五年高考真题分美集训
物理
正确：大量氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以韬射出
确：须率越大，光子能量越大，相同光强的光，Hy光的光子数
6种不同频率的光子，其中只有从n=4能级跃迁到n=2能
多，故分别照射同一光电效应装置时H,光的饱和光电流大，
级和从=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子能量在可
D错误。
见光光子能量范田内，所以可辐射出2种频率的可见光，选
5.C根据核反应方程Y十2Am→，X十2站n
项D正确.
根据质子数守恒设Y的质子数为y,则有y十95=119十0，可
15.D由德布罗意波长公式入=h可知，质子的波长与动童成
得y=24,即Y为Cr:极据质量数守恒，则有54+243=A十
2,可得，A=295,故选C。
反比，而动量与动能关系为p=√2mEk,所以A项错误；天
6.C根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为28Pu一
然放射的三种射线中穿透能力最强的是Y射线，B项错误：
234U+He
光电效应实验中的截止领率是指使金偏恰好发生光电效应
即衰变方程中的X=234,故A错误：
时入射光的须率，即y=W。,只与金离的逸出功W。有关，
C项错误：衍射是波的特性，所以电子束穿过铝箔的衍射图
He是a粒子，穿透能力比y射线弱，故B错误：比结合能越
样说明电子具有波动性，D项正确.
大越稳定，由于Pū衰变成为了是U,故U比Pu稳定，
16.D用一张纸就能挡住a射线，而Y射线能穿透几厘米厚的
即路Pu比酷U的比结合能小，故C正确；半衰期由原子核
铅板，Y射线的穿透能力比Q射线的穿透能力强，A错误；天
木身决定的，与温度等外部因素无关，故D错误.故选C,
然放射现象说明原子核具有复杂的结构，B错误：一次核聚
7.A由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的
变反应释放的能量不一定比核裂变反应的多，但核聚变反
能量相等，选项A正确；因②对应的能级差小于①对应的能
应中平均每个核子释放的能量一定大于核裂变反应中平均
级差，可知②的能量小于④的能量，根据E=v可知②的频
每个核子放出的能童，C错误：放射性元素衰变的快慢是由
率小于④的频率，迭项B错误；因②对应的能级差小于①对
核内部自身的因素决定的，跟原子所处的物理状态（如温
应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用
度、压强等)以及化学状态（如单质、化合物等）无关，D
①照射某全属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一
正确.
定能发生光电效应，选项C错误；因④对应的能级差大于①
17,解析(1)由题意可知年个光子的动量为力=立
对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频单大于①，因
用①照射某金属表面时能迹出光电子的最大初动能为Ek,
每个光子的能量为E=y=A员
根据Em=y一W这出功，则用④照射该金属逸出光电子的最
大初动能大于E,选项D错误.故选A
(2)太阳均匀地向各个方向韬射硬X射线，根据题意设1秒
8,AB选项核聚变的核反应方程不满足质量数守恒和电荷数
发射总光子数为…别尽=
守恒：C选项中铀235是核裂变的核反应燃科，不是核聚变
的核反应燃料：D选项无论是核裂变还是核聚变，都有质量
可得n=4πR2
亏损.故远A.
9.A由图中可知=2和=1的能级差之间的能量差值为
所以t秒辐射光子的总能量W=E'=h￡=4RNh:
△E=E2-E1=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV
Sλ
与深测器探测到的谱线能量相等，故可知此谱线来源于太阳
太阳精射硬X射线的总功率P=W=4πRNhc
中氢原子=2和=1能级之间的跃迁，
S
故选A.
答案（Ip=会，E-A:(2)1c
10.B映125的半衰期为60天，180天是三个半衰期，由半衰
Sλ
题组二
期定义可知，此时刺余的碘125的质量m=(号）m,
1.D根据核反应前后质量数和电荷数守恒得，A=12十1一7
一2×1=4，Z=6+1一3一2×1=2，则X为He,D正确.
8mo,故B正确，ACD错误.
2.D核反应过程中质量数和电荷数守恒，核反应方程式为H
11.C光电效应说明光子具有能量，揭示了光的粒子性，C
十H+,He十n,A错误：核反应过程中，生成物比反应物要
正确.
稳定，比结合能越大，原子核越稳定，故氖核的比结合能比氯
12.A要使处于n=20的氢原子吸收一个光子后恰好失去一
核的小，B错误：核力是短程力，数量级在1015m内才会发
个电子变成氢离子，则需要吸收光子的能量为E=0
生核聚变，故氘核与氚核的问距达到10-10m不会发生核聚
变，C错误；一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损△m
(8)ev=0.034ev
(2.0141+3.0161一4.0026一1.0087)u=0.01891,聚变反
则被吸收的光子是红外线波段的光子.故选A.
应释放的能量是△E=△m·93l.5MeV≈17.6MeV,4g氘
13.BA.从n=3跃迁到n=1放出的光电子能量最大，根据
完全参与聚支释放出能量E=号×6.0X102”×△E≈2.11×
E=E一W。
可得此时最大初动能为E=9.8eV,故A错误：
1025MeV,数量级为1025MeV,D正确。
B.根据p=力=E=v
3.C由动能定理得eU=Ek一Eko,故电子到达N的动能与
又因为从n=3跃迁到n=1放出的光子能量最大，故可知
M,N间距离无关，A错误；由动能定理得eU=E一？m哈，
动量最大，故B正确：
则到达V的电子的最大动能与初遂度方向无关，B错误：逸
C.大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态能放出C=3
出的光电子初速度最大且方向沿y方向时，y方向位移最
种领率的光子，其中从n=3跃迁到n=2放出的光子能
大，由
量为
三ma,d=与at2,m=mt,联立解得y=md入/2
△Ek=3.4eV-1.51eV=1.89eV<2.29eV
C正确：由动能定理得eU=子m哈，解得U=m,D
不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，故C错误：
2e
D.由于从”=3跃迁到=4能级需要吸收的光子能量为
错误。
△Ek=1,51eV-0.85eV=0.66eV≠0.85eV
4.C由
=R(一)和=解得f=R(一)
所以用0.85eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到n=4激
发态，故D错误.故选B.
越大，频率越大，相邻光的频率之差越小，由题图知，H。的频
14.ABA.根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为
率大于H,的频率，由C=入f知，H多的波长小于H,的波长
1,电荷数为1，即为H,故A正确；
由波长越长衍射现象越明显知，照射同一衍射装置，H。的中
B.常用的示踪原子有：C,O,H,故B正确：
央明条纹宽度窄，A错误；频率越大，折射率越大，偏析程度
C._9e由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电
越大，以相同入射角斜射入平行玻璃砖，H光的侧移量大，B
子，电子被释放出来，所以-来自原子核内，故C错误；
错误；功率P=h,故以相同功率发射的细光束，频率越大，
D.半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，
光子数越少，真空中单位长度上Hy光的平均光子数多，C正
个数较少时规律不成立，故D错误.故选AB.
182五年高考真题分类集训
物理
专题十三
近代物理
题组
用时：
易锈记录：
1.(2024·山东卷)2024年是中国航天大年，神舟
3.52×10-19J),普朗克常量h=6.63×
十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装
10一34J·s,则发光频率约为
载了具有抗干扰性强的核电池。已知盥Sr衰变
为8Y的半衰期约为29年；2Pu衰变为酷U的
半衰期约为87年。现用相同数目的sSr和2Pu
2.20V
各做一块核电池，下列说法正确的是
()
A.照Sr衰变为8Y时产生a粒子
E
B.2Pu衰变为2影U时产生3粒子
A.6.38×1014Hz
B.5.67×1014Hz
C.50年后，剩余的照Sr数目大于2Pu的数目
C.5.31×1014Hz
D.4.67×1014Hz
D.87年后，剩余的8Sr数目小于2Pu的数目
6.(2023·山东卷)“梦天号”T
2.(2024·黑吉辽卷)（多选）X射线光电子能谱仪
实验舱携带世界首套可相
2
是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光
互比对的冷原子钟组发射
钟激光
电子进行分析的科研仪器。用某一频率的X光
升空，对提升我国导航定
1
照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X
位、深空探测等技术具有I
光的强度，则
重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级
A.该金属的逸出功增大
体系，原子吸收频率为的光子从基态能级I
B.X光的光子能量不变
跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为
C.逸出的光电子最大初动能增大
的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条
D.单位时间逸出的光电子数增多
件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐
3.(2024·湖南卷)量子技术是当前物理学应用研
射，发出钟激光，最后辐射出频率为3的光子回
究的热点，下列关于量子论的说法正确的是
到基态。该原子钟产生的钟激光的频率2为
()
A,普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
A.0十1十3
B.0十1一3
B.光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金
C.0-1十3
D.0-1一3
属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子
7.(2023·全国乙卷)2022年10月，全球众多天文
从该金属表面逸出
设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的
C.康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射
“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件
后仅有波长小于原波长的射线成分
观测中作出重要贡献.由观测结果推断，该伽马
D.德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具
射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048J.假
有波动性
设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟
4.(2024·湖北卷)硼中子俘获疗法是目前治疗癌
平均减少的质量量级为（光速为3×108ms)
症最先进的手段之一、gB十6n→gX+Y是该疗
法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不
A.1019kg
B.1024kg
同的原子核，则
C.1029kg
D.1034kg
A.a=7,b=1
B.a=7,b=2
8.(2023·全国甲卷)在下列两个核反应方程中X
C.a=6,b=1
D.a=6,b=2
+1N→Y+1O、Y+Li→2X,X和Y代表两种
5.(2024·江西卷)近年来，江西省科学家发明硅衬
不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数
底氮化镓基系列发光二极管(LED),开创了国际
和质量数，则
()
上第三条LED技术路线。某氮化镓基LED材
A.Z=1,A=1
B.Z=1,A=2
料的简化能级如图所示，若能级差为2.20eV(约
C.Z=2,A=3
D.Z=2,A=4
78可
详解答案
17.A开关S闭合时，副线图总的电阻减小，由于变压器的匝
石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光
数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即V
示数不变，但因副线图的总电阻减小，刚副线图的总电流增
子和电子碰撞后，电子获得一定动量，光子
大，则原线图的电流增大，故A,的示数变大：由于副线图的
动量变小，根据波长入=
h可知波长变长
电流增大，故串联在副线图的电阻R两端的电压增大，而副
线图的总电压不变，所以副线图并联部分的电压减小，即
德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子
V2的示数减小，故电流表A2的示数减小，故A正确，BCD
D
和电子
错误.故选A.
18.C理想变压器原线图所接电源电压有效值U1=220V,由
变压器的变压原理有号=得，又m1阳=4：1，解得U,
质宝数子u:I+1=+
72
=F,=2.B对
55V,则电压表的示数为55V,C正确；由欧姆定律得，副线
+n→X+Y
U255
图的电流1=尺=器A=1A,则制线图的输出功率P,
电荷数守恒：5+-3+h
U212=55×1W=55W,又变压器的输入功率等于输出功
5.C根据题意可知，辐射出的尤子能量e=3.52×10-19J,由e
幸，故原线圈的输入功率等于55W,A错误；由P1=U1I1
=hy代入数据解得y=5.31×1014Hz,C正确。
6.D设对应能级的能量分别为EI、E■，E1、E2,由跃迁理论
L=是=A=0.25A,则电流表的示数为0.25A
可知，原子吸收须率为的光子从基态能级I跃迁到激发
错误：由交流电源的表达式可知，该交流电的频率为50Hz
态能级Ⅱ，=EⅡ=EI,从激发态能级Ⅱ到自发辐射频率
而变压器不能改变交流电的频率，故流过定值电阻R的交
为的光子跃到能级2,1=EⅢ一E2,接着跃迁到能级1
变电流的频幸为50Hz,D错误.
辐射出频率为的光子，h =E2一E,最后辐射出频率为
19,AD由变压器不会使交流电的周期改变和题图(b)可知所
g的光子回到基态能级I,=E1一E,,联立以上四式可
用交流电的周期为2×10一2$，可求得所用交流电的频卓为
都2=%一一3，D正确.
7.C根据质能方程E=m2可知，则每秒钟平均减少的质量
50Hz,选项A正确：由题图(b)可加通过R2的电流的有效
值为1A,由串、并联特点可知通过R2的电流（即通过电流
E。
1048
为△=
602=8、2kg三5.4kg·期每秒钟平约
表的电流)为0.5A,故副线图的电流I2=1.5A,由欧，定
律可得副线图两瑞的电压U2=1X10V=10V,由变压器
减少的质量量级为1029kg.故选C.
原、副线图两端电压之比与原、副线图臣致之比的关系可
8.D设Y电荷数和质量数分别为m和1，根据核反应方程质
量数和电荷致守位可知第一个核反应方程的核电荷数和质
得，原线图两端的电压U=
m1=100V,再根据原线图电
量数满足A十14=+17，Z+7=m十8
路的串联关系可得R,两端的电压Jv=220V一100V=
第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足n十7=2A,十
120V,选项BC均错误；根据变压器原理可得变压器传输
3=2Z
的电功率P=U2I2=10×1.5W=15.0W,选项D正确.
联立解得Z=2,A=4
20.解析(1)设原线图两瑞电压为U1,副线图两瑞电压为U2,
故选D.
财现超戈压器有受-是，则制线图两瑞电压山：一号
9.C铯原子利用的两能级之间的能量差量级对应的能量为ε
=10-5eV=10-5×1.6×10-19J=1.6×10-24J,由光予能
又U,,负我消耗的电功率P:=尺-0录
U片UR
量的表达式e=hy可得，跃迁发射的光子的频率量级为y
=1.6×10-24
6.63×10Hz≈2.4X109Hz,跃迁发射的光子的颜率
h
U
则变压器的输出功率P=P =5OR
量级为10Hz.故选C.
10.B一个光子的能量为E=h.
(2)对封闭的理想气体，加热前后气体发生等容变化，容器
y为光的频率，光的波长与频率有以下关系(=A,
内初始气体压强设为p1,由查理定律得臭=2
先深锋秒发出的先子的个教为州=是，P为光海的功
解得加热后气体的温度T2=2T。
卓，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上
则气体吸收的热量Q=C△T=C(2T0一T,)=CT。
的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每
又Q=P2t
平方来的光子致为3X101“个，那么此处的球面的表面积
50CToR
联立解得t=
U
为S=4πR2,则”=3X1014,联立以上各式解得R≈3X
U
答案(1)50
50CT。R
(2)
102m,故选B.
11.C根据题意设半衰期为t和的元素原子核数为x,另一种元
专题十三
近代物理
素原子核数为y,依题意有x十y=N
题组一
经历210后有1
1.D
质量数守恒「器Sr→0Y十_9e→B衰变，A错
联立可得x=号Ny=N
电荷数守恒28Pu→2U十He→a衰变，B错
在1=4t0时，原子核致为x的元素经历了4个半衰期，原子
相同时间
核数为y的元素经历了2个半亵期，则此时未衰变的原子
2.BD金属的逸出功与金属本身有关，与入射光无关，A错
核总数为n=
y=义故选C
21+1
8
误：光子的能量E=,与入射光强度无关，B正确；根据爱因
斯坦光电效应方程v=E。十W。可知，途出的光电子最大初
12.C由因可知从=号到=号拾好变了一丰，根搭丰
动能与入射光的强度无关，C错误；入射光的强度增加，可知
衰期的定义可知半衰期为
单位时间内入射的总能量增加，每个光子的能量不变，故单
T=182.4d-67.3d=115.1d.故选C.
位时间内入射的光子数增多，则单位时间内逸出的光电子数
13.C半衰期指原子核有半数发生衰变需要的时间，经过一个
增多，D正确
半衰期，铝26有半数发生衰变，经过两个半衰期，剩刺余的铝
3.B
占原有数量的四分之一，C正确.
普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的
14.CD氢原子从高能级向低能级跃迁时只能辐射出紫外线、
是量子化的，并不连续
可见光和红外线，而Y射线是原子核辐射的，选项A错误；
氢原子从∥=3能级向=2能级跃迁时辐射出可见光，不
产生光电效应的条件是y>以。·紫光的频率
会辐射出红外线，选项B错误；由于紫外线光子能量大于处
高于红光，红光能使金属产生光电效应，则
于n=3能级氢原子的电离能1.51eV,所以处于n=3能级
紫光也能使该金属产生光电效应
的氨原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离，选项C
181回
详解答案
15.D过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小图环拉到相同位
安全剂量内则没有伤害，D正确.
置，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F
16.C铝同位素6A1的半衰期由原子核本身因素决定，不随外
的方向：⑤比较F和F的大小和方向，从而判断本次实验是
界环境而改变，故C正确
否验证了力的平行四边形定则，
17.D1.40×105eV=1.40×1015×1.6×10-19J=2.24×
答案②CD或DC③相同位置⑤大小和方向
10-4J.故选D.
4.解析(1)根据纸带的数据可得△xD=xB十x十xCD=
6.60cm十8.00cm十9.40cm=24.00cm
18.CDA.(1)是a衰变，(2)是3衰变，均有能量放出，故A错
误：B.(3)是人工核转变，故B错误：C.(3)式是人类第一次
平均连度0=3行=80cm8
实现原子核转变的方程，故C正确：D.利用激光引发可控的
(2)根据第(1)小题结果补充衣格和补全实验点图像得
(4)式核聚变是正在尝试的技术之一，故D正确.故选CD.
19.B根据反应前后质量数守位、电荷数守恒可得4十14
·cum.s
m+1,2+7=8十n,解得m=17,n=1,B正确
105
20,BD根据核反应方程满足质量数守位和电荷数守位，可知
95日
选项B中的X2质量数是4，电荷数是2，代表a粒子，B项
85
正确：选项D中的X4质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，
D项正确，
21.AC根据电荷数守恒和质量数守恒，可知He十多Al·X
+。n方程中X的质量数为30，电荷数为15，再根据X·Y
65
+9e方程可知Y的质量数为30，电荷数为14，故X的质量
55出由△
'00.10.2030.40.50.6
致与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷致多1，X的
(3)从实验结果可知，小车运动的可一△：图线可视为一条直
电荷数比品A!的电荷数多2，X的质量数比A]的质量数多
线，图像为
3,选项A、C正确，B、D错误.
·ms习
22.BC由题中信息知核反应方程为H十H→He十0n,X粒
105P
子为中子，A错误；由质量守恒定律可知，X粒子的质量
(1876.1+2809.5-3728.4-17.6)MeV/c2
95
939.6MeV:c2,B项正确；由质能方程可知，太阳每移因辐
85日
封损失的质量△m=号=10g4.4X10k,C勇
75
正确，D项错误」
65
23.C结合核反应方程知，1kg海水中的氘核全部发生聚变反
日△Ws
应放出的能量E=L.0X102
×43.15×1.6×10-18J
56.20304306
6
此直线用方程可=k△：十b表示，由图像可知其中
,15×100J.根据题专得M=号M=:15X10
k=101.0-59.0
×1kg
cm s2=70.0 cm s2,6=59.0 cm/s
0.6
2.9×107
≈400kg,故A、B、D项错误，C项正确.
(4)小琼做匀支速直线运动，由位移公式x=1十？a,整
专题十四力学实验
题组一
1.解析(1)由x一t图像的斜率表示连度可知，两滑块的连度
在1=1.0s时发生突变，即发生了碰拉：(2)由x一t图像斜
即可=A十2at
率的绝对值表示速度大小可知，碰撞前峰间B的速度大小
答案(1)24.0080(2)
v=
90-110
cms=0,20ms;(3)由题图乙知，碰撞前A
cm.3)
1.0
1(05田HH
的连度大小vA=0.50ms,碰撞后A的遂度大小约为v'A
95
0.36m8,由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为v'
0,5m:s,对A和B的碰撞过程由动量守位定律有mA巴A十
85
mB=mA口'A十mB',代入数据解得4≈2，所以质量为
75
mB
200.0g的滑块是B。
65S
答案(1)1.0(2)0.20(3)B
Δs
2.解析(1)由题图(b)可知，外径D=7.55cm。
55020340
(2)一次全振动为相邻两次积木同一端经过与O点等高的位
(3)70.059.0(4)b2k
置，且振动方向相同，因此积木摆动了10个周期。
故根据图像斜率和截距可得A=b,4=2k.
(3)由题图(d)可得表达式为lnT=lnD十b,斜率为k=
5.解析(1)第1s内的位移507m,第2s内的位移587m,第
-0,502802=合即1hT=合hD+6=lhvD+6.化
3s内的住移665m,第4s内的位移746m,第5s内的位移
2.80-2.00
824m,第6s内的位移904m,则相邻1s内的位移之差接近
元=e即TcD,A正确。
简得
△x=80m,可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动；
(2)当x=507m时飞行器的速度等于02s内的平均速度，
(4)提高孩实验精度的改进措范有：增加所测周期数（时间更
则4=1094
m/s=547m/s
2
长，周期测量误差更小)；用游标卡尺测量积木的外径（直径
测量更精确)：适当减小摆动幅度（摆角越小，摆动越趋近简
（3)根据a=6腿=4233-2X1759m/g2≈79m/s.
9T
9×12
谐运动)。
答案(1)相邻1s内的位移之差接近△x=80m(2)547
答案(1)7.55(2)10(3)A(4)见解析
(3)79
3.解析②将撩皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小
6.解析(1)由打点计时器的工作原理可知，电源应为50Hz
圆环上.将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测
的交流电源，A正确，B错误：在研究小车的运动规律时，应
力计，用互成一定角度、方向平行于木板，大小适当的力拉动
用刻度尺测量出相邻两计数点间的距离，C正确：打点计时
两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力
器本身就是一种计时仪器，因此实险时无需用移表计时，D
F,和F2的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位
错误：在研究小车速度随时间变化的规律时不需要测量重物
置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向.故选CD
以及小车的质量，E错误.(2)在题图3中描绘出C点所对应
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