2026屆高考物理一輪總復(fù)習提能訓(xùn)練（八十四）含答案

提能訓(xùn)練練案［84］

基礎(chǔ)鞏固練

題組一盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型、能級躍遷

1.根據(jù)a粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示是某同學(xué)

畫出的a粒子散射實驗的圖景，圖中實線表示a粒子的運動軌跡，下列說法正確的是

()

A.軌跡3是正確的

B.軌跡2是正確的

C.少部分的a粒子穿過金箔后仍沿原方向前進

D.a粒子在軌跡3的電勢能先減小后增大

［答案］A

［解析］在a粒子散射實驗結(jié)果中，絕大多數(shù)a粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進,

極少數(shù)發(fā)生超過90。的大角度偏轉(zhuǎn)，越靠近原子核，軌跡偏轉(zhuǎn)越大，而題圖中軌跡2的

偏轉(zhuǎn)程度超過軌跡3,故軌跡2錯誤，軌跡3正確；在軌跡3,原子核對a粒子先做負

功再做正功，所以a粒子電勢能先增大后減小，故A正確，B、C、D錯誤。

2.(2024?江西卷)近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化線基系列發(fā)光二極管

(LED),開創(chuàng)了國際上第三條LED技術(shù)路線。某氮化鐵基LED材料的簡化能級如圖所

示,若能級差為2.20eV(約3.52X1019j),普朗克常量力=6.63X10的j$則發(fā)光頻率

約為()

2.20“V

A.6.38X1014出B.5.67X1014Hz

C.5.31XI0MHzD.4.67X10I4Hz

［答案］C

［解析］

2.2OeV=3.52xlO-wJ

E=hv

a3.52xlO-NJ

v=-f-=-----------------=5.31X10uHz.C止確

h6.63xlOuJ-s

3.（2023?河北卷）2022年8月30日，國家航天局正式發(fā)布了“羲和號”太陽探測

衛(wèi)星國際上首次在軌獲取的太陽山譜線精細結(jié)構(gòu)。比是氫原子巴耳末系中波長最長的

譜線，其對應(yīng)的能級躍遷過程為（）

A.從8躍遷到〃=2

B.從〃=5躍遷至IJ九=2

C.從〃=4躍遷至IJ八=2

D.從〃=3躍遷到〃=2

［答案］D

［解析］H”是氫原子巴耳末系中波長最長的譜線，根據(jù)u可知H〃是氫原子巴

耳末系中頻率最小的譜線，根據(jù)氫原子的能級圖，利用玻爾理論中的頻率條件

瓦，可見能級差越小，頻率越低，波長越長。故對應(yīng)的能級躍遷過程為從"=3躍遷

到〃=2。故選D。

4.（多選）（2025?八省聯(lián)考山西陜西卷）氫原子能級圖如圖所示，若大量氫原子處于〃

19

=1,2,3,4的能級狀態(tài),已知普朗克常量力=6.6X1074J.S,IeV=1.6X10-J,某睇鈉化

合物的逸出功為2.0eV,則（）

nE/cV

4~~~-0.85

3-------------------------1.51

2-------------------------3.4

-13.6

而中物理

A.這些氫原子躍遷過程中最多可發(fā)出3種頻率的光

B.這些氫原子躍遷過程中產(chǎn)生光子的最小頻率為1.6義10用Hz

C.這些氫原子躍遷過程中有4種頻率的光照射該睇艷化合物可使其電子逸出

D.一個動能為12.5eV的電子碰撞一個基態(tài)氫原子不能使其躍遷到激發(fā)態(tài)

［答案］BC

［解析］這些氫原子躍遷過程中最多可發(fā)出C3=6種頻率的光，故A錯誤；氫原子

-=

從〃=4能級躍遷到〃=3能級發(fā)出的光子的能量最小為E=￡4^30.66eV,這些氫原

子躍遷過程中產(chǎn)生光子的最小頻率為二=4=。6：2：：1心_pjz=1.6X10l4Hz,故B正

h6.6X1034

確；某鐳艷化合物的逸出功為2.0eV,則這些氫原子躍遷過程中有4種頻率的光照射該

睇艷化合物可使其電子選出，分別是從〃=4能級躍遷到〃=1能級發(fā)出的光子，從〃=

3能級躍遷到n=1能級發(fā)出的光子，從〃=2能級躍遷到n=1能級發(fā)出的光子，從〃=

4能級躍遷到〃=2能級發(fā)出的光子，故C正確；一個基態(tài)氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)所需的

最小能量為Emin=殳-8=10.2eV,一個動能為12.5eV的電子（大于10.2eV）碰撞一個

基態(tài)氫原子能使其躍遷到激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選BC。

題組二原子核的衰變半衰期

5.（多選）科學(xué)家利用天然放射性元素的衰變規(guī)律，通過對目前發(fā)現(xiàn)的古老巖石中鈾

含量來推算地球的年齡，鈾238的相對含量隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確

的是（）

A.鈾238發(fā)生a衰變的方程為爰U-＞能Th+8He

B.測得某巖石中現(xiàn)含有的鈾是巖石形成初期時的一半，可推算出地球的年齡約為

45億年

C.2000個鈾核經(jīng)過90億年，一定還有500個鈾核未發(fā)生衰變

D.鈾238（爰U）最終衰變形成鉛206（般6pb）,需經(jīng)8次a衰變，6次。衰變

［答案］BD

［解析］鈾238發(fā)生a衰變的方程為爰U-耐1Th+?He,選項A錯誤；測得某巖石

而中物理

中現(xiàn)含有的鈾是巖石形成初期時的一半，即經(jīng)過了一個半衰期，可推算出地球的年齡約

為45億年，選項B正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)的原子核衰變

不適用，選項C錯誤；鈾238（爰U）最終衰變形成鉛206（逆Pb）,a衰變的次數(shù)”8二”至

8次，。衰變的次數(shù)82+2X8-92=6次，選項D正確。

6.（2023?浙江卷）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將那Pu

衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。睜pu的衰變方程為岸Pu一員u+?Hc,則（）

A.衰變方程中的X等于233

B.？He的穿透能力比y射線強

C.我8pu比員U的比結(jié)合能小

D.月夜的寒冷導(dǎo)致那Pu的半衰期變大

［答案］C

［解析］根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為那Pu-爰U+3He,即衰變方

程中的X=234,故A錯誤；&Hc是a粒子，穿透能力比y射線弱，故B錯誤；比結(jié)合

能越大越穩(wěn)定，由于那Pu衰變成為了物u,故皆U比肄Pu穩(wěn)定,即&卬u比鏟U的比

結(jié)合能小，故C正確；半衰期由原子核本身決定，與溫度等外部因素無關(guān)，故D錯誤。

故選C。

題組三裂變和聚變核反應(yīng)核能的計算

7.（2024?甘肅卷）2024年2月，我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器國家大科學(xué)裝置上

成功合成了新核素序Os,核反應(yīng)方程如下：

lg6Cd+J!Ni一^?廢Os+4X

該方程中*是（）

A.質(zhì)子B.中子

C.電子D.a粒子

［答案］B

［解析］根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得X是中子（布），B正確。

8.（2025?河南項城五校聯(lián)考）隨著中國玉兔月球探測器成功著陸月球背面，世界上

掀起了新一輪的月球探測熱潮。月球表面蘊含豐富而地球卻十分匱乏的氮3,氮3是一

種非常理想的核聚變材料，月球氨3的開發(fā)對解決能源危機有著積極的意義。氨3與氣

核的核反應(yīng)方程為3He+汨THe+X+AE,其中△￡為釋放的核能。且知笊核的比結(jié)合

裔中物理

能為后,氮核的比結(jié)合能為之，則下列說法中正確的是（）

A.X為中子

B.筑3的比結(jié)合能比氫核的比結(jié)合能大

C.氮3的比結(jié)合能為"與二竺

D.氮3的比結(jié)合能為建二苧士竺

［答案］c

［解析］根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)方程為3He+汨f?He+|H+AE,可

知X為質(zhì)子，故A錯誤；核反應(yīng)放出能量，生成的氮核比氮3更穩(wěn)定，可知氨3的比

結(jié)合能比氨核的比結(jié)合能小，故B錯誤；根據(jù)3E+2E+AE=4E2，可得氨3的比結(jié)合

-NF-7Fi

能為一3'故C正確，D錯誤。

9.（多選）（2020?浙江卷）太陽輻射的總功率約為4X1026w,其輻射的能量來汽聚變

反應(yīng)，在聚變反應(yīng)中，一個質(zhì)量為1876.1MeV/F（c為真空中的光速）的笊核（汨）和一個

質(zhì)量為2809.5McV/c2的晁核價H）結(jié)合為一個質(zhì)量為3728.4McV//的氨核?He）,并放

出一個X粒子，同時釋放大約17.6MeV的能量。下列說法正確的是（）

A.X粒子是質(zhì)子

B.X粒子的質(zhì)量為939.6MeV/c2

C.太陽每秒因為輻射損失的質(zhì)量約為4.4X109kg

D,太陽每秒因為輻射損失的質(zhì)量約為17.6MeV/c?

［答案］BC

［解析］由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,則X為中子,

A項錯誤；根據(jù)能量關(guān)系可知〃%。2=（1876.1+2809.5-3728.4-17.6）MeV,解得〃0=

E

939.6MeV/c2,B項正確；太陽每秒放出的能量E=P/=4X10"J,損失的質(zhì)量&〃=-；=

cz

4X102614X1026

…kg仁4.4義109kg,C項正確;因為^=4X1026J=———eV=2.5X1045eV=

y101.oX1U

E

2.5X1039MeV,則太陽每秒因為輻射損失的質(zhì)量為A〃?=f=2.5X1039MeV/5,D項錯

c2

誤。

能力提升練

裔中物理

10.（多選）（2025?寧德模擬）靜止在。點的3c原子核發(fā)生衰變的同時，空間中加入

如圖所示的勻強電場。之后衰變產(chǎn)物力、8兩粒子的運動軌跡。力、OB如圖中虛線所示,

不計重力和兩粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

A.力、B兩粒子均帶正電

B.A4c原子核發(fā)生的是a衰變

C.力粒子為FBe

D.衰變后瞬間4、3粒子速度比為5：2

［答案］ABC

［解析］根據(jù)小8兩粒子的運動軌跡，可知其所受電場力均與電場方向相同，A.

8兩粒子均帶正電4c原子核發(fā)生的是a衰變，故A、B正確；根據(jù)/、8兩粒子的運

動軌跡,該核反應(yīng)方程為&dCfJOBe+SHe,衰變過程動量守恒有〃74匕-=0,可知

質(zhì)量越大，速度越小，1哈?的初速度小于狙。的初速度，粒子在電場中做類平拋運動，

則有x=%N=平凡解得、=必匕，可知當兩粒子豎直方向的位移相等時，F(xiàn)Bc粒子

2加2mp2

的水平位移較小，/粒子為NBe,故C正確；衰變過程動量守恒有啊匕-〃?80=0,可

得衰變后瞬間44粒子速度比為匕：%=2：5,故D錯誤。

11.（2023?河北省模擬）為了解釋氫原子的發(fā)光現(xiàn)象，玻爾于1913年提出了原子假

說。如圖所示，一電子繞氫原子核做勻速圓周運動，基態(tài)的軌道半徑為小，電子在該軌

道上運動的動能為基態(tài)原子的能量為5,某激發(fā)態(tài)的軌道半徑為，2,電子在該軌

道上運動的動能為反2,該激發(fā)態(tài)原子的能量為瓦。普朗克常量為爪下列說法中正確

的是（）

而中物理

A.Ek2>Eki

B.電子可以在小和,2之間的任意軌道上穩(wěn)定運動

F、一Fi

C.處于該激發(fā)態(tài)的原子向基態(tài)躍遷時釋放的光子頻率為

D.氫原子的上述能級躍遷釋放能量的方式和氫彈釋放能量的方式相同

［答案］C

［解析］電子繞原子核做圓周運動，由庫侖力提供向心力得,=〃?/,可得電子的

11

動能為穌=彳〃2^=k0c-，由于門〈9，則有41>反2，故A錯誤；根據(jù)玻爾的電子軌道

量子化假設(shè)，可知電子不可以在小和，2之間的任意軌道上穩(wěn)定運動，故B錯誤；處于

該激發(fā)態(tài)的原子向基態(tài)躍遷時釋放的光子能量為2E?-Ei，可得釋放的光子頻率為v

=4^,故C正確；氫原子的上述能級躍遷釋放能量的方式和氫彈釋放能量的方式不

h

相同，氫彈是通過輕核聚變釋放能量，故D錯誤。

12.（多選）（2023?浙江卷）氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見

光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I,從能級3躍遷到

能級2產(chǎn)生可見光H。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3

所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實驗裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列

說法正確的是（）

圖2

圖3

A.圖1中的兒對應(yīng)的是I

B.圖2中的干涉條紋對應(yīng)的是n

C.I的光子動量大于II的光子動量

D.p向。移動，電流表示數(shù)為零時I對應(yīng)的電壓表示數(shù)比n的大

［答案］CD

而中物理

［解析］根據(jù)題意可知。氫原子發(fā)生能級躍遷時，由公式可得%-￡〃=加=一，可

A

知，可見光I的頻率大，波長小，可見光n的頻率小，波長大。可知，圖1中的心對

應(yīng)的是可見光n,故A錯誤；由公式有，干涉條紋間距為心=白，由圖可知，圖2中

間距較小，則波長莪小，對應(yīng)的是可見光I,故B錯誤；根據(jù)題意，由公式可得，光子

h

動量為〃=—=T，可知，I的光子動量大于II的光子動量，故C正確；根據(jù)光電效應(yīng)

CX

方程及動能定理可得eq=6一%），可知，頻率越大，遏止電壓越大，則