2021年高考物理真题及模拟题分类汇编专题14 原子结构、原子核和波粒二象性（学生版+教师版）

2021年高考真题和模拟题分类汇编  物理

专题14 原子结构、原子核和波粒二象性

选择题

1. (2021·浙江卷)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是(　　)

A. 过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形

B. 肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹

C. 肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化

D. 将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动

2. (2021·浙江卷)已知普朗克常量，电子的质量为，一个电子和一滴直径约为的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为(　　)

A.      B.      C.      D.

3. (2021·浙江卷)据《自然》杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的射线，能量值为，即(　　)

A.      B.      C.      D.

4. (2021·全国乙卷)医学治疗中常用放射性核素产生射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为(　　)

A.      B.      C.      D.

5. (2021·全国甲卷)如图，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为(　　)

A. 6     B. 8     C. 10     D. 14

6. (2021·湖南卷)核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是(　　)

A. 放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽

B. 原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒

C. 改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期

D. 过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害

7. (2021春·浙江卷)2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是(　　)

A. 是计算机运算的一种程序         B. 表示运算速度的一个单位

C. 表示微观世界的不连续性观念     D. 类似于质子、中子的微观粒子

8. (2021春·浙江卷)下列说法正确的是(　　)

A. 光的波动性是光子之间相互作用的结果

B. 玻尔第一次将“量子”入原子领域，提出了定态和跃迁的概念

C. 光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量

D. α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大

9. (2021春·浙江卷)如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置。2018年11月，该装置实现了1×108℃等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是(　　)

A. 聚变又叫热核反应              B. 太阳就是一个巨大的热核反应堆

C. 高温能使原子核克服核力而聚变  D. 对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多

10. (2021·广东卷)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为，下列说法正确的是(　　)

A. Y是氦核                              B. Y是质子

C. 再经过72万年，现有的铝26衰变一半    D. 再经过144万年，现有的铝26全部衰变

11. (2021·河北卷)银河系中存在大量的铝同位素，核衰变的衰变方程为，测得核的半衰期为72万年，下列说法正确的是(　　)

A. 核的质量等于核的质量

B. 核的中子数大于核的中子数

C. 将铝同位素放置在低温低压的环境中，其半衰期不变

D. 银河系中现有的铝同位素将在144万年后全部衰变为

12. (2021·浙江卷)对四个核反应方程(1)；(2)；(3)；(4)。下列说法正确的是(　　)

A. (1)(2)式核反应没有释放能量

B. (1)(2)(3)式均原子核衰变方程

C. (3)式是人类第一次实现原子核转变的方程

D. 利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一

13. (2021·四川泸州三模)2020年12月4日，我国自主研制的核聚变关键装置——“中国环流器二号M”装置在成都建成并实现首次放电，标志着我国核聚变发展取得重大突破。设此装置利用热核反应进行的聚变方程为，如果一个氘核和一个氚核发生核聚变时，平均每个核子释放的能量为5.6×10-13J。则该聚变过程中的质量亏损约为(已知光速为c=3.0×108m/s)(　　)

A. 1.9×10-21kg     B. 9.3×10-21kg     C. 3.1×10-29kg     D. 6.2×10-30kg

14．(2021·北京海淀一模)下列说法中正确的是

A．汤姆孙发现电子，表明原子核是可分的

B．卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

C．在核反应方程中，X表示的是质子

D．质子与中子结合成氘核的过程中会释放能量

15. (2021·河北唐山一模)氢原子吸收一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是(　　)

A. 电子绕核旋转的轨道半径增大     B. 电子的动能会增大

C. 氢原子的电势能减小             D. 氢原子的能级减小

16. (2021·云南曲靖一模)下列说法正确的是(  )

A. 光电效应表明光具有能量，具有波粒二象性

B. 根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子电势能增大，核外电子的运动速度减小

C. 一束光照射到某金属上没能产生光电效应，是因为该束光的波长太短

D. 原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量

17. (2021·上海普陀一模)在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是(      )

A.饱和光电流      B.遏止电压     C.光电子的最大初动能     D.逸出功

18. (2021·上海普陀一模)下列核反应方程正确的是(　　)

A.轻核聚变反应方程中，x表示电子

B.铀核裂变的一种核反应方程

C.核反应方程为轻核聚变

D.放射性元素发生的α衰变方程为

19．(2021·江苏常州一模)下列说法错误的是(　　)

A．α射线能消除纺织过程产生的静电

B．γ射线可用于探测高铁轨道是否有裂缝

C．若质子、电子具有相同动能，则它们的物质波波长相等

D．普朗克认为黑体辐射的能量是不连续的

γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强；根据德布罗意波长公式，结合质子和电子的动量大小比较波长的大小；普朗克认为带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，是量子化的。

20．(2021·江苏常州一模)关于核反应方程U→Th+X，下列说法正确的是(　　)

A．此核反应一定会释放能量

B．通过降低温度的方法，一定能缩短U的半衰期

C．此核反应方程中的X代表的粒子为氢原子核

D．铀核的比结合能大于钍核的比结合能

衰变的过程释放能量；放射性元素的半衰期与外界条件以及化合状态无关；核反应方程要求质量数和电荷数守恒，判断生成产物，确定反应类型。

21. (2021·广西柳州一模)2020年I月10日，工程院院士黄旭华获得国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献，下列说法正确的是(　　)

A. 核潜艇的核反应也叫热核反应

B. 原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量

C. 核潜艇的核反应堆是利用隔棒控制核反应速度

D. 核聚变和核裂变都能放出核能，故一切核反应都应放出核能

22．(2021·北京东城一模)如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是

A．亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光

B．有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级

C．核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱

D．光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续

23．(2021·北京东城一模)原子核的天然放射现象称为衰变，一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为。下列说法正确的是

A．衰变后钍核的动能等于粒子的动能

B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小

C．衰变过程的能量变化不满足爱因斯坦质能方程

D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

24．(2021·北京东城一模)下列现象中属于光的干涉的是

A．阳光照亮水中的鱼和水草                B．通过水面看到烈日的倒影

C．雨后，在湖面上方看到彩虹              D．观察到水面上飘着彩色的油膜

25．(2021·北京东城一模)太赫兹辐射通常是指频率在0.1-10 THz(1THz=1012Hz)、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射，其频率高于微波，低于红外线、紫外线，远低于X射线。太赫兹波对人体安全， 可以穿透衣物等不透明物体， 实现对隐匿物体的成像。近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展，被誉为“改变未来世界十大技术”之一。由上述信息可知，太赫兹波

A．其光子的能量比红外线光子的能量更大

B．比微波更容易发生衍射现象

C．比紫外线更难使金属发生光电效应

D．比X射线穿透性更强