与光照
度有关，无法判断
表的示数大
电
发
电
应
电
强
强
电压
小，故D
。
错误
13.(2024·新课标全国卷)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，
荣获了2023 年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种
量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是( )
A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度
D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
【答案】 A
【解析】 由于
光的
率小于
光的
率，
光的波
大于
光的波
，
红
频
蓝
频
则红
长
蓝
长
根据E＝hν，可知
光光子的能量大于
光光子的能量；根据
蓝
红
p＝可知
光光子的
蓝
量大于
光光子的
量，故
动
红
动
A 正确，B
；由于
光的折射率小于
光，根据
错误
红
蓝
ν
＝可知在玻璃中
播
，光的速度小于
光的速度，故
传
时蓝
红
C
；光从一种介
射
错误
质
入另一种介
中
率不
，故
质
频
变
D
。
错误
14.(2024·山东卷)2024 年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞
天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知Sr 衰变为Y 的半衰期约为
29 年；Pu 衰变为U 的半衰期约87 年。现用相同数目的Sr 和Pu 各做一块核电池，
下列说法正确的是( )
A.Sr 衰变为Y 时产生α 粒子
B.Pu 衰变为U 时产生β 粒子
C．50 年后，剩余的Sr 数目大于Pu 的数目
D．87 年后，剩余的Sr 数目小于Pu 的数目
【答案】 D
【解析】 根据
量数守恒和
荷数守恒可知
质
电
Sr 衰变为Y
生
子，即
时产
电
β 粒
子，故A
；根据
量数守恒和
荷数守恒可知
错误
质
电
Pu 衰变为U
生
时产
He，即α 粒
子，故B
；根据
意可知
错误
题
Pu 的半衰期大于Sr 的半衰期，用相同数目的
现
Sr 和
Pu 各做一
核
池，
相同的
，
块
电
经过
时间
Sr
的半衰期的次数多，所以剩余的
经过
Sr
数目小于Pu 的数目，故D 正确，C
。
错误
15.(2024·福建福州模拟)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．光电子的最大初动能为12.75 eV
B．光电管阴极K 金属材料的逸出功为5.75 eV
C．这些氢原子跃迁时共发出3 种频率的光
D．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
【答案】 B
【解析】 大量
于
处
n＝4 激
的
原子
迁
，出的光子中，率最高的
发态
氢
跃
时发
频
光子，
的能量
对应
为E＝hν＝(－0.85 eV)－(－13.6 eV)＝12.75 eV，由光
效
方
电
应
程可得eUc＝mv＝hν－W0，由丙
可知截止
图
电压为7 V，代入数据可得光
子的最
电
大初
能
动
为Ek＝eUc＝7 eV，阴极K 金属材料的逸出功为W0＝5.75 eV，故A
，
错误
B 正确；
些
原子
迁
出
率不同的光子种
数
这
氢
跃
时发
频
类
为C＝6 种，故C
；若
错误
滑
阻器滑片能使光
流
零，
子受到的
力
向左，
向右，
调节
动变
电
为
则电
电场
应
场强应
可判断
乙中
源左
正极，故
则
图
电
侧为
D
。
错误
