高中物理高考 专题14 原子结构和原子核-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（学生版）

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专题14  原子结构和原子核1．(2021·山东高考真题）在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是(　　）A．衰变方程中的X是电子B．升高温度可以加快的衰变C．与的质量差等于衰变的质量亏损D．方程中的X来自于内质子向中子的转化2．(2021·浙江高考真题）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·广东高考真题）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4．(2021·全国高考真题）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．145．(2021·河北高考真题）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6．(2021·浙江高考真题）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7．(2021·浙江高考真题）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8．(2021·湖南高考真题）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9．(2021·全国高考真题）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．10．(2021·浙江高考真题）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11．(2021·浙江高考真题）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）式均是原子核衰变方程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一1．下列叙述正确的是(　　）A．“牛顿”是物理学中的基本单位B．10个核经过一个半衰期后，一定剩下5个没有衰变的核C．高处跳下的人总有屈膝动作，这是利用增加作用时间来减小所受的冲击力D．以卵击石，卵破而石不破，可见石对卵的力大于卵对石的力2．如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是(　　）A．用能量为的电子激发能级的大量氢原子，可以使氢原子跃迁到高能级B．能级的氢原子可以吸收能量为的光子而发生电离C．大量处于能级的氢原子跃迁到基态放出的所有光子中，能级跃迁到能级释放的光子的粒子性最显著D．大量处于基态的氢原子吸收的光子后，只可以放出两种频率的光子3．关于衰变方程，下列说法正确的是(　　）A．X是质子B．衰变前后总质量保持不变C．X的穿透能力比α粒子强D．100个经过一个半衰期还剩下50个4．图甲为某实验小组探究光电效应规律的实验装置，使用a、b、c三束单色光在同一光电管中实验，得到光电流与对应电压之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　）A．a光频率最大，c光频率最小B．a光与c光颜色不同，但a光的光照强度大C．a光波长大于b光波长D．a光与c光照射同一金属，逸出光电子的初动能都相等5．下列说法正确的是(　　）A．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的B．发生光电效应现象时，只增大照射光的照射时间，光电子的最大初动能不变C．钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩0.2gD．Np发生β衰变说明Np原子核内有电子6．关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　）A．正是对天然现象的研究使我们意识到原子核是可分的，有质子和中子组成。B．β射线是电子流，是由原子核外电子电离产生的，其电离性比α粒子弱。C．γ射线不显电性，其穿透力在三种射线里是最强的。D．放射现象是原子的行为，所以和其化学性质有关。7．氢原子的部分能级如图所示，大量的激发态的氢原子从能级直接跃迁到能级，辐射的光记为光，从能级跃迁到能级，辐射的光记为光，下列说法正确的是(　　）A．从玻璃射向空气发生全反射时，光的临界角较小B．光的传播速度小于光的传播速度C．用同一装置进行双缝干涉实验，光的条纹间距较大D．用光照射某金属，不能发生光电效应，用光照射有可能发生光电效应8．下列说法不正确的是(　　）A．把放射性元素同其他稳定元素结合成化合物，放射性元素的半衰期不变B．裂变反应式中，Y是中子C．卢瑟福用粒子轰击氮核的实验发现了质子，从而提出原子的核式结构D．各种原子的发射光谱都是线状谱，这些亮线为原子的特征谱线9．2020年6月23日北斗全球组网卫星的收官之星发射成功，其中“北斗三号”采用星载氢原子钟，通过氢原子的能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子的部分能级结构如图所示，下列说法正确的是(　　）A．氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小B．大量处于n=3激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光C．用11eV的光子照射，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．由n=2能级向n= 1能级跃迁时会辐射10.2eV能量的光子，氢原子中电子的动能增加10．用同一实验装置如图甲研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同，均为Uc1，下列论述正确的是(　　）A．B光束光子的能量最小B．A、C两束光的波长相同，且比B光的波长短C．三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多D．三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大11．2020年11月27月0时4分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列叙述正确的是(　　）A．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变B．典型的裂变方程为C．裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D．锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90便衰变没了12．如图所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是(　　）
A．原子核A比原子核F的比结合能大B．原子核D比原子核F更稳定C．由原子核A分裂出原子核B、C的过程一定释放能量D．由原子核D、E结合出原子核F的过程一定吸收能量13．据报道，2020年1月到11月，我国运行核电机组共49台(不含台湾地区核电信息）核能发电量约为3309.7亿千瓦时，约占全国累计发电量的5%，为我国绎济建设提供了重要的能源保障。关于核电发电，下列说法正确的是(　　）A．核反应方程可能是∶B．核反应过程中质量和质量数均减少C．现有核电站核反应的类型包含核聚变和核裂变两种类型D．低于临界体积的铀块无法发生链式反应14．硼中子俘获治疗(BNCT技术）是一种生物靶向放射治疗模式，其原理是利用超热中子(）束照射富集含硼药物的肿瘤组织部位，与硼(）发生核反应生成锂(）并放出一种射线，利用该射线杀灭癌细胞。超热中子束的来源之一是加速后的质子(）轰击铍(）产生的。根据以上信息可以推断(　　）A．这种生物靶向治疗用到的杀灭癌细胞的射线是射线B．中子与硼(）发生的核反应属于衰变C．产生超热中子束的核反应方程是D．质子与铍(）发生的核反应属于轻核聚变15．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用强度一定的波长 λ=0.50μm 的单色光照射阴极 K，实验测得流过G表的电流 I 与 AK 之间电势差 UAK满足如图乙所示规律，取 e=1.6×10-19 C，h=6.63×10-34 J·s。，下列说法正确的是(　　）A．若用波长λ=0.30μm的单色光照射阴极 K，则乙图图线与横轴的交点会向右移动B．若只增大入射光的强度，则乙图图线与横轴的交点会向左移动C．每秒钟阴极发射的光电子数约为 4.0×1012 个D．光电子飞出阴极 K 时的最大初动能约为 9.6×10-20 J