2020--2022年全國(guó)高考物理三年真題匯編：原子物理

更新時(shí)間：2022-07-14 瀏覽次數(shù)：114 類型：二輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2022·遼寧) 2022年1月，中國(guó)錦屏深地實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了首個(gè)核天體物理研究實(shí)驗(yàn)成果。表明我國(guó)核天體物理研究已經(jīng)躋身國(guó)際先進(jìn)行列。實(shí)驗(yàn)中所用核反應(yīng)方程為 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ ，真空中的光速為c，該反應(yīng)中釋放的能量為E。下列說(shuō)法正確的是（）

A . X為氘核 $\text{[math]}$ B . X為氚核 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2022·湖北) 上世紀(jì)四十年代初，我國(guó)科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案：如果靜止原子核 $\text{[math]}$ 俘獲核外K層電子e，可生成一個(gè)新原子核X，并放出中微子ν_e ，即 $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ →X+ $\text{[math]}$ 。根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動(dòng)能和動(dòng)量，可以間接測(cè)量中微子的能量和動(dòng)量，進(jìn)而確定中微子的存在。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 原子核X是 $\text{[math]}$ B . 核反應(yīng)前后的總質(zhì)子數(shù)不變 C . 核反應(yīng)前后總質(zhì)量數(shù)不同 D . 中微子ν_e的電荷量與電子的相同

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3. (2022·浙江) 圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eV B . n=3躍遷到n=1放出的光電子動(dòng)量最大 C . 有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng) D . 用0.85eV的光子照射，氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)

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4. (2022·山東) 碘125衰變時(shí)產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾?。?25的半衰期為60天，若將一定質(zhì)量的碘125植入患者病灶組織，經(jīng)過(guò)180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時(shí)的（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2022高二下·鎮(zhèn)江期末) 關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征 B . 玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 C . 光電效應(yīng)揭示了光的粒子性 D . 電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性

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6. (2022·廣東) 目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級(jí)的能量為 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 。如圖是按能量排列的電磁波譜，要使 $\text{[math]}$ 的氫原子吸收一個(gè)光子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，被吸收的光子是（）

A . 紅外線波段的光子 B . 可見光波段的光子 C . 紫外線波段的光子 D . X射線波段的光子

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7. (2024高二下·重慶市期中) 兩種放射性元素的半衰期分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ 時(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在 $\text{[math]}$ 時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為 $\text{[math]}$ ，則在 $\text{[math]}$ 時(shí)刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2021·湖北) 20世紀(jì)60年代，我國(guó)以國(guó)防為主的尖端科技取得了突破性的發(fā)展。1964年，我國(guó)第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國(guó)第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 原子彈和氫彈都是根據(jù)核裂變?cè)硌兄频?/span> B . 原子彈和氫彈都是根據(jù)核聚變?cè)硌兄频?/span> C . 原子彈是根據(jù)核裂變?cè)硌兄频模瑲鋸検歉鶕?jù)核聚變?cè)硌兄频?/span> D . 原子彈是根據(jù)核聚變?cè)硌兄频?，氫彈是根?jù)核裂變?cè)硌兄频?/span>

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9. (2023高二下·新會(huì)期中) 核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要妥善處理。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 放射性元素經(jīng)過(guò)兩個(gè)完整的半衰期后，將完全衰變殆盡 B . 原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒 C . 改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期 D . 過(guò)量放射性輻射對(duì)人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量?jī)?nèi)則沒有傷害

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10. (2021高二下·宜昌期末) 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26，鋁26的半衰期為72萬(wàn)年，其衰變方程為 $\text{[math]}$ ，下列說(shuō)法正確的是（）

A . Y是氦核 B . Y是質(zhì)子 C . 再經(jīng)過(guò)72萬(wàn)年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半 D . 再經(jīng)過(guò)144萬(wàn)年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變

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11. (2024高二下·聊城月考) 醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素 $\text{[math]}$ 產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 射線，而 $\text{[math]}$ 是由半衰期相對(duì)較長(zhǎng)的 $\text{[math]}$ 衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后剩余的 $\text{[math]}$ 質(zhì)量為m，其 $\text{[math]}$ 圖線如圖所示。從圖中可以得到 $\text{[math]}$ 的半衰期為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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12. (2020高二下·上虞期末) 如圖，一個(gè)原子核X經(jīng)圖中所示的一系列 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過(guò)程中放射出電子的總個(gè)數(shù)為（）

A . 6 B . 8 C . 10 D . 14

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13. (2023高三上·萬(wàn)安開學(xué)考) 1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實(shí)驗(yàn)中，鋰原子核俘獲一個(gè)質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鈹原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€(gè)原子核，核反應(yīng)方程為 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、X的質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，光在真空中的傳播速度為c，則在該核反應(yīng)中（）

A . 質(zhì)量虧損 $\text{[math]}$ B . 釋放的核能 $\text{[math]}$ C . 鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是5 D . X表示的是氚原子核

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14. (2021·河北) 銀河系中存在大量的鋁同位素 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 核 $\text{[math]}$ 衰變的衰變方程為 $\text{[math]}$ ，測(cè)得 $\text{[math]}$ 核的半衰期為72萬(wàn)年，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 核的質(zhì)量等于 $\text{[math]}$ 核的質(zhì)量 B . $\text{[math]}$ 核的中子數(shù)大于 $\text{[math]}$ 核的中子數(shù) C . 將鋁同位素 $\text{[math]}$ 放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變 D . 銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素 $\text{[math]}$ 將在144萬(wàn)年后全部衰變?yōu)? $\text{[math]}$

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15. (2021·山東) 在測(cè)定年代較近的湖泊沉積物形成年份時(shí)，常利用沉積物中半衰期較短的 $\text{[math]}$ ，其衰變方程為 $\text{[math]}$ 。以下說(shuō)法正確的是（）

A . 衰變方程中的X是電子 B . 升高溫度可以加快 $\text{[math]}$ 的衰變 C . $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損 D . 方程中的X來(lái)自于 $\text{[math]}$ 內(nèi)質(zhì)子向中子的轉(zhuǎn)化

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16. (2021·浙江) 下列說(shuō)法正確的是（）

A . 光的波動(dòng)性是光子之間相互作用的結(jié)果 B . 玻爾第一次將“量子”入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C . 光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動(dòng)量 D . α射線經(jīng)過(guò)置于空氣中帶正電驗(yàn)電器金屬小球的上方，驗(yàn)電器金屬箔的張角會(huì)變大

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17. (2020·新課標(biāo)Ⅱ) 氘核 $\text{[math]}$ 可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量，其總效果可用反應(yīng)式 $\text{[math]}$ 表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核約為1.0×10²²個(gè)，若全都發(fā)生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等；已知1 kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9×10⁷J，1 MeV= 1.6×10^–13J，則M約為（）

A . 40 kg B . 100 kg C . 400 kg D . 1 000 kg

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18. (2020·浙江選考) 下列說(shuō)法正確的是（）

A . 質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)與其動(dòng)能成正比 B . 天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是 $\text{[math]}$ 射線 C . 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān) D . 電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣說(shuō)明電子具有波動(dòng)性

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19. (2020·天津) 在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，人們通過(guò)對(duì)某些重要物理實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的理論認(rèn)識(shí)。下列圖示的實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）

A . B . C . D .

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20. (2022高二下·撫州期末) 氫原子能級(jí)示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于 $\text{[math]}$ 能級(jí)上，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 這些原子躍遷過(guò)程中最多可輻射出2種頻率的光子 B . 從 $\text{[math]}$ 能級(jí)躍遷到 $\text{[math]}$ 能級(jí)比躍遷到 $\text{[math]}$ 能級(jí)輻射的光子頻率低 C . 從 $\text{[math]}$ 能級(jí)躍遷到 $\text{[math]}$ 能級(jí)需吸收 $\text{[math]}$ 的能量 D . $\text{[math]}$ 能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收 $\text{[math]}$ 的能量

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二、多選題

21. (2022·浙江) 秦山核電站生產(chǎn) $\text{[math]}$ 的核反應(yīng)方程為 $\text{[math]}$ ，其產(chǎn)物 $\text{[math]}$ 的衰變方程為 $\text{[math]}$ 。下列說(shuō)法正確的是（）

A . X是 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 可以用作示蹤原子 C . $\text{[math]}$ 來(lái)自原子核外 D . 經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，10個(gè) $\text{[math]}$ 將剩下5個(gè)

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22. (2021·浙江) 對(duì)四個(gè)核反應(yīng)方程（1） $\text{[math]}$ ；（2） $\text{[math]}$ ；（3） $\text{[math]}$ ；（4） $\text{[math]}$ 。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A . （1）（2）式核反應(yīng)沒有釋放能量 B . （1）（2）（3）式均是原子核衰變方程 C . （3）式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程 D . 利用激光引發(fā)可控的（4）式核聚變是正在嘗試的技術(shù)之一

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23. (2023高二下·瓊海期末) 如圖所示是我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。2018年11月，該裝置實(shí)現(xiàn)了1×10⁸℃等離子體運(yùn)行等多項(xiàng)重大突破，為未來(lái)和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于核聚變，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 聚變又叫熱核反應(yīng) B . 太陽(yáng)就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆 C . 高溫能使原子核克服核力而聚變 D . 對(duì)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多

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24. (2023高二下·馬關(guān)期末) 1934年，約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X，反應(yīng)方程為： $\text{[math]}$ 。X會(huì)衰變成原子核Y，衰變方程為 $\text{[math]}$ ，則（）

A . X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等 B . X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1 C . X的電荷數(shù)比 $\text{[math]}$ 的電荷數(shù)多2 D . X的質(zhì)量數(shù)與 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量數(shù)相等

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25. (2023高二下·回民期末) 下列核反應(yīng)方程中，X₁ ， X₂ ， X₃ ， X₄代表α粒子的有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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26. (2020·浙江選考) 太陽(yáng)輻射的總功率約為 $\text{[math]}$ ，其輻射的能量來(lái)自于聚變反應(yīng)。在聚變反應(yīng)中，一個(gè)質(zhì)量為 $\text{[math]}$ （c為真空中的光速）的氘核（ $\text{[math]}$ ）和一個(gè)質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的氚核（ $\text{[math]}$ ）結(jié)合為一個(gè)質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的氦核（ $\text{[math]}$ ），并放出一個(gè)X粒子，同時(shí)釋放大約 $\text{[math]}$ 的能量。下列說(shuō)法正確的是（）

A . X粒子是質(zhì)子 B . X粒子的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ C . 太陽(yáng)每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量約為 $\text{[math]}$ D . 太陽(yáng)每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量約為 $\text{[math]}$

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