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专题13 原子结构、原子核和波粒二象性
1．（2025·安徽·高考真题）2025年4月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核（）俘获x个中子（），共发生y次衰变，转化为易裂变的铀核（），则（　　）
A． B． C． D．
2．（2025·山东·高考真题）在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（2025·云南·高考真题）2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为，则（ ）
A．X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的
B．X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的
C．X为质子，是由核内中子转化而来的
D．X为中子，是由核内质子转化而来的
4．（2025·广西·高考真题）有四种不同逸出功的金属材料：铷，钾，钠和镁制成的金属板。现有能量为的光子，分别照到这四种金属板上，则会发生光电效应的金属板为（　　）
A．铷 B．钾 C．钠 D．镁
5．（2025·河南·高考真题）由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为（　　）
A． B． C． D．
6．（2025·海南·高考真题）核反应方程中，则是（　　）
A． B． C． D．
7．（2025·福建·高考真题）核反应方程为→+17.6MeV，现真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为与的动能，则（　　）
A．该反应有质量亏损
B．该反应为核裂变
C．获得的动能约为14MeV
D．获得的动能约为14MeV
8．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某理论研究认为，原子核可能发生双衰变，衰变方程为。处于第二激发态的原子核先后辐射能量分别为和的、两光子后回到基态。下列说法正确的是（ ）
A． B．
C．的频率比的大 D．的波长比的大
9．（2025·浙江·高考真题）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽
B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q
C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高
D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q
10．（2025·江苏·高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。
(1)求该金属的截止频率；
(2)若频率为的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能。
1．如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状玻璃后被分成了、两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压表示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，则（　　）
A．光在玻璃中的传播速度比光小
B．增大图乙中的入射角，光的出射光先消失
C．光的光子能量为
D．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大
2．具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于高温气冷堆核电站说法正确的是（　　）
A．利用核聚变发电，所以需要高温
B．通过改变温度控制核反应速度
C．利用核裂变时发生“质量亏损”而提供能量
D．核反应堆中镉棒插入是提高核反应速度
3．考古中常利用的半衰期来鉴定文物年份，的衰变方程为。已知的半衰期为5700年，下列说法正确的是（　　）
A．该反应是α衰变
B．该反应满足电荷数守恒和质量守恒
C．的比结合能大于的比结合能
D．1g的经过11400年有0.75g的发生了衰变
4．太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应。如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光波长的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为（　　）
A． B． C． D．
5．2024年5月24日，《自然》杂志上发表了一项成果——首次利用放射性元素钷（Pm）制造出一种化学复合物（钷配位复合物）。钷可用某种粒子a照射钕（Nd）获得：；钷具有放射性，衰变为钐（Sm）并释放粒子b：，半衰期为2.64年。由以上信息可知，粒子a、b分别为（　　）
A．中子、电子 B．质子、电子 C．中子、正电子 D．电子、中子
6．中国环流二号“人造太阳”装置中的核反应方程为，已知、、X的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A．该核反应也叫链式反应，是目前核电站的主要核反应 B．X为
C．、、中最小 D．该核反应释放的能量为
7．金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为，质量为m，电量为e。正对M放置一金属网N，M与N间距为d（远小于板长）。在M、N之间加一个恒定电压U，M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．U增大，电流表的读数将增大
B．d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小
C．仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为
D．仅将正、负极对调，电流表的读数将减小
8．我国深空探测器采用钚-238（）核电池作为长效能源。其衰变方程为。利用衰变释放的波长为λ的γ射线，照射探测器表面涂覆的新型钙钛矿材料（逸出功为）引发光电效应为设备供电。已知普朗克常量为h，光速为c。下列说法中正确的是（ ）
A．衰变方程中的X为正电子
B．探测器在宇宙空间航行时钚-238的半衰期将会变长
C．的比结合能比的比结合能小
D．γ射线照射钙钛矿材料逸出光电子的最大初动能
9．铀238本身是不容易衰变的，它是一种稳定的同位素。铀238通常需要先吸收中子然后经过衰变转化为钚，而钚是一种可衰变的同位素。铀238转化为钚的过程：，，，下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．衰变过程中释放的电子，是由原子核内质子转化为中子和电子而来的
D．衰变过程中释放的电子，是由原子核外电子跃迁而来的
10．正电子发射断层扫描（PET）是一种核成像技术.其原理是放射性元素原子核衰变放出正电子与患者体内的电子发生湮灭，探测器记录各处放出γ光子的情况，经计算机处理后产生清晰的图像。若一对速率相同的正、负电子正碰后湮灭生成两个γ光子。则下列说法正确的是（　　）
A．两个光子的频率可以不同
B．两个光子的运动方向可能相同
C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子
D．增大正、负电子的速率，生成的光子的波长变短
11．核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为E1，的结合能为E2，X的结合能为E3。则下列说法正确的是（　　）
A．X为氘核
B．的比结合能小于的比结合能
C．该核反应过程中释放的核能
D．衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的
12．玻尔的氢原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，成功地阐释了原子的稳定性、氢原子光谱的产生和不连续性，依此发明的氢原子钟实现了极高精度的时间测量。氢原子的能级示意图如图所示，已知红外线光子的能量在1.24meV至1.70eV之间，紫外线光子的能量在3.11eV至124eV之间，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。时，下列说法正确的是（　　）
A．能辐射出6种不同频率的光子
B．能辐射出5种不同频率的紫外线光子
C．能辐射出4种不同频率的红外线光子
D．能辐射出3种不同频率的可见光光子
13．激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态时，若恰有能量的光子从附近通过，在入射光的电磁场影响下，原子会跃迁到低能级，从而辐射出新光子。已知光速为c，普朗克常量为h，则新光子的（　　）
A．频率可能大于 B．能量可能小于 C．波长为 D．动量为
14．如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲光的光子能量最大
B．用乙光照射时饱和光电流最大
C．用乙光照射时光电子的最大初动能最大
D．分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽
15．“人造太阳”是基于核聚变的能源装置，通过在1.5亿摄氏度高温下维持氢同位素的持续聚变，产生比传统核电站更高效的能量输出。关于核聚变方程，下列说法正确的是（　　）
A．X是 B．带正电
C．核反应前后总质量不变 D．X的结合能小于的结合能
16．氢原子钟是一种利用氢原子的能级跃迁特性来产生极其精确时间信号的原子钟，是目前最稳定的时间频率标准之一。如图所示为氢原子六个能级的示意图，n为量子数。已知可见光光子的能量范围为1.61eV~3.10eV，根据玻尔理论，下列说法正确的是（　　）
A．使n=6能级的氢原子电离至少要13.6eV的能量
B．氢原子从n=3能级跃迁到n=6能级能量减小
C．氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级放出的光子是可见光光子
D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子不是可见光光子
17．用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为，饱和电流为，如图乙所示。已知光电子的质量为，所带的电荷量为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　）
A．阴极K的逸出功为 B．阴极K的截止频率为
C．光电子的最大初速度为 D．阴极K单位时间内射出的光电子数为
18．氢原子能级示意图如图所示，能量在之间的光子为可见光。要使处于基态的氢原子被激发后，能辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（　　）
A．1．89eV B．10.20eV C．12.09eV D．12.75eV
19．用作为放射源可以产生β射线，β射线可以用来测量板材的厚度，其工作原理是β射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比，的衰变方程为，已知的半衰期为30年，下列说法正确的是（　　）
A．X为电子，由于原子核内没有电子，X由Cs的核外电子电离而来
B．β射线的穿透能力比α射线穿透能力强
C．若以化合物Cs O的形式存在，Cs的半衰期会变长
D．的比结合能比的比结合能大
20．氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谐线满足巴耳末公式其中分别对应谱线，下列关于和光说法正确的是（　　）
A．在同一玻璃介质中传播时，光的传播速度大
B．分别照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度更宽
C．分别用相同光强的光照射同一光电效应装置，光的饱和光电流大
D．用照射某一金属发生光电效应，则用照射该金属也一定能发生光电效应
21．如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3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能量为12.09eV，用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　）
A．要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向b端移动
B．不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的
C．电极K处金属的逸出功是7eV
D．从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能先增加后不变
22．氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　）
A．光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性
B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13eV
C．滑片P向a移动，电流表示数为零时I对应的电压表示数比Ⅱ的大
D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量小
23．用不同波长的电磁波照射同一金属表面会发生不同的现象。用波长为550nm的光照射某金属表面，发生光电效应，光电子的最大初动能为0.25eV；用波长为0.071nm的X射线照射该金属表面，在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有其它波长成分，这种现象称为康普顿效应。已知普朗克常量，真空中光速，电子所带电荷量。下列说法正确的是（　　）
A．该金属的逸出功为2eV B．该金属的逸出功为2.5eV
C．其它成分的X射线波长大于λ0 D．康普顿效应说明了光具有波动性
24．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　）
A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C．速率相等的质子和电子，质子的德布罗意波波长大于电子的德布罗意波波长
D．用蓝光和紫光照射光电管均有电子逸出，蓝光和紫光照射逸出的光电子的动能可能相等
25．铀238核的衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．的比结合能小于的比结合能
B．的结合能为
C．衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线
D．X为α粒子，铀238核的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
26．如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的某种金属制成。现用频率为的紫外线照射阴极，当光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时，光电流达到饱和状态，此时电流表的示数为0.56μA。 已知普朗克常量。下列同学的判断正确的是（　　）
A．阴极K金属的逸出功是
B．光电管每秒从K极逸出的光电子数为
C．光电子的最大初动能为
D．电子到达A极的最大动能是
27．最新研究成果表明氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子（），其能级跃迁遵循玻尔原子结构理论，能级图如图所示。则下列说法正确的是（　　）
A．大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中会辐射出6种能量的光
B．大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，所辐射出的能量最小光子的能量为
C．一个处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中最多会辐射出4种能量的光
D．类氢结构的氦离子处在基态时，核外电子的动能最小
28．铯137是一类致癌物，是铯133的同位素，其半衰期约为30年，发生β衰变的同时会发出γ射线。下列说法正确的有（　　）
A．100个铯137原子核经过30年一定有50个发生衰变
B．铯137发生β衰变时，辐射出的电子来自原子核内
C．提高环境温度与压强，铯137的半衰期会变小
D．铯137发生β衰变的核反应方程式为
29．不同波长的电磁波具有不同的特性，在生产生活中具有不同的应用。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两光分别作为同一双缝干涉实验装置的光源，a光产生的条纹间距较大
B．若a、b两光都是由氢原子能级跃迁产生的，产生a对应的能级差更大
C．若a、b两光照射同一个光电管时都能发生光电效应，b光的遏止电压更大
D．若a、b两光照射同一个狭缝，b光的衍射现象更明显
30．氢原子能级图如图所示，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子中，发现有两种频率的光子能使金属发生光电效应，则下列说法正确的是（　　）
A．金属的逸出功一定大于
B．辐射出的光子一共6种频率
C．辐射出的光子中，从能级跃迁到能级对应的波长最短
D．氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量增大
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题13 原子结构、原子核和波粒二象性
1．（2025·安徽·高考真题）2025年4月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核（）俘获x个中子（），共发生y次衰变，转化为易裂变的铀核（），则（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】根据题意可知，钍核每俘获1个中子质量数加1，电荷数不变，每发生一次衰败，质量数不变，电荷数加1，钍核变成铀核，质量数加1，电荷数加2，则俘获1个中子，发生次衰败，即，
故选B。
2．（2025·山东·高考真题）在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】根据光电子最大初动能与遏制电压的关系
根据图像有
故；
故选B。
3．（2025·云南·高考真题）2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为，则（ ）
A．X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的
B．X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的
C．X为质子，是由核内中子转化而来的
D．X为中子，是由核内质子转化而来的
【答案】A
【详解】根据质量数和电荷数守恒有
可知X为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中产生的。
故选A。
4．（2025·广西·高考真题）有四种不同逸出功的金属材料：铷，钾，钠和镁制成的金属板。现有能量为的光子，分别照到这四种金属板上，则会发生光电效应的金属板为（　　）
A．铷 B．钾 C．钠 D．镁
【答案】A
【详解】当光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知能量是2.20eV的光子分别照射到四种金属板上，会发生光电效应的金属板是铷。
故选A。
5．（2025·河南·高考真题）由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素和。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过106天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】设采集时大气中有x个原子和y个原子，由于的半衰期为139万年，故经过106天后原子的衰变个数可以忽略不计，的半衰期为53天，故经过106天后剩余数量为，故可得
解得
故选B。
6．（2025·海南·高考真题）核反应方程中，则是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X是。
故选C。
7．（2025·福建·高考真题）核反应方程为→+17.6MeV，现真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为与的动能，则（　　）
A．该反应有质量亏损
B．该反应为核裂变
C．获得的动能约为14MeV
D．获得的动能约为14MeV
【答案】AC
【详解】A．核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正确；
B．该反应是核聚变反应，B错误；
CD．在真空中，该反应动量守恒，由于相撞前氘核与氚核动量大小相等，方向相反，系统总动量为零。故反应后氦核与中子的动量也大小相等，方向相反。
由
得反应粒子获得的动能之比为
而两个粒子获得的总动能为，故获得的动能，
获得的动能。故C正确，D错误。
故选AC。
8．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某理论研究认为，原子核可能发生双衰变，衰变方程为。处于第二激发态的原子核先后辐射能量分别为和的、两光子后回到基态。下列说法正确的是（ ）
A． B．
C．的频率比的大 D．的波长比的大
【答案】ABC
【详解】AB．由核反应方程质量数和电荷数守恒可得
解得，AB正确；
CD．由题可得光子的能量大于光子的能量，光子的能量公式，波长
可得的频率大于的频率，的波长小于的波长，C正确，D错误；
故选ABC。
9．（2025·浙江·高考真题）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽
B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q
C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高
D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q
【答案】BC
【详解】A．根据
因Q的截止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，选项A错误；
B．同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大，根据
可知最小德布罗意波长，P大于Q，选项B正确；
C．因Q对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据
可知三束光中Q对应的能级最高，选项C正确；
D．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，选项D错误。
故选BC。
10．（2025·江苏·高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。
(1)求该金属的截止频率；
(2)若频率为的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）根据题意，由光电效应方程有
当时，可得该金属的截止频率
（2）根据题意，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为
1．如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状玻璃后被分成了、两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压表示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为，普朗克常量为，则（　　）
A．光在玻璃中的传播速度比光小
B．增大图乙中的入射角，光的出射光先消失
C．光的光子能量为
D．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大
【答案】C
【来源】2025届广东省高三下学期高考信息卷物理试题
【详解】A．由光路可知，b光的偏折程度较大，可知b光的折射率较大，根据
可知，b光在玻璃中的传播速度比a光小，选项A错误；
B．由光路可知光线第二次射到界面时的入射角等于第一次射到界面时的折射角，则增大图乙中的入射角，两种光都不会发生全反射，即均不会消失，选项B错误；
C．光的折射率较大，则频率较大，能发生光电效应的是b光，根据
可得光子能量为
选项C正确；
D．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，则光电管反向电压变大，则电流表示数变小，选项D错误。
故选C。
2．具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于高温气冷堆核电站说法正确的是（　　）
A．利用核聚变发电，所以需要高温
B．通过改变温度控制核反应速度
C．利用核裂变时发生“质量亏损”而提供能量
D．核反应堆中镉棒插入是提高核反应速度
【答案】C
【来源】2025届浙江省精诚联盟高三下学期二模物理试题
【详解】A．高温气冷堆核电站是将气体作为冷却剂，能够大大提高核电站的安全性。但是目前高温气冷堆核电站采用的是核裂变进行发电，A错误；
B．可控核裂变指的是通过隔棒吸收中子，调节参与反应的中子数目以控制反应速度，B错误；
C．可控核裂变是利用重核裂变的原理，重核裂变在放出能量的过程中存在质量亏损，C正确；
D．核反应堆中镉棒插入吸收中子，降低核反应速度，D错误。
故选C。
3．考古中常利用的半衰期来鉴定文物年份，的衰变方程为。已知的半衰期为5700年，下列说法正确的是（　　）
A．该反应是α衰变
B．该反应满足电荷数守恒和质量守恒
C．的比结合能大于的比结合能
D．1g的经过11400年有0.75g的发生了衰变
【答案】D
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期5月联合模拟考试物理试题
【详解】AB．根据衰变过程中电荷数守恒和质量数守恒，可知X的电荷数为，质量数为0，故该反应是β衰变，满足电荷数和质量数守恒，但不满足质量守恒，AB错误；
C．新核比反应核更稳定，即的比结合能小于的比结合能，C错误；
D．根据的半衰期为5700年，可知11400年是两个半衰期，故1g的有0.75g的发生了衰变，D正确。
故选D。
4．太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应。如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光波长的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【来源】2025届河南省名校联盟高三下学期5月第二次模拟考试物理试题
【详解】由爱因斯坦光电效应方程得
根据图像可知，当时，
得
联立解得
故选B。
5．2024年5月24日，《自然》杂志上发表了一项成果——首次利用放射性元素钷（Pm）制造出一种化学复合物（钷配位复合物）。钷可用某种粒子a照射钕（Nd）获得：；钷具有放射性，衰变为钐（Sm）并释放粒子b：，半衰期为2.64年。由以上信息可知，粒子a、b分别为（　　）
A．中子、电子 B．质子、电子 C．中子、正电子 D．电子、中子
【答案】A
【来源】2025届江西省重点中学协作体高三下学期第二次联考物理试卷
【详解】根据核反应过程电荷数质量数守恒可知：粒子a、b分别为中子、电子。
故选A。
6．中国环流二号“人造太阳”装置中的核反应方程为，已知、、X的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（　　）
A．该核反应也叫链式反应，是目前核电站的主要核反应 B．X为
C．、、中最小 D．该核反应释放的能量为
【答案】D
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期联考考前押题物理试题
【详解】A．该反应为核聚变，不是链式反应，核电站的核反应主要是核裂变，故A错误；
B．根据质量数、电荷数守恒，可知X的质量数为4电荷数为2，则X是，故B错误；
C．核反应生成物更稳定，故更大，故C错误；
D．释放能量为
故D正确。
故选D。
7．金属板M受到紫外线照射时，会持续向各个方向发射不同速率的电子，电子最大速率为，质量为m，电量为e。正对M放置一金属网N，M与N间距为d（远小于板长）。在M、N之间加一个恒定电压U，M与电源正极相连，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．U增大，电流表的读数将增大
B．d减小，电子由M到N的过程，动能变化量将减小
C．仅将正、负极对调，从M逸出的电子，到达N时的最大动能为
D．仅将正、负极对调，电流表的读数将减小
【答案】C
【来源】2025届北京市丰台区高三下学期二模物理试题
【详解】A．由于M与电源正极相连，可知所加电压为反向电压，电场力对电子做负功，则U增大，电流表的读数将减小，故A错误；
B．电子由M到N的过程，根据动能定理可得
可知d减小，由于电压U不变，则动能变化量不变，故B错误；
C．仅将正、负极对调，则电场力对电子做正功，从M逸出的电子，根据动能定理可得
可得到达N时的最大动能为
故C正确；
D．仅将正、负极对调，所加电压为正向电压，电场力对电子做正功，电流表的读数将增大，故D错误。
故选C。
8．我国深空探测器采用钚-238（）核电池作为长效能源。其衰变方程为。利用衰变释放的波长为λ的γ射线，照射探测器表面涂覆的新型钙钛矿材料（逸出功为）引发光电效应为设备供电。已知普朗克常量为h，光速为c。下列说法中正确的是（ ）
A．衰变方程中的X为正电子
B．探测器在宇宙空间航行时钚-238的半衰期将会变长
C．的比结合能比的比结合能小
D．γ射线照射钙钛矿材料逸出光电子的最大初动能
【答案】D
【来源】2025届山东省济宁市高三下学期考前押题联合测试物理试题
【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知衰变释放的X为α粒子，A错误；
B．半衰期由原子核本身性质决定，与环境无关，B错误；
C．衰变过程释放核能，比结合能增大，C错误；
D．由光电效应方程
D正确。
故选D。
9．铀238本身是不容易衰变的，它是一种稳定的同位素。铀238通常需要先吸收中子然后经过衰变转化为钚，而钚是一种可衰变的同位素。铀238转化为钚的过程：，，，下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．衰变过程中释放的电子，是由原子核内质子转化为中子和电子而来的
D．衰变过程中释放的电子，是由原子核外电子跃迁而来的
【答案】B
【来源】2025届甘肃省多校高三下学期5月联考考试物理试卷
【详解】AB．核反应前后质量数守恒，核电荷数守恒，可得，
故A错误，B正确；
CD．衰变过程中释放的电子，是由原子核内中子转化为质子和电子而来的，故CD错误。
故选B。
10．正电子发射断层扫描（PET）是一种核成像技术.其原理是放射性元素原子核衰变放出正电子与患者体内的电子发生湮灭，探测器记录各处放出γ光子的情况，经计算机处理后产生清晰的图像。若一对速率相同的正、负电子正碰后湮灭生成两个γ光子。则下列说法正确的是（　　）
A．两个光子的频率可以不同
B．两个光子的运动方向可能相同
C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子
D．增大正、负电子的速率，生成的光子的波长变短
【答案】D
【来源】2025届江苏省泰州市姜堰区高三下学期二模物理试卷
【详解】A．根据能量守恒定律可知，一对正负电子湮灭后生成两个光子，两个光子的能量相等，所以两个光子的频率相等，A错误；
B．根据动量守恒定律可知，两个光子的动量大小相等，方向相反，因此运动方向相反，B错误；
C．根据能量守恒定律可知，一对正负电子湮灭后必然生成两个光子，C错误；
D．增大正负电子的速率，光子得出能量增大，根据可知，光子的频率增大，波长变短，D正确。
故选D。
11．核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该反应过程中释放的核能为Q。设的结合能为E1，的结合能为E2，X的结合能为E3。则下列说法正确的是（　　）
A．X为氘核
B．的比结合能小于的比结合能
C．该核反应过程中释放的核能
D．衰变过程中放出的光子是由从高能级向低能级跃迁产生的
【答案】C
【来源】2025届江苏省泰州市姜堰区高三下学期二模物理试卷
【详解】A．设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据核反应过程质量数守恒、电荷数守恒有
解得
可知X为氦核，故A错误；
B．原子核发生衰变时，衰变产物比反应物更加稳定，即衰变产物比结合能更大，故的比结合能大于的比结合能，故B错误；
C．核反应的生成物总的结合能大于反应物总的结合能，该核反应过程中释放的核能为
故C正确；
D．衰变过程中放出的光子是由生成的新核 从高能级向低能级跃迁产生的，故D错误。
故选C。
12．玻尔的氢原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，成功地阐释了原子的稳定性、氢原子光谱的产生和不连续性，依此发明的氢原子钟实现了极高精度的时间测量。氢原子的能级示意图如图所示，已知红外线光子的能量在1.24meV至1.70eV之间，紫外线光子的能量在3.11eV至124eV之间，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。时，下列说法正确的是（　　）
A．能辐射出6种不同频率的光子
B．能辐射出5种不同频率的紫外线光子
C．能辐射出4种不同频率的红外线光子
D．能辐射出3种不同频率的可见光光子
【答案】D
【来源】2025届山西省晋城市高三下学期第三次模拟考试物理试题
【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出光的不同频率数，故A错误；
B．辐射出的10种光子中有4种不同频率的紫外线光子，故B错误；
C．辐射出的10种光子中有3种不同频率的红外线光子，故C错误；
D．辐射出的10种光子中有3种不同频率的可见光光子，故D正确。
故选 D。
13．激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态时，若恰有能量的光子从附近通过，在入射光的电磁场影响下，原子会跃迁到低能级，从而辐射出新光子。已知光速为c，普朗克常量为h，则新光子的（　　）
A．频率可能大于 B．能量可能小于 C．波长为 D．动量为
【答案】D
【来源】2025届河南省郑州市高三下学期第三次质量预测（三模）物理试题
【详解】AB．原子发生受激辐射，发出的光子的频率和振动情况都跟入射光子完全一样，故新光子的频率为，新光子的能量为，故AB错误；
C．根据，结合
解得
故C错误；
D．根据，结合C项可得动量为
故D正确。
故选D。
14．如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲光的光子能量最大
B．用乙光照射时饱和光电流最大
C．用乙光照射时光电子的最大初动能最大
D．分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽
【答案】C
【来源】2025届北京市昌平区高三下学期二模物理试卷
【详解】A．根据光电效应方程
根据动能定理
解得，
乙光对应的遏止电压较大，对应的光子能量最大，A错误；
B．用甲光照射时饱和光电流最大，B错误；
C．根据动能定理
解得
用乙光照射时光电子的最大初动能最大，C正确；
D．乙光的光子能量最大，频率最高，波长最短，分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最窄，D错误。
故选C。
15．“人造太阳”是基于核聚变的能源装置，通过在1.5亿摄氏度高温下维持氢同位素的持续聚变，产生比传统核电站更高效的能量输出。关于核聚变方程，下列说法正确的是（　　）
A．X是 B．带正电
C．核反应前后总质量不变 D．X的结合能小于的结合能
【答案】A
【来源】2025届山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试物理试题
【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，核聚变方程为
故A正确；
B．是中子不带电，故B错误；
C．核反应前后质量数不变，因为存在质量亏损，所以质量不守恒，故C错误；
D．核子数越大结合能越大，由A选项可知，X是，所以X的结合能大于的结合能，故D错误。
故选A。
16．氢原子钟是一种利用氢原子的能级跃迁特性来产生极其精确时间信号的原子钟，是目前最稳定的时间频率标准之一。如图所示为氢原子六个能级的示意图，n为量子数。已知可见光光子的能量范围为1.61eV~3.10eV，根据玻尔理论，下列说法正确的是（　　）
A．使n=6能级的氢原子电离至少要13.6eV的能量
B．氢原子从n=3能级跃迁到n=6能级能量减小
C．氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级放出的光子是可见光光子
D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子不是可见光光子
【答案】C
【来源】2025届广西北海市高三下学期第四次模拟考试物理试题
【详解】A．能级的氢原子具有的能量为－0.38eV，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.38eV的能量，故A错误；
B．氢原子从能级跃迁到能级，是由低能级跃迁到高能级，要吸收能量，总能量增大，故B错误；
C．氢原子从能级跃迁到能级，氢原子辐射出的光子的能量为
该光子能量在可见光光子的能量范围内，故C正确；
D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，氢原子辐射出的光子的能量为
该光子能量在可见光光子的能量范围内，故D错误。
故选C。
17．用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为，饱和电流为，如图乙所示。已知光电子的质量为，所带的电荷量为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　）
A．阴极K的逸出功为 B．阴极K的截止频率为
C．光电子的最大初速度为 D．阴极K单位时间内射出的光电子数为
【答案】C
【来源】2025届青海省海东市属中学高三下学期5月模拟预测物理试题
【详解】ABC．根据光电效应方程有
解得，，
选项AB错误，选项C正确；
D．光电子几乎是瞬间发射的，设单位时间内射出的光电子数为n，根据电流的定义有，选项D错误。
故选C。
18．氢原子能级示意图如图所示，能量在之间的光子为可见光。要使处于基态的氢原子被激发后，能辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（　　）
A．1．89eV B．10.20eV C．12.09eV D．12.75eV
【答案】C
【来源】2025届新疆维吾尔自治区阿拉尔市高三下学期二模联考理综物理试题
【详解】氢原子从第1能级跃迁最近的第2能级跃迁是，光子的能量为
故高能级跃迁到第1能级放出的光子均为紫外线；
而从高能级向第2能级跃迁时，放出的光子为可见光；从高能级向第3能级跃迁时，放出的光子为红外线。所以至少要让氢原子激发到第3能级，最少应给氢原子提供的能量为，选项C正确。
19．用作为放射源可以产生β射线，β射线可以用来测量板材的厚度，其工作原理是β射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比，的衰变方程为，已知的半衰期为30年，下列说法正确的是（　　）
A．X为电子，由于原子核内没有电子，X由Cs的核外电子电离而来
B．β射线的穿透能力比α射线穿透能力强
C．若以化合物Cs O的形式存在，Cs的半衰期会变长
D．的比结合能比的比结合能大
【答案】B
【来源】2025届湖北省部分学校联考高三下学期三模物理试题
【详解】A．衰变方程为
由电荷数守恒和质量数守恒可知为，故 为电子，它由原子核内一个中子变成一个质子而来，方程式为
故A错误；
B．射线的穿透能力比射线穿透能力强，故B正确；
C．半衰期是由放射性原子核自身内部结构决定，与其他因素无关，故C错误；
D．，自发衰变产生，因此比更稳定，比结合能更大，故D错误。
故选B。
20．氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谐线满足巴耳末公式其中分别对应谱线，下列关于和光说法正确的是（　　）
A．在同一玻璃介质中传播时，光的传播速度大
B．分别照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度更宽
C．分别用相同光强的光照射同一光电效应装置，光的饱和光电流大
D．用照射某一金属发生光电效应，则用照射该金属也一定能发生光电效应
【答案】A
【来源】2025届湖南省邵阳市高三下学期第三次联考物理试卷
【详解】AB．根据题意，由巴耳末公式可知，光的波长较大，折射率较小，则由公式可知，光的传播速度大，分别照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度更宽，故A正确，B错误；
C．若用两光照射同一光电效应装置，均能发生光电效应，相同光强的光，光频率较小，光子能量较小，光子数较多，饱和光电流大，故C错误；
D．光的波长较大，频率较小，则用照射某一金属发生光电效应，用照射该金属不一定能发生光电效应，故D错误。
故选A。
21．如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3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能量为12.09eV，用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　）
A．要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向b端移动
B．不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的
C．电极K处金属的逸出功是7eV
D．从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能先增加后不变
【答案】D
【来源】2025届江苏省苏州市八校高三下学期三模联考物理试卷
【详解】A．要使微安表的示数恰好为零，光电管应接入反向电压，即K板电势高于A板电势，则滑片P应由图示位置向a端移动，故A错误；
B．根据
可知不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是不同的，故B错误；
C．用光子能量为12.09eV照射到光电管电极K上，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零，可知遏止电压为7V，根据
可得逸出功为
故C错误；
D．图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，若从图示位置向b端滑动滑片P，正向电压增大，则微安表的读数会先增加后不变，故D正确。
故选D。
22．氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　）
A．光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性
B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13eV
C．滑片P向a移动，电流表示数为零时I对应的电压表示数比Ⅱ的大
D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量小
【答案】BC
【来源】2025届浙江省z20名校联盟高三下学期模拟预测物理试题
【详解】A．氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I的光子能量为
从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ的光子能量
可知光Ⅰ光子能量较大，频率较大，比光Ⅱ有更显著的粒子性，故A错误；
B．根据
可知两种光分别照射阴极K产生的光电子的最大初动能之差等于光子能量之差，即
根据
可知到达阳极A的最大动能之差为
故B正确；
C．滑片P向a移动，光电管的反向电压变大，当光电流为零时满足
可知光I对应的截止电压较大，即电流表示数为零时I对应的电压表示数比Ⅱ的大，故C正确；
D．Ⅰ光频率较大，折射率较大，可知用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量大，故D错误。
故选BC。
23．用不同波长的电磁波照射同一金属表面会发生不同的现象。用波长为550nm的光照射某金属表面，发生光电效应，光电子的最大初动能为0.25eV；用波长为0.071nm的X射线照射该金属表面，在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有其它波长成分，这种现象称为康普顿效应。已知普朗克常量，真空中光速，电子所带电荷量。下列说法正确的是（　　）
A．该金属的逸出功为2eV B．该金属的逸出功为2.5eV
C．其它成分的X射线波长大于λ0 D．康普顿效应说明了光具有波动性
【答案】AC
【来源】2025届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题
【详解】AB．根据光电效应方程得
A正确，B错误；
C．根据康普顿效应，光子与电子碰撞后，光子的能量减小，根据 ，光子的波长增大，所以其它成分的X射线波长大于λ0，C正确；
D．康普顿效应说明了光具有粒子性，D错误。
故选AC。
24．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　）
A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C．速率相等的质子和电子，质子的德布罗意波波长大于电子的德布罗意波波长
D．用蓝光和紫光照射光电管均有电子逸出，蓝光和紫光照射逸出的光电子的动能可能相等
【答案】BD
【来源】2025届河南省十校教研联盟高三下学期4月联合模拟考试物理试卷
【详解】A．由黑体辐射的实验规律，普朗克提出能量子概论，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，是用光的粒子性解释，故A错误；
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明运动的实物粒子具有波动性，B正确；
C．由德布罗意波波长，粒子动量，质子质量大，速率相等的质子比电子动量大，波长小，C错误；
D．由光电效应方程，紫光的频率高，逸出电子最大动能大，但电子从金属中不同位置逸出时动能不同，逸出电子在零到最大值之间都存在，即蓝光和紫光照射逸出光电子的动能可能相等，D正确。
故选BD。
25．铀238核的衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）
A．的比结合能小于的比结合能
B．的结合能为
C．衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线
D．X为α粒子，铀238核的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
【答案】AC
【来源】2025届浙江省稽阳联谊学校高三下学期二模物理试题（选考）
【详解】A．发生衰变后，原子核更稳定，所以的比结合能小于的比结合能，故A正确；
B．为衰变过程释放出的核能，不是的结合能，故B错误；
C．衰变后核处于高能级，其向低能级跃迁时伴随放出γ射线，故C正确；
D．根据核反应过程中质量数和电荷数守恒，可知X为α粒子（），但铀238核的半衰期不随温度变化。故D错误。
故选AC。
26．如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的某种金属制成。现用频率为的紫外线照射阴极，当光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时，光电流达到饱和状态，此时电流表的示数为0.56μA。 已知普朗克常量。下列同学的判断正确的是（　　）
A．阴极K金属的逸出功是
B．光电管每秒从K极逸出的光电子数为
C．光电子的最大初动能为
D．电子到达A极的最大动能是
【答案】BD
【来源】2025届浙江省金华市义乌市高三下学期三模物理试题
【详解】A．由题可知，金属的截止频率
故金属的逸出功
A错误；
B．光电管每秒逸出的电荷量
故每秒逸出的光子数
B正确；
C．根据光电效应方程可知，光子的最大初动能
C错误；
D．根据动能定理可得
代入数据解得电子到达A极的最大动能
D正确。
故选BD。
27．最新研究成果表明氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子（），其能级跃迁遵循玻尔原子结构理论，能级图如图所示。则下列说法正确的是（　　）
A．大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中会辐射出6种能量的光
B．大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，所辐射出的能量最小光子的能量为
C．一个处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中最多会辐射出4种能量的光
D．类氢结构的氦离子处在基态时，核外电子的动能最小
【答案】BC
【来源】2025届河北省沧州市多校高三下学期二模物理试题
【详解】A．大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，依据数学组合公式，，选项A错误；
B．大量处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，所辐射出的能量最小光子的能量为
选项B正确；
C．一个处在第4激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中最多会辐射出4种能量的光，选项C正确；
D．类氢结构的氦离子处在基态时，其电势能最小，核外电子的动能最大，选项D错误。
故选BC。
28．铯137是一类致癌物，是铯133的同位素，其半衰期约为30年，发生β衰变的同时会发出γ射线。下列说法正确的有（　　）
A．100个铯137原子核经过30年一定有50个发生衰变
B．铯137发生β衰变时，辐射出的电子来自原子核内
C．提高环境温度与压强，铯137的半衰期会变小
D．铯137发生β衰变的核反应方程式为
【答案】BD
【来源】2025届海南省多校高三下学期高考模拟考试（三模）物理试题
【详解】A．半衰期是统计规律，对于少数原子核不适用，故A错误；
B．铯137发生β衰变时，是原子核发生衰变造成的，故B正确；
C．原子核的半衰期与原子核内部本身的因素决定，跟所处的物理、化学状态无关，所以半衰期不会发生变化，故C错误；
D．此核反应方程满足电荷数和质量数守恒，故D正确；
故选BD。
29．不同波长的电磁波具有不同的特性，在生产生活中具有不同的应用。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两光分别作为同一双缝干涉实验装置的光源，a光产生的条纹间距较大
B．若a、b两光都是由氢原子能级跃迁产生的，产生a对应的能级差更大
C．若a、b两光照射同一个光电管时都能发生光电效应，b光的遏止电压更大
D．若a、b两光照射同一个狭缝，b光的衍射现象更明显
【答案】AC
【来源】2025届山东省聊城市高三下学期二模物理试题
【详解】A．根据电磁波谱可知a光波长大于b光波长，根据条纹间距
可知a光产生的条纹间距较大，故A正确；
B．a光波长大，频率小，故a光能量小，则a对应的能级差更小，故B错误；
C．b光波长小，频率大，b光的遏止电压更大，故C正确；
D．因为b光波长小，更不易产生明显的衍射现象，故D错误。
故选AC。
30．氢原子能级图如图所示，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子中，发现有两种频率的光子能使金属发生光电效应，则下列说法正确的是（　　）
A．金属的逸出功一定大于
B．辐射出的光子一共6种频率
C．辐射出的光子中，从能级跃迁到能级对应的波长最短
D．氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量增大
【答案】AB
【来源】2025届甘肃省白银市靖远县多校高三下学期5月联考（三模）物理试题
【详解】B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子一共有种频率，B项正确；
A．6种频率的光子的能量对应着6种跃迁的能级差，即对应的能量分别为、、、、、，有两种频率的光子能使金属发生光电效应，一定对应的光子能量为和，金属的逸出功一定大于，A项正确。
CD．由知，辐射出的光子中，从能级跃迁到能级对应的波长最长，根据波尔理论，氢原子从高能级跃迁到低能级后，氢原子的能量降低，CD项错误。
故选AB。
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