高中试卷答案网2023届天津市高考物理模拟试题知识点分类训练：近代物理
一、单选题
1．（2023·天津河东·统考二模）下列有关原子物理的知识，说法正确的是（ ）
A．衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
B．玻尔提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱
C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果最先提出了原子核的结构模型
D．氡的半衰期是3.8天，8个氡原子核经过7.6天之后，还剩下2个未发生衰变
2．（2023·天津·统考二模）下列叙述正确的是（ ）
A．汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构
B．卢瑟福通过分析“粒子散射实验”，提出原子核式结构学说
C．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现原子中存在原子核
D．伽利略通过“理想斜面”实验，提出“力是维持物体运动的原因”的观点
3．（2023·天津蓟州·校考三模）大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时产生的a、b两种单色光照射某光电管的阴极时，测得遏止电压之比为2∶1，根据该信息下列说法正确的是（ ）
A．在同种介质中，b光的传播速度比a光的小
B．若b光是跃迁到n=3能级产生的，则a光可能是跃迁到n=4能级产生的
C．用同样的装置做双缝干涉实验，b光束的条纹间距比a光束的窄
D．当两种光从水中射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角
4．（2023·天津河东·统考一模）如图所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光刚好发生全反射，b光的折射光线（反射光线未画出）刚好与a光的反射光线重叠，且，则可判断（ ）
A．若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射
B．用a、b单色光分别检查同一光学平面的平整度时，a光呈现的明暗相间的条纹要宽些
C．用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖，a光发生的侧移小
D．用a、b单色光分别照射同一光电管阴极并都能发生光电效应时，如果光电管两端施加反向电压，用b光照射时的遏制电压小
5．（2023·天津红桥·统考一模）我国科学家发现在月球上含有丰富的（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为。关于聚变下列表述正确的是（ ）
A．该聚变反应会释放能量
B．该聚变反应电荷数不守恒
C．该聚变反应质量是守恒的
D．目前核电站都采用聚变反应发电
6．（2023·天津·统考一模）用如图所示的装置做单色光的光学实验，光屏上得到明暗相间的条纹，发现用a光做实验时，光屏中部同样范围内亮条纹的条数比用b光做实验时多。实验中双缝间距不变，双缝到光屏的距离不变。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．若用a、b光分别照射某金属均能够发生光电效应，用a光照射得到光电子的最大初动能小
C．若a光是氢原子从能级跃迁到产生的，则b光可能是氢原子从能级跃迁到产生的
D．在真空中，a光的传播速度小于b光
7．（2023·天津·统考一模）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（ ）
A．，其中X为α粒子
B．卢瑟福通过α粒子散射实验，确定了原子的核式结构
C．贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子可以再分
D．查德威克用α粒子轰击获得核，发现了中子
8．（2023·天津·统考一模）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：，产生的能自发进行衰变，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．发生衰变的产物是
B．衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时产生的
C．近年来由于地球的温室效应，引起的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年
9．（2023·天津和平·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说
B．卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核发现了质子
C．玻尔通过对天然放射现象的研究提出氢原子能级理论线
D．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型次
10．（2023·天津·模拟预测）a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对三种光的折射率关系为
B．a、c两条光分别通过同一光电效应装置，a光的遏制电压小于c光
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄
D．a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小
11．（2023·天津·模拟预测）硼（B）中子俘获治疗是目前最先进治疗癌症的手段之一，治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）粒子，这个核反应方程是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2023·天津·模拟预测）如图所示，一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，且都能让同一装置发生光电效应，关于这三束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．单色光a的频率最小，照射同一装置时，形成的饱和光电流强度小
B．单色光c在玻璃中的传播速度最大
C．通过同一双缝产生的干涉条纹的间距，单色光c的最大
D．单色光a从玻璃射向空气的全反射临界角最大
13．（2023·天津·模拟预测）如图所示，图（1）是氢原子能级图，图（2）是研究自感现象的电路图，圈（3）是动圈式话筒原理图，图（4）是核子平均质量与原子序数关系图，下列说法正确的是（ ）
A．图（1）中一个氢原子处于的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子
B．图（2）中电路开关闭合后，灯泡A慢慢变亮
C．图（3）利图了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流
D．图（4）中原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量
14．（2023·天津河东·统考一模）日本东电正式提交核污水排海申请，预计2023年春开始排入福岛核电站1公里处的近海，此决定引发国内外强烈质疑。核泄漏对环境会造成污染，影响人类的安全、生活，其中核反应之一为。下列说法正确的是（ ）
A．该核反应为衰变 B．环境温度升高，则的半衰期增大
C．的比结合能比的比结合能大 D．的质量等于和X的总质量
15．（2023·天津河西·统考一模）如图是2022年10月26日拍摄到的一张太阳“笑脸”照片。太阳为了形成这个笑脸，释放了巨大的能量。假设太阳内部热核反应方程为，下列说法正确的是（ ）
A．X为质子
B．核反应中的比结合能较的更大
C．射线γ电离能力比α射线弱
D．核电站利用核能的反应与该反应相同
16．（2023·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，能发射出二种频率的光子
B．光电效应揭示了光的粒子性
C．钚的半衰期为24100年，200个经48200年后，还有50个未衰变
D．一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，则放出的能量为（m3－m2－m1）c2
17．（2023·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的
B．核反应方程式为，可以判断X为电子
C．结合能越大，核子结合的越牢固，原子核越稳定
D．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
18．（2023·天津·模拟预测）在人类对世界进行探索的过程中，科学探究起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是（ ）
A．贝克勒尔从沥青铀矿中发现了针（Po）和铺（Ra）两种新元素
B．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
C．爱因斯坦最先将能量子概念引入物理学，使得光电效应的理论与实验的矛盾迎刃而解
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
19．（2023·天津·模拟预测）科学家发现在月球上含有丰富的，它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应方程式为。关于聚变下列表述正确的是（ ）
A．聚变反应遵守能量守恒定律，不对外释放能量
B．聚变反应产生了新的原子核
C．聚变反应没有质量亏损
D．目前大部分核电站都采用聚变反应来发电
20．（2023·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．氢的半衰期为3.8天，8个氢原子核经过7.6天后一定有6个氡原子核发生了衰变
B．天然放射的三种射线中，穿透能力最强的是射线
C．衰变成要经过8次衰变和6次衰变
D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的
21．（2023·天津·模拟预测）有关原子核方面的知识，下列说法正确的是（ ）
A．比结合能越大，原子核越稳定
B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小
C．射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D．所有的核反应都存在质量亏损
22．（2023·天津·模拟预测）黄旭华，中国核潜艇之父。黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了重要贡献，在核潜艇水下发射运载火箭的多次海上试验任务中，作为核潜艇工程总设计师、副指挥，开拓了中国核潜艇的研制领域，被誉为中国核潜艇之父。2020年1月10日，获国家最高科学技术奖。下列关于核反应正确的是（ ）
A．为原子核的衰变，放出的射线有很强的穿透性
B．氪90（）是不稳定的，衰变成为锆90（）需要经过4次衰变
C．是核聚变，释放大量能量为核潜艇提供动力
D．结合能越小的原子核越稳定
23．（2023·天津·模拟预测）国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事．据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为，方程中X表示某种粒子，是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是（ ）
A．X粒子是
B．若使的温度降低，其半衰期会减小
C．经过2T，一定质量的占开始时的
D．“核燃烧”的核反应是裂变反应
24．（2023·天津河北·统考一模）下列关于原子和原子核的说法正确的是( )
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
25．（2023·天津·模拟预测）钍核( )具有放射性，它衰变后变成镤核( )，同时伴随着放出γ光子，下列说法中正确的是
A．钍核衰变过程中放出了一个正电子 B．钍核的中子数比镤核的中子数多一个
C．给钍加热，钍的半衰期将变短 D．钍核衰变过程中核子数没有改变，所以没有质量亏损
26．（2023·天津·模拟预测）下列说法正确的是( )
A．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
B．原子核发生α衰变时，新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量
C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量增加
D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
二、多选题
27．（2023·天津河西·统考二模）我国在研究原子物理领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．查德威克发现中子的核反应方程为，这是个聚变反应
B．原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的
C．光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量
D．氢原子的部分能级结构如图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射钾板（逸出功为2.25eV），钾板表面所发出的光电子的最大初动能为10.5eV
28．（2023·天津南开·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量
B．变为要经过4次α变，4次β变
C．大量氢原子从n = 4的能级向低能级跃迁最多可辐射出6种不同频率的光子
D．入射光波长越长，发生光电效应时从金属表面逸出的光电子最大初动能越大
29．（2023·天津红桥·统考一模）用同一光管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光（ ）
A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大
C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
30．（2023·天津·统考一模）a、b两种单色光均是由氢原子跃迁产生的，其中a是氢原子从能级4向能级2直接跃迁发出的光，b是氢原子从能级3向能级2跃迁发出的光，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中a光的速度更大
B．用同一装置分别进行双缝干涉实验时，b光的条纹间距更大
C．若光线a、b照射同一光电管产生光电效应，光线a的遏止电压高
D．以同一入射角从某种介质射入真空，若a光发生了全反射，则b光也一定发生了全反射
31．（2023·天津·模拟预测）如图所示，固定的半圆形玻璃砖，O点为圆心，直径AB和垂直纸面足够大的屏PQ相互平行。由a、b两种单色光组成的一束光垂直于直径AB方向射向玻璃砖，入射点由A点逐渐移动到B点，发现PQ上先出现a光的光斑，再出现b光的光斑，随着时间推移，b光光斑先消失，a光光斑后消失，由此可判断（ ）
A．玻璃砖对a光的折射率比对b光的大
B．玻璃砖对a光的折射率比对b光的小
C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能
D．分别通过真空中同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大
32．（2023·天津·统考模拟预测）如图甲所示是汤姆孙的原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地分布在整个球体内，电子镶嵌在其中。甲图中的小圆点代表正电荷，大圆点代表电子。汤姆孙的原子模型无法解释粒子散射实验。如图乙所示是卢瑟福为解释粒子散射实验假设的情景：占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质应集中在很小的空间范围。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子质量远大于电子质量，电子对粒子速度的影响可以忽略
B．入射方向的延长线越接近原子核的粒子发生散射时的偏转角越大
C．由不同元素对粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的质量
D．由粒子散射的实验数据可以估计出原子核半径的数量级是
33．（2023·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．X射线是原子外层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波
B．粒子散射实验中用金箔而没有用铝箔，主要原因是金的延展性比铝好
C．汤姆孙求出了阴极射线的比荷，并粗略测到了该种粒子的电荷量，发现了电子
D．核子结合成原子核释放的能量叫作结合能，结合能越大，原子核越稳定
34．（2023·天津·模拟预测）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（ ）
A．任何两个原子核都可以发生聚变
B．核聚变比核裂变更为安全、清洁
C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加
D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加
35．（2023·天津·模拟预测）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于核聚变（）说法正确的是（ ）
A．核聚变比核裂变更安全、清洁
B．任何两个原子核都可以发生聚变
C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量数较聚变前不变
D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能减小
36．（2023·天津·模拟预测）“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹是一种光学现象。当阳光照射到空中的雨点时，光线被折射及反射，在空中形成七彩光谱。太阳光射到小水珠发生色散形成彩虹的光路如图所示，a、b为两种折射出的单色光。下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长大于b光的波长
B．在水珠中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的宽
D．若a光可使某金属发生光电效应，则b光也能使该金属发生光电效应
37．（2023·天津·模拟预测）下列关于原子和原子核的说法正确的是
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的
B．衰变为要经过1次α衰变和1次β衰变
C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流
D．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量
三、解答题
38．（2023·天津·统考模拟预测）光电倍增管是用来将光信号转化为电信号并加以放大的装置，其主要结构为多个相同且平行的倍增极。为简单起见，现只研究其第1倍增极和第2倍增极，其结构如图所示。两个倍增极平行且长度均为2a，几何位置如图所示（图中长度数据已知）。 当频率为的入射光照射到第1倍增极上表面时，从极板上逸出的光电子最大速率为vm。若加电场或磁场可使从第1倍增极逸出的部分光电子打到第2倍增极上表面，从而激发出更多的电子，实现信号放大。已知元电荷为e，电子质量为m，普朗克常量为h，只考虑电子在纸面内的运动，忽略相对论效应，不计重力。
（1）试求制作第1倍增极的金属材料的逸出功W；
（2）为使更多光电子达到第2倍增极，可在接线柱AB间接入一个电动势为E的电源，则到达第2倍增极的电子的最大动能是多少；
（3）若仅在纸面内加上垂直纸面的匀强磁场时，发现速度为垂直第1倍增极出射的电子恰能全部到达第2倍增极上表面。忽略电场力的作用，试求：
（I）磁感强度B的大小和方向；
（II）关闭光源后多长时间仍有光电子到达第2倍增极上表面。
可能用到的三角函数值：sin11.5°=0.20，sin15°=0.26，sin37°=0.60。
参考答案：
1．B
【详解】A．衰变所释放的电子是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子形成的，A错误；
B．玻尔理论提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱，B正确；
C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果最先提出了原子的核式结构模型，不是原子核的模型，C错误；
D．半衰期是一个统计规律，只针对大量原子核才成立，对于少数，个别原子核不成立，即8个氡原子核经过7.6天之后，不能确定未发生衰变的原子核的数目，D错误。
故选B
2．B
【详解】A．汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，故A错误；
B．卢瑟福通过分析“粒子散射实验”，提出原子核式结构学说，故B正确；
C．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，提出了原子内部有复杂的结构，故C错误；
D．伽利略通过“理想斜面”实验，提出“力不是维持物体运动的原因”的观点，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．遏止电压是光电流为零时的最小反向电压，根据动能定理可知
因测得遏止电压之比为2:1，则a、b两种单色光的频率
在同种介质中，频率越大，折射率越大，光速越小，因a光的频率大，所以b光的传播速度大于a光的传播速度，A错误；
B．a光的频率大，则a光的光子能量大于b光的光子能量，若b光是跃迁到n=3能级产生的，则a光跃迁到比n=3能级低才能产生，B错误；
C．双缝干涉条纹间距公式
可知，波长越长的光的条纹间距越宽，a、b两种单色光的频率有
则b光的波长比a光波长大，故b光束的条纹间距比a光束的条纹间距宽，C错误；
D．a光的频率大，在同一种介质中，其折射率大，根据
可知a光的临界角小，D正确。
故选D。
4．D
【详解】根据题意，由折射定律有
可知
A．由公式可知，由于
则光的临界角大于光的临界角，由于a光刚好发生全反射，则将b光沿a光的光路射向O点，b光不能发生全反射，故A错误；
B．由于
则光和光的波长大小关系为
由可得，用a、b单色光分别检查同一光学平面的平整度时，光呈现的明暗相间的条纹要宽些，故B错误；
C．由于
用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖，a光发生的侧移大，故C错误；
D．由于
则光和光的频率大小关系为
根据题意，由光电效应方程和动能定理有
由于光的频率大于光的频率，则用b光照射时的遏制电压小，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】A．核聚变反应过程存在有质量亏损，根据
可知，该聚变反应会释放能量，A正确；
B．核反应遵循质量数与电荷数守恒，则该聚变反应电荷数守恒，B错误；
C．核聚变反应过程存在有质量亏损，即该聚变反应的静止质量减小，C错误；
D．核聚变是热核反应，释放的能量非常大，目前仍然不可控，目前核电站都采用重核裂变反应发电，D错误。
故选A。
6．C
【详解】A．由双缝干涉原理可得
发现用a光做实验时，光屏中部同样范围内亮条纹的条数比用b光做实验时多，说明a光条纹间距x较小，a光波长较小，a光频率较高，A错误；
D．在真空中，a光的传播速度与b光传播速度相同，均为光速c，D错误；
C．a光频率较高，光子能量较大，若a光是氢原子从能级跃迁到产生的，则b光可能是氢原子从能级跃迁到产生的，C正确；
B．光电效应方程为
若用a、b光分别照射某金属均能够发生光电效应，用a光照射得到光电子的最大初动能较大，B错误。
故选C。
7．B
【详解】A．根据核反应过程中，质量数与电荷数守恒，可知X的质量数为
质子数为
所以X为中子，故A错误；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验，确定了原子的核式结构，故B正确；
C．贝克勒尔发现天然放射现象，天然放射现象的发现说明原子核可以再分，故C错误；
D．查德威克用α粒子轰击获得核，发现了质子，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．根据
即发生衰变的产物是，选项A错误；
B．衰变辐射出的电子来自于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B正确；
C．半衰期是核反应，与外界环境无关，选项C错误；
D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，可知经过了3个半衰期，则该古木距今约为
5730×3年=17190年
选项D错误。
故选B。
9．B
【详解】A．爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说，A错误；
B．卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子，B正确；
C．玻尔通过对氢光谱的成因的研究提出氢原子能级理论，C错误；
D．卢瑟福通过α粒子的散射实验分析，提出原子的核式结构模型，D错误。
故选B。
10．C
【详解】A．由图可知，a光和c光入射角相同，但a光折射角较小，根据折射率公式可知，玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，由于b光入射角为0°，故无法判断玻璃对b光的折射率大小，故A错误；
B．由于a光的折射率大，频率也大，相同条件照射同一金属板，由于a光的频率大，发生光电效应的光子最大初动能也大，因此遏制电压也大，故B错误；
C．由于a光的折射率大，波长较短，则在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄，故C正确；
D．a、c光分别从空气射入某种介质中时，不能发生全反射，故D错误。
故选C。
11．A
【详解】根据题意硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）粒子，核反应过程中满足质量数守恒和电荷数守恒，所以该核反应方程为
故选A。
12．D
【详解】A．由题图可以看出，c光的偏折程度最大，a光的偏折程度最小，则c光的折射率最大，频率最大，a光的折射率最小，频率最小，饱和光电流强度只跟光照强度有关，A错；
B．由公式可知，c光的折射率最大，在玻璃中的传播速度最小，B错误；
C．光的频率越大，则波长越小，c光的频率最大，则波长最短，根据双缝干涉条纹的间距公式可知c光产生的条纹间距最小，C错误；
D．又由公式可知，折射率越小，临界角越大，由于a光的折射率最小，则a光的临界角最大，D正确。
故选D。
13．C
【详解】A．图（1）中一个氢原子处于的激发态，最多能辐射3种不同频率的光子，分别对应于4→ 3，3→2，2→1，选项A错误；
B．图（2）中电路开关闭合后，灯泡A立刻变亮，选项B错误；
C．图（3）利图了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈切割磁感线，产生感应电流，选项C正确；
D．图(4)中原子核C、B结合成A时，核子数不变，核子平均质量增加，质量增加，要吸收能量，故D项错误。
故选C。
14．C
【详解】A．由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知，X的电荷数为、质量数为0，则X为，所以该核反应为衰变，故A错误；
B．半衰期是放射性元素的一个特征常数，它一般不随外界条件（温度、压强）的变化，也不随元素所处状态（游离态或化合态）的不同和起始元素质量的多少而改变，即半衰期与外界环境无关，则B错误；
C．比结合能是某个原子核的结合能与组成该原子核的核子数的比值，比结合能越大，说明当初在孤立的核子（质子和中子），构成该原子核时其质量亏损就越多，即原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，比结合能越小，原子更容易发生核反应，并在核反应中释放出能量，同时出现质量亏损，所以是经过核反应后，释放出能量后的转变成的更稳定的新核，比结合能比的比结合能大，故C正确；
D．该核反应向外释放能量，则由爱因斯坦质能方程可知，该核反应存在质量亏损，则的质量大于和X的总质量，故D错误。
故选C。
15．C
【详解】A．根据质量数守恒电荷数守恒可知
A=0
所以X为中子，故A错误；
B．因为生成物更稳定，所以生成物比结合能大，故B错误；
C．射线γ电离能力比α射线弱，故C正确；
D．核电站利用反应为重核的裂变，不是题中反应，故D错误。
故选C。
16．B
【详解】A．大量处于基态的氢原子吸收光子跃迁到n＝3激发态后，由得能发射出三种频率的光子，故A错误；
B．光电效应揭示了光子具有能量，光电效应揭示了光的粒子性，故B正确；
C．由于半衰期描述的是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，故C错误；
D．一个质子和一个中子结合为氘核，根据爱因斯坦质能方程，释放出的核能
ΔE＝Δmc2＝（m1＋m2－m3）c2
故D错误。
故选B。
17．A
【详解】A．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化质子成时所产生的，即
故A正确；
B．根据质量数电荷数守恒，可判断知核反应方程式，中X为，故B错误；
C．比结合能越大，核子结合的越牢固，原子核越稳定，故C错误；
D．放射性元素的半衰期与温度无关，所以将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期，故D错误。
故选A。
18．D
【详解】A．居里夫妇从沥青轴矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，A错误；
B．卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，B错误；
C．普朗克最先将能量子概念引入物理学；爱因斯坦将光子概念引入物理学，使得光电效应的理论与实验的矛盾迎刃而解，C错误；
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，D正确。
故选D。
19．B
【详解】A．轻核聚变释放出巨大的结合能，原子核出现明显的质量亏损，根据爱因斯坦的质能关系式可知，这块巨大的能量是亏损的这块质量转化而来，所以核聚变反应前后质量不守恒，因为质量转化的这部分能量不再以质量的形式存在了，故A错误；
B．核聚变是指由质量轻的原子（主要是指氢的同位素氘和氚）在超高温条件下，发生原子核互相聚合作用，生成新的较重的原子核（氦），并释放出巨大的能量，故B正确；
C．轻核聚变释放出巨大的结合能，原子核出现明显的质量亏损，因为质量转化的这部分能量不再以质量的形式存在了，故C错误；
D．由于核聚变的链式反应难以控制，目前的技术无法解决这一问题，核聚变核电站处于实验阶段，目前大部分核电站还是通过核裂变发电，故D错误。
故选B。
20．C
【详解】A．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，A错误；
B．α射线实质是氦核，β射线是高速的电子流，γ射线实质是电磁波，γ射线的穿透本领最强，α射线穿透本领最弱，B错误；
C．因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数
在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数
故C正确；
D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，不是来自核外电子，D错误。
故选C。
21．A
【详解】A．比结合能越大原子核越稳定，故A正确；
B．半衰期是由放射性元素本身决定的，压力、温度对放射性元素的半衰期没有影响，故B错误；
C．β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的，故C错误；
D．放出能量的核反应存在质量亏损，吸收能量的核反应存在质量增加，故D错误。
故选A。
22．B
【详解】A．为轻核的聚变，射线电离能力很强，穿透性很弱，故A错误；
B．根据质量数与质子数守恒，结合β衰变是电子，则，故B正确；
C．根据核聚变的概念，则不是不是核聚变，也不是裂变，是人工转变，故C错误；
D．比结合能越大的原子核越稳定，故D错误。
故选B。
23．A
【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为 ，选项A正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的占开始时的，选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误；故选A.
24．B
【详解】试题分析：
A．β衰变现象中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，A错误；
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化，即原子处在一系列不连续的能量状态中，B正确；
C．放射性元素的半衰期与外界因素无关，温度升高半衰期不变，C错误；
D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误；
故选B。
【名师点睛】此题考查了原子物理知识的几个知识点；要知道β衰变中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的；原子总是处在一系列不连续的能量状态中，即能量量子化；放射性元素的半衰期与外界因素以及所处的化合状态无关；理解比结合能的概念.
25．B
【详解】A.由质量数和电荷数守恒可得：，即钍核衰变过程中放出了一个负电子．故A项错误．
B.原子核的中子数等于质量数减去电荷数，则钍核的中子数比镤核的中子数多一个．故B项正确．
C．给钍加热，钍的半衰期不变．故C项错误．
D．钍核衰变过程中核子数没有改变，发生了质量亏损．故D项错误．
点睛：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期．放射性元素的半衰期是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关．
26．A
【详解】A．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，选项A正确；
B．在α衰变时，质量数守恒，但是新核与α粒子的总质量不等于原来的原子核的质量，会出现质量亏损，故B错误；
C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时要辐射光子，则氢原子的能量减小，选项C错误；
D．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项D错误；
故选A。
27．CD
【详解】A．查德威克用粒子轰击铍核发现了中子，核反应方程为
属于原子核的人工转变，故A错误；
B．原子核发生β衰变时，产生的β射线本质是高速电子流，其本质是原子核内一个中子变成一个质子和一个电子，电子被释放出来，故B错误；
C．光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量，故C正确；
D．能级跃迁到能级释放的光子的能量最大为
钾板表面所发出的光电子的最大初动能
故D正确。
故选CD。
28．BC
【详解】A．质子与中子结合成氘核的过程中存在质量亏损，会放出能量，A错误；
B．衰变为要经过的α衰变次数为
经过的β衰变次数为
Nβ = 2Nα－(92－88) = 4
B正确；
C．大量氢原子向下跃迁时能够放出的光子的种类满足，即最多可产生6种不同频率的光子，C正确；
D．入射光波长越长，频率越低，根据爱因斯坦光电效应方程Ekm = hv－W0可知发生光电效应时从金属表面逸出的光电子最大初动能越小，D错误。
故选BC。
29．BC
【详解】A．根据
所以遏止电压越大的动能越大，则照射该光电管时b光使其逸出的光电子最大初动能大，故A错误；
B．根据
可知b光的频率大于a光的频率，所以同种介质时，b光的折身率大于a光的折射率，根据
所以从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大，故B正确；
C．由于b光的频率大于a光的频率，则b光的波长小于a光的波长，根据
所以通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大，故C正确；
D．通过同一玻璃三棱镜时，频率越大的光，折射率越大，光的偏折程度大，所以b光的偏折程度大，故D错误；
故选C。
30．BC
【详解】根据氢原子的能级图可知从能级4向能级2直接跃迁发出的a光能量比从能级3向能级2跃迁发出的b光能量高。根据可知能量越高的光，频率越高，即。
A．光在介质中的传播速度
频率高的光，折射率更大，则传播速度小，即在水中a光的速度更小，故A错误；
B．双缝干涉实验中，根据
波长越长，条纹间距越大，根据可知，，则b光的条纹间距更大，故B正确；
C．根据光电效应方程可知
，
解得遏止电压
根据可判断光线a的遏止电压高，故C正确；
D．根据全反射临界角
光折射率大，则光的临界角更小，更容易发生全反射。所以若a光发生了全反射，b光不一定发生全反射，故D错误。
故选BC。
31．BC
【详解】AB．入射点由A点逐渐向B点移动时，玻璃砖右侧入射角逐渐减小，由于先出现a光的光斑，故a光的临界角大，故a光的折射率比对b光的小，A错误，B正确；
C．因a光的折射率比对b光的小，故a光的频率比对b光的小，a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能，C正确；
D．因a光的折射率比对b光的小，故a光的波长比对b光的长，通过真空中同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距小，D错误。
故选BC。
32．ABD
【详解】A. 粒子质量远大于电子质量，电子对粒子速度的影响可以忽略，故A正确；
B. 入射方向的延长线越接近原子核的粒子，所受库仑力就越大，发生散射时的偏转角越大，故B正确；
C. 粒子散射类似于碰撞，根据实验数据无法确定各种元素原子核的质量，故C错误；
D. 由粒子散射的实验数据可以估计出原子核半径的数量级是，故D正确。
故选ABD。
33．BC
【详解】A．X射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波，故A错误；
B．α粒子散射实验中用金箔而没有用铝箔，主要原因是金的延展性比铝好，且金的原子核质量较大，可以使α粒子发生散射，故B正确；
C．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，确定了阴极射线的本质是带负电的粒子流，并测到了该种粒子的电荷量，发现了电子，故C正确；
D．比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。
故选BC。
34．BD
【详解】A．最容易实现的核聚变是氢的同位素氘和氚的反应，不是任何两个原子核都可以发生的，故A错误；
B．核聚变比核裂变更为安全、清洁，选项B正确；
CD．两个轻核结合成质量较大的核，因放出核能，则有质量亏损，则总质量较聚变前减小，核子的比结合能增加，选项C错误，D正确。
故选BD。
35．AC
【详解】A．与裂变相比，轻核聚变辐射极少，更为安全、清洁，A正确；
B．自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变。不是任意的原子核就能发生核聚变，B错误；
C．核聚变反应质量数守恒，即聚变前后质量数不变，C正确；
D．因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，即核子的比结合能增大，D错误。
故选AC。
36．AD
【详解】A．由图可知a光的偏折程度比b的偏折程度小，所以水珠对a光的折射率比对b光的折射率小，a光的频率比b光的频率小，a光的波长比b光的波长长，故A正确；
B．根据可知，在水珠中，a光的传播速度大于b光的传播速度，故B错误；
C．根据可知，用同一双缝干涉装置看到b光的干涉条纹间距比a光的窄，故C错误；
D．若a光可使某金属发生光电效应，则a光的频率大于该金属的极限频率，所以b光的频率也一定大于该金属的极限频率，则b光也能使该金属发生光电效应，故D正确。
故选AD。
37．BD
【详解】A.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，并不是提出了原子核是由质子和中子组成的，故A错误；
B.经过1次α衰变和1次β衰变后，则质量数减小4，而中子减小1，因此（铀）衰变为（镤）要经过1次α衰变和1次β衰变，故B正确；
C.β衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故C错误；
D.中子与质子结合成氘核的过程中能释放能量，故D正确；
38．（1） ；（2）；（3）（I） ，方向垂直纸面向内；（II）
【详解】（1）根据光电效应方程知
（2）由动能定理
（3） （I）电子在磁场中
磁场方向垂直纸面向内，当第1 倍增极某位置出射的电子到达第2 倍增极相应位置时该粒子全部被下一倍增极收集到。根据几何关系有
解得
得
（II）即问所有光电子中到达第2 倍增极的最长时间。所有电子周期均相同，圆心角最大的粒子时间越长。若电子从第一倍增极M 点出发到达第二倍增极N 点，则MN 为圆周上的一条弦，若圆心角θ越大，则要求R 越大，即当粒子和第二倍增极相切时圆心角最大。
图中
当R越大，α越大，圆心角θ越大，故在所有轨迹和第二倍增极相切的电子中，半径越大圆心角越大。
综上当粒子以最大速率从第一倍增极最右端出射，刚好与第二倍增极相切时，圆心角最大，如图所示。此时
即
所以
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