全国各省高考原子物理题汇编

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2023年全国高考物理真题汇编：原子核综合

2023年全国高考物理真题汇编：原子核综合一、单选题1．（2023海南高考真题）钍元素衰变时会放出β粒子，其中β粒子是（） A ．中子B ．质子C ．电子D ．光子2．（2023全国高考真题）2022年10月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。

由观测结果推断，该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为4810J 。

假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为（光速为8310m /s ⨯） A ．1910kgB ．2410kgC ．2910kgD ．3410kg3．（2023湖南高考真题）2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置()EAST 创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是（）A ．相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多B ．氘氚核聚变的核反应方程为23401121H H He e -+→+C ．核聚变的核反应燃料主要是铀235D ．核聚变反应过程中没有质量亏损4．（2023浙江高考真题）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。

核电池将23894Pu 衰变释放的核能一部分转换成电能。

23894Pu 的衰变方程为238X 494922U Pu He →+，则（）A ．衰变方程中的X 等于233B ．42He 的穿透能力比γ射线强 C ．23894Pu 比X92U 的比结合能小D ．月夜的寒冷导致23894Pu 的半衰期变大5．（2023北京高考真题）下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（）A ．2351144899205636U n Ba Kr ( ) +→++B ．2382349290U T h () →+C ．14417728N He O ) ( +→+ D ．141467C N () →+6．（2023天津高考真题）关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（） A ．核聚变需要在高温下进行 B ．核聚变中电荷不守恒C ．太阳质量不变D ．太阳核反应方程式：235114192192056360U+n Ba+Kr+3n →7．（2023广东高考真题）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应121668C Y O +→的影响。

专题11 原子物理-2022年高考真题汇编(浙江、全国甲、全国乙、山东、湖南、广东、河北、湖北、辽宁

专题11 原子物理1. 【答案】C【详解】A ．波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A 错误； B ．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，还不成完全揭示微观粒子的运动规律，B 错误；C ．光电效应揭示了光的粒子性，C 正确；D ．电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D 错误。

2. 【答案】D【详解】AB ．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为1，为氕核11H ，AB 错误；CD ．根据质能方程可知，由于质量亏损核反应放出的能量为22123()E mc m m m c =∆=+-C 错误、D 正确。

3. 【答案】A【详解】要使处于n =20的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个电子变成氢离子，则需要吸收光子的能量为213.60()eV 0.034eV 20E -=-= 则被吸收的光子是红外线波段的光子。

4. 【答案】B【详解】设刚植入时碘的质量为0m ，经过180天后的质量为m ，根据012t Tm m ⎛⎫ ⎪⎝⎭=代入数据解得180360000111228m m m m ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭5. 【答案】C【详解】根据题意设半衰期为t 0的元素原子核数为x ，另一种元素原子核数为y ，依题意有x y N +=经历2t 0后有11423N x y += 联立可得23x N =，13y N = 在04t t =时，原子核数为x 的元素经历了4个半衰期，原子核数为y 的元素经历了2个半衰期，则此时未衰变的原子核总数为4211228N n x y =+= 6. 【答案】AB【详解】A ．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的质子数为1，中子数为1，即为11H ，故A 正确；B ．常用的示踪原子有：146C ，168O ，31H ，故B 正确；C ．01e -由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，所以01e -来自原子核内，故C 错误；D ．半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，故D 错误。

与原子物理有关的高考真题

与原子物理有关的高考真题高考物理试题一共占据60分，其中12分属于原子物理相关内容。

考题主要涉及原子结构、核反应、辐射与辐射防护等方面。

以下将逐一介绍几道与原子物理有关的高考真题。

1. (2019年全国卷III ·选择题) 关于原子结构的描述，下列说法正确的是（）。

A. K层的电子数最多为2B. L层的电子数最多为8C. 外层电子数与能级成正比D. 能级越高，能量越低答案：B。

原子的电子依次填充K、L、M、N...各壳层，K层最多2个电子，L层最多8个电子，N层最多32个电子。

2. (2019年全国卷I ·选择题) 下列能量变化的说法正确的是（）。

A. 电子从能级高降到能级低，释放能量B. 电子从能级低升到能级高，吸收能量C. 电子自能级高升到能级低，吸收能量D. 电子自能级低降到能级高，释放能量答案：A。

电子从能级高降到低时，会释放能量，而从能级低升到高时，则需要吸收能量。

3. (2018年天津卷 ·选择题) 下列元素中，与核能源开发无关的是（）。

A. 铀B. 钚C. 铀-235D. 铀-238答案：D。

铀-238不适合用作核能源开发，只有铀-235和钚等核素才可以在核反应堆中被利用产生核能。

4. (2017年全国卷II ·填空题) β粒子是指( )的带负电荷的粒子；α粒子是指原子核中不带电荷的粒子。

答案：电子。

通过以上高考真题的回顾，我们可以看到原子物理作为高考物理中的重要考点，涉及的内容广泛且深刻。

考生在备考过程中需要对原子结构、核反应、辐射等知识点有深入的理解和掌握，以便在考试中取得较好的成绩。

希望通过认真学习和实践，考生们能够顺利掌握相关知识，取得优异的成绩。

原子物理(2024高考真题及解析)

原子物理、近代物理专题1.[2024·北京卷] 已知钍234的半衰期是24天.1 g 钍234经过48天后,剩余钍234的质量为 ( ) A .0 g B .0.25 g C .0.5 g D .0.75 g 1.B [解析] 1 g 钍234经过48天后,剩余质量m =(12)tτm 0=0.25 g,故选B .2.[2024·北京卷] 产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖,阿秒(as)是时间单位,1 as=1×10-18 s,阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光,提供了阿秒量级的超快“光快门”,使探测原子内电子的动态过程成为可能.设有一个持续时间为100 as 的阿秒光脉冲,持续时间内至少包含一个完整的光波周期.取真空中光速c =3.0×108 m/s,普朗克常量h =6.6×10-34 J·s,下列说法正确的是 ( )A .对于0.1 mm 宽的单缝,此阿秒光脉冲比波长为550 nm 的可见光的衍射现象更明显B .此阿秒光脉冲和波长为550 nm 的可见光束总能量相等时,阿秒光脉冲的光子数更多C .此阿秒光脉冲可以使能量为-13.6 eV(-2.2×10-18 J)的基态氢原子电离D .为了探测原子内电子的动态过程,阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期2.C [解析] 此阿秒光脉冲的波长为λ≤cT =30 nm<550 nm,由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时,衍射现象越明显知,波长为550 nm 的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显,故A 错误;由ε=h cλ知,阿秒光脉冲的光子能量大,故总能量相等时,阿秒光脉冲的光子数更少,故B 错误;阿秒光脉冲的光子能量最小值ε=hν=ℎT=6.6×10-18 J>2.2×10-18 J,故此阿秒光脉冲可以使能量为-13.6 eV(-2.2×10-18 J)的基态氢原子电离,故C 正确;为了探测原子内电子的动态过程,阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期,故D 错误.3.[2024·北京卷] 电荷量Q 、电压U 、电流I 和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示.类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q 之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”.由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景.下列说法错误的是 ( ) A .QU 的单位和ΦI 的单位不同B .在国际单位制中,图中所定义的M 的单位是欧姆C .可以用I U来描述物体的导电性质D .根据图中电感L 的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式E =L ΔI Δt3.A [解析] 由法拉第电磁感应定律可知E =ΔΦΔt,则Φ的单位为V·s,由Q =It 可知,Q 的单位为A·s,则QU 与ΦI 的单位相同,均为V·A·s,故A 错误;由题图可知,从单位角度分析有M =ΦQ =V ·sA ·s =Ω,故B 正确;由R =UI 知I U =1R ,可以用来描述物体的导电性质,故C 正确;由电感的定义L =ΦI =ΔΦΔI ,以及法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt ,解得E =L ΔIΔt ,故D 正确.4.[2024·甘肃卷] 2024年2月,我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素76169Os,核反应方程如下:48106Cd +2858Ni→76160Os+4X,该方程中X 是 ( ) A .质子 B .中子 C .电子 D .α粒子4.B [解析] 根据反应前后质量数和电荷数守恒得X 是 01n,故选B .5.[2024·广东卷] 我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”,其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素.科学家尝试使用核反应Y +95243Am→119A X+201n 产生该元素.关于原子核Y 和质量数A ,下列选项正确的是 ( ) A .Y 为 2658Fe,A =299 B .Y 为 2658Fe,A =301 C .Y 为 2454Cr,A =295 D .Y 为 2454Cr,A =2975.C [解析] 由于核反应过程中质量数守恒且电荷数守恒,故原子核Y 的电荷数为119-95=24,则原子核Y 为 2454Cr,质量数A =54+243-2=295,C 正确.6.[2024·广西卷] 近期,我国科研人员首次合成了新核素锇-160(76160Os)和钨-156(74156W).若锇-160经过1次α衰变,钨-156经过1次β+衰变(放出一个正电子),则上述两新核素衰变后的新核有相同的 ( ) A .电荷数 B .中子数 C .质量数 D .质子数6.C [解析] 锇-160经过1次α衰变后产生的新核素质量数为156,质子数为74,钨-156经过1次β+衰变后质量数为156,质子数为73,可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数,故选C .7.[2024·海南卷] 利用如图所示的装置研究光电效应,闭合单刀双掷开关S 1,用频率为ν1的光照射光电管,调节滑动变阻器,使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为U 1,已知电子电荷量为e ,普朗克常量为h ,下列说法正确的是 ( )A .其他条件不变,增大光强,电压表示数增大B .改用比ν1更大频率的光照射,调整电流表的示数为零,此时电压表示数仍为U 1C .其他条件不变,使开关接S 2,电流表示数仍为零D .光电管阴极材料的截止频率νc =ν1-eU1ℎ7.D [解析] 当开关接S 1时,由爱因斯坦光电效应方程eU 1=hν1-W 0,故其他条件不变时,增大光强,电压表的示数不变,故A 错误;若改用比ν1更大频率的光照射时,调整电流表的示数为零,而金属的逸出功不变,故遏止电压变大,即此时电压表示数大于U 1,故B 错误;其他条件不变时,使开关接S 2,是加速电压,又hν1>W 0,可发生光电效应,故电流表示数不为零,故C 错误;根据爱因斯坦光电效应方程eU 1=hν1-W 0,其中W 0=hνc ,联立解得,光电管阴极材料的截止频率为 νc =ν1-eU1ℎ,故D 正确.8.[2024·河北卷] 锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料.研究表明,锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应,其中一种核反应方程为612C +11H→ 37Li+211H+X,式中的X 为 ( )A . 01nB . -10eC . 10eD . 24He8.D[解析] 根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒得,A=12+1-7-2×1=4,Z=6+1-3-2×1=2,则X为24He,D正确.9.[2024·湖南卷] 量子技术是当前物理学应用研究的热点,下列关于量子论的说法正确的是()A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的B.光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出C.康普顿研究石墨对X射线散射时,发现散射后仅有波长小于原波长的射线部分D.德布罗意认为质子具有波动性,而电子不具有波动性9.B[解析] 普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的,是量子化的,并不连续,A错误;发生光电效应的条件是ν>νc,紫光的频率高于红光的频率,光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,则改用紫光照射也可以让电子从该金属表现逸出,B正确;石墨对X射线散射可知波的过程遵循动量守恒,光子和电子碰撞后,电子获得一定动量,光子动量变小,根据p=ℎλ长应变长,所以散射后除了有与原波长相同的射线部分外,还有波长大于原波长的射线部分,C 错误;德布罗意认为物质都具有波动性,包括质子和电子,D错误.10.[2024·江西卷] 近年来,江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管(LED),开创了国际上第三条LED技术路线.某氮化镓基LED材料的简化能级如图所示,若能级差为2.20 eV(约3.52×10-19 J),普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则发光频率约为()A.6.38×1014 HzB.5.67×1014 HzC.5.31×1014 HzD.4.67×1014 Hz10.C[解析] 根据题意可知,辐射出的光子能量ε=3.52×10-19J,由ε=hν,解得频率ν≈5.31×1014 Hz,C正确.11.(多选)[2024·辽宁卷] X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器.用某一频率的X 光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X 光的强度,则( )A .该金属的逸出功增大B .X 光的光子能量不变C .逸出的光电子最大初动能增大D .单位时间逸出的光电子数增多11.BD [解析] 金属的逸出功是金属的自身固有属性,仅与金属自身有关,与照射光无关,所以增加此X 光的强度时,该金属逸出功不变,故A 错误;根据光子能量公式ε=hν可知,增加此X 光的强度时,由于光的频率不变,所以X 光的光子能量不变,根据爱因斯坦光电效应方程E k =hν-W 0可知,逸出的光电子最大初动能不变,故B 正确,C 错误;增加此X 光的强度时,单位时间照射到金属表面的光子变多,则单位时间逸出的光电子数增多,故D 正确.12.[2024·山东卷] 2024年是中国航天大年,神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天,部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池.已知 3890Sr 衰变为 3990Y 的半衰期约为29年;94238Pu 衰变为 92234U的半衰期约87年.现用相同数目的 3890Sr 和 94238Pu 各做一块核电池,下列说法正确的是( )A . 3890Sr 衰变为 3990Y 时产生α粒子B . 94238Pu 衰变为 92234U 时产生β粒子C .50年后,剩余的 3890Sr 数目大于 94238Pu 的数目D .87年后,剩余的 3890Sr 数目小于 94238Pu 的数目12.D [解析] 由质量数守恒和电荷数守恒可知,3890Sr→3990Y +-10e ⇒β衰变,94238Pu→92234U +24He ⇒α衰变,A 、B 错误;由于 3890Sr 的半衰期小于 94238Pu 的半衰期,所以初始数目相同的两者经过相同时间后剩余的 3890Sr 数目小于 94238Pu 的数目,C 错误,D 正确.13.[2024·新课标卷] 三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献,荣获了2023年诺贝尔化学奖.不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光.现有两种量子点分别发出蓝光和红光,下列说法正确的是 ( )A .蓝光光子的能量大于红光光子的能量B .蓝光光子的动量小于红光光子的动量C .在玻璃中传播时,蓝光的速度大于红光的速度D .蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率13.A [解析] 由于红光的频率小于蓝光的频率,则根据ε=hν可知,蓝光光子的能量大于红光光子的能量,根据p =ℎλ=ℎνc 可知,蓝光光子的动量大于红光光子的动量,故A 正确,B 错误;由于红光的折射率小于蓝光的折射率,根据v =cn 可知,在玻璃中传播时,蓝光的速度小于红光的速度,故C 错误;光从一种介质射入另一种介质中,其频率不变,故D 错误.14.[2024·浙江6月选考] 发现中子的核反应方程为 24He +49Be→X +01n,“玉免二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为 94238Pu →92234U+Y ,正确的是( ) A .核反应方程中的X 为 612C B .衰变方程中的Y 为 23He C .中子 01n 的质量数为零 D .钚238的衰变吸收能量14.A [解析] 根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒知X 的电荷数为6,质量数为12,故X 为 612C,A 正确;同理可知Y 应为 24He,B 错误;中子 01n 的质量数为1,C 错误;衰变过程中释放能量,D 错误.15.[2024·浙江6月选考] 玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于n =3能级的原子向低能级跃迁,会产生频率为ν31、ν32、 ν21的三种光,下标数字表示相应的能级.已知普朗克常量为h ,光速为c.正确的是 ( )A .频率为ν31的光,其光子动量为E 3-E 1ℎcB .频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装置,均产生光电子,其最大初动能之差为hν32C .频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d 、双缝到屏的距离为l 的干涉装置,产生的干涉条纹间距之差为lcdν32D .若原子从n =3 跃迁至 n =4 能级,入射光的频率ν34'>E 4-E 3ℎ15.B [解析] 根据p =ℎλ,λ=c ν,可得频率为ν31的光其光子动量为p 31=ℎν31c =E 3-E 1c,A 错误.根据光电效应方程E km =hν-W 0,对于同一光电效应装置来说,逸出功W 0相同,两种光射入时逸出光电子最大初动能之差ΔE km =h Δν=h (ν31-ν21)=hν32,B 正确.根据双缝干涉条纹间距Δx =l dλ可知,两种光分别发生干涉时的条纹间距之差为Δx 21-Δx 31=l d(λ21-λ31)=l d (c ν21-c ν31)=lcd (1ν21-1ν31)=lcν32dν21ν31,C 错误.因为入射的是光子,所以跃迁时氢原子吸收的能量必为两能级的差值,则对应入射光的频率为ν34'=E 4-E 3ℎ,D 错误.16.(多选)[2024·浙江6月选考] 下列说法正确的是( ) A .中子整体呈电中性,但内部有复杂结构B .真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同C .增加接收电路的线圈匝数,可接收更高频率的电台信号D .分子间作用力从斥力变为引力的过程中,分子势能先增加后减少16.AB [解析] 中子整体呈电中性,但内部有复杂结构,由夸克组成,A 正确;根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同,B 正确;增加接收电路的线圈匝数,则线圈的自感系数增大,由f =2π√LC可知,接收电路的固有频率减小,可接收更低频率的电台信号,C错误;分子间作用力从斥力变为引力的过程中,分子力先做正功后做负功,分子势能先减少后增加,D 错误.。

历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(原子结构)汇编(附答案)

历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(原子结构)汇编一、单选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。

如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为0ν的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为1ν的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为3ν的光子回到基态。

该原子钟产生的钟激光的频率2ν为（）A ．013ννν++B ．013ννν+-C ．013ννν-+D ．013ννν--2．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。

某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。

若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为E k ，则（）A ．①和③的能量相等B ．②的频率大于④的频率C ．用②照射该金属一定能发生光电效应D ．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k3．（2023ꞏ湖北ꞏ统考高考真题）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。

该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为1216nm ．的氢原子谱线（对应的光子能量为102eV ．）。

根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（）A ．2n =和1n =能级之间的跃迁B ．3n =和1n =能级之间的跃迁C ．3n =和2n =能级之间的跃迁D ．4n =和2n =能级之间的跃迁4．（2022ꞏ重庆ꞏ高考真题）如图为氢原子的能级示意图。

已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV ，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV 。

若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（）A ．10.20eVB ．12.09eVC ．12.75eVD ．13.06eV5．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（） A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少6．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）如图为氢原子的能级图。

2024高考物理原子核结构习题集及答案

2024高考物理原子核结构习题集及答案一、选择题1. 下列物质中，核外电子数最多的是:A. 氦原子B. 锂原子C. 碳原子D. 铝原子答案：D2. 放射性同位素中，质子数相同而中子数不同的核素称之为：A. 同位素B. 异位素C. 同位素族D. 同位素对答案：B3. 核反应中，能量守恒定律的表达式为：A. 能量E=mc²B. 动能定律C. 能量守恒定律D. 动量定律答案：C4. 下列核反应中，属于裂变反应的是：A. H-1 → H-2 + e+B. He-4 + He-4 → Be-8C. U-235 + n → Ba-141 + Kr-92 + 3nD. H-1 + H-2 → He-3 + n答案：C5. 下列关于放射性衰变的说法中，正确的是：A. α衰变时，原子核质量数增加，原子序数减小B. β衰变时，原子核质量数不变，原子序数增加C. γ衰变时，放出一个电子D. 电子俘获发生时，中子数减小，质子数增加答案：A二、填空题1. 一个含有54个质子的原子核，其元素符号为________。

答案：Xe2. 某放射性同位素经过三次半衰期后，其剩余放射性物质的质量为初始质量的________。

答案：1/83. α粒子由两个质子和两个中子组成，其电荷数为________，其相对电荷数为________。

答案：+2，2/34. 原子核的质量主要集中在其中的一种粒子，称为________。

答案：中子5. 核聚变反应中，氢核融合产生________。

答案：氦核三、计算题1. 铀-235的裂变能量为1.7×10⁻¹⁹ J，某核反应发生裂变并释放出1.8×10⁻¹¹ J的能量，计算释放出的能量相当于多少克的铀-235？解答：根据裂变能量的定义，1 g铀-235所释放的能量为1.7×10⁻¹⁹ J。

设n g铀-235释放出的能量为1.8×10⁻¹¹ J，可得以下比例：1.7×10⁻¹⁹ J / 1 g = 1.8×10⁻¹¹ J / n g解方程可得n ≈ 1.06×10¹⁰ g因此，释放出的能量相当于约1.06×10¹⁰ g的铀-235。

10年(2012-2021)高考物理真题分项汇编专题14 原子物理(原卷版+解析版)

110年（2021-2012）高考物理真题分项汇编专题14 原子物理1、（2012·全国I 卷（湖南）·T35）氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：234112H H He x +→+，式中x 是某种粒子。

已知：21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ；1u=931.5MeV/c 2，c 是真空中的光速。

由上述反应方程和资料可知，粒子x 是，该反应释放出的能量为MeV(结果保留3位有效数字)。

2、（2013·全国I 卷（湖南）·T35）一质子束入射到静止靶核2713Al 上，产生如下核反应：p ＋2713Al ―→X ＋n 式中p 代表质子，n 代表中子，X 代表核反应产生的新核。

由反应式可知，新核X 的质子数为______，中子数为______。

3、（2014·全国I 卷（湖南）·T35）关于天然放射性，下列说法正确的是。

（填正确答案标号.选对1 个得3 分，选对2 个得4 分，选对3 个得6 分。

每选错一个扣3 分，最低得分为0 分）A.所有元素都有可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．α、β和γ三种射线中，射线的穿透能力最强E ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线4、（2015·全国I 卷（湖南）·T35）在某次光电效应实验中，得到的遏制电压0u 与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。

5、（2017·全国I卷（湖南）·T17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。

氘核聚变反应方程是22311120H H He n++→。

全国各省市2019-2020学年高三物理-原子物理专题试题汇总

全国各省市2019-2020学年高三物理原子物理专题试题汇总(2020年沈阳市高三教学质量检测-理科综合)2.如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为12.09eV 的单色光照射大量处于基态的氢原子，激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的光，则下列说法正确的是（）A.氢原子最多辐射两种频率的光B.氢原子最多辐射四种频率的光C.从n=3能级跃迁到n=2能级的氢原子辐射的光波长最短D.从n=3能级跃迁到n=1能级的氢原子辐射的光波长最短【答案】D【解析】基态的氢原子吸收12.09eV 的能量后会刚好跃迁到n=3能级，大量氢原子跃迁到n=3的能级后最多辐射323=C 种频率的光子，所以A 、B 均错误；由公式n m E E hv -=，λcv =，知能级间的能力差越大，辐射出的光子的频率越大，波长就越短，从n=3到n=1能级间的能量差最大，辐射的光波长最短，C 错误，D 正确。

(南充市2020届第一次高考适应性考试-理科综合)14.一块含铀矿石的质量为M ，其中铀的质量为m ，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。

已知铀的半衰期为T ，则经过时间T ，下列说法正确的是（）A.这块矿石的质量为0.5MB.这块矿石的质量为0.5（M-m ）C.这块矿石中铀的质量为0.5mD.这块矿石中铅的质量为0.5m【答案】C【解析】经过时间T ，铀核有一半衰变为铅，这块矿石中铀的质量为0.5m ，铅的质量小于0.5m ，A.核反应方程为n Kr Ba n U 1089361445610235923++→+B.生成物的结合能之和小于反应物的结合能C.U 23592核的比结合能大于U 23592核的比结合能D.一个U 23592核裂变时，质批亏损约为28-101⨯kg 【答案】A【解析】由核反应中质量数与核电荷数守恒，可知选项A 正确；该反应释放核能，故生成物的结合能之和大于反应物的结合能，选项B 错误；中等质量的核比结合能较大，U 23592核的比结合能小于Ba 14456核的比结合能，选项C 错误；根据释放出来的核能，结合质能方程2mc E ∆=∆可知，该反应过程中亏损质量为kg m 28106.3-⨯=∆，选项D 错误。

2024全国高考真题物理汇编：氢原子光谱和玻尔的原子模型

2024全国高考真题物理汇编氢原子光谱和玻尔的原子模型一、单选题1．（2024江苏高考真题）在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种（）A ．λ1B ．λ2C ．λ3D ．λ42．（2024安徽高考真题）大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。

图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11eV ，当大量处于3n 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（）A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种3．（2024浙江高考真题）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式221112R n ，n =3、4、5、6用δH 和γH 光进行如下实验研究，则（）A ．照射同一单缝衍射装置，δH 光的中央明条纹宽度宽B ．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，δH 光的侧移量小C ．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上γH 光的平均光子数多D ．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，γH 光的饱和光电流小4．（2024北京高考真题）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as ）是时间单位，1as =1×10−18s ，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。

设有一个持续时间为100as 的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。

取真空中光速c =3.0×108m/s ，普朗克常量h =6.6×10−34J ⋅s ，下列说法正确的是（）A ．对于0.1mm 宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm 的可见光的衍射现象更明显B ．此阿秒光脉冲和波长为550nm 的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多C ．此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV （−2.2×10−18J ）的基态氢原子电离D ．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期5．（2024浙江高考真题）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为31 、32 、21 的光，下标数字表示相应的能级。

原子物理学试题及答案

原子物理学试题及答案原子物理学试题及答案(一) 光子、微观粒子(如质子、中子、电子等)既具有波动性，又具有粒子性，即具有波粒二象性，其运动方式显示波动性，与实物相互作用时又显示粒子性。

爱因斯坦的光电效应方程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒子性和微粒的波动性。

光电效应现象历来都是高考考察的重点。

例1、(江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的____也相等A、速度B、动能C、动量D、总能量解析：根据可知，波长相等时，微粒的动量大小相等。

答案：C例2、(上海卷)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( )A、锌板带负电B、有正离子从锌板逸出C、有电子从锌板逸出D、锌板会吸附空气中的正离子解析：光电效应是指在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，所以产生光电效应，指有电子从锌板逸出。

答案：C例3、(北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。

用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极k，则发生了光电效应;此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W 为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)A、B、C、D、解析：这是一道考查学生迁移能力的好题，题目立意新颖，紧贴现代技术。

依题意，设电子吸收n个激光光子的能量发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程有：，当反向电压为U时，光电流恰好为零，根据功能关系有：，两式联立，得：;又由“用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应”可知，，故只有B选项正确。

高中物理原子核(附答案)各省高考训练题

原子核（附答案）各地训练题1．(高考上海卷)放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是()A．α射线，β射线，γ射线B．γ射线，β射线，α射线C．γ射线，α射线，β射线D．β射线，α射线，γ射线2．(高考浙江卷)氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是() A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力3．(河北保定二模)现有核反应方程为1327Al＋24He―→1530P＋X，新生成的1530P 具有放射性，继续发生衰变，核反应方程为：1530P―→1430Si＋Y.平行金属板M、N 间有匀强电场，且φM>φN，X、Y两种微粒竖直向上离开放射源后正确的运动轨迹是()图15－3－24．(思维拓展题)居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列有关放射性知识的说法中正确的是()A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后只剩下一个氡原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少45.(高考安徽卷)原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为612H―→k24He＋d11H＋201n＋43.15MeV 由平衡条件可知()A．k＝1，d＝4B．B．k＝2，d＝2C．k＝1，d＝6D．D．k＝2，d＝36．(高考重庆卷)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为：11H＋612C―→713N＋Q111H＋715N―→612C＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核11H23He24He612C713N715N质量/u 1.0078 3.0160 4.002612.000013.005715.0001以下推断正确的是()A．X是23He，Q2＞Q1B．B．X是24He，Q2＞Q1C．X是23He，Q2＜Q1D．D．X是24He，Q2＜Q17．(高考天津卷)一个氡核86222Rn衰变成钋核84218Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及86222Rn衰变成84218Po的过程放出的粒子是()A．0.25g，α粒子B．0.75g，α粒子C．0.25g，β粒子D．0.5g，β粒子8．(高考北京卷)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A．核反应方程是11H＋01n→13H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝h(m1＋m2－m3)c29．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(86222Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图15－3－3所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个()A.86222Rn→87222Fr＋－10eB.86222Rn→84218Po＋24HeC.86222Rn→85222At＋10eD.86222Rn→85222At＋12H图15－3－310．(山东淄博质检)某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康．原来静止的质量为M的氡核(86222Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)．已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能．(注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计)(1)写出衰变方程；(2)求出衰变过程中的质量亏损．11.(2010年湖南长沙模拟)海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源．两个氘核的核反应为：12H＋12H→23He＋01n，其中氘核的质量为2.0136u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u．求：(1)核反应中释放的核能；(2)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．12．钚的同位素离子94239Pu发生衰变后生成铀(U)的一个同位素离子，同时放出能量为E＝0.09MeV的光子．从静止的钚核中放出的α粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场时做匀速直线运动．已知匀强电场的电场强度为E＝2.22×104N/C，匀强磁场的磁感应强度为B＝2.00×10－4T(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s ，真空中的光速为c ＝3×108m/s ，电子电荷量为e ＝1.6×10－19C)．求：(1)写出该核反应方程式；(2)该光子的波长；(3)放出的α粒子的速度大小；(4)若不计光子的动量，求α粒子和铀核的动能之比．答案：1B2D3B4BC5B6B7B8B9B10答案：(1)86222Rn→84218Po＋24He （2）mMv 22(M －m )c211答案：(1)3.26MeV(2)2.97MeV 0.99MeV12答案：(1)94239Pu→92235U＋24He(2)1.38×10－11m(3)1.11×108m/s (4)2354。

2024全国高考真题物理汇编：原子核章节综合

2024全国高考真题物理汇编原子核章节综合一、单选题 1．（2024江苏高考真题）用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是14117718X N H O +→+，粒子X 为（） A ．正电子01e B ．中子10n C ．氘核12HD ．氦核42He2．（2024广西高考真题）近期，我国科研人员首次合成了新核素锇-160（16076Os ）和钨-156（15674W ）。

若锇-160经过1次α衰变，钨-156经过1次+β衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（） A ．电荷数B ．中子数C ．质量数D ．质子数3．（2024甘肃高考真题）2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素16976Os ，核反应方程如下：10658160482876Cd Ni Os 4X +→+该方程中X 是（）A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子4．（2024海南高考真题）人工核反应3013014115Si H X P +→+中的X 是（）A ．中子B ．质子C ．电子D ．α粒子5．（2024北京高考真题）已知钍234的半衰期是24天。

1g 钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（） A ．0gB ．0.25gC ．0.5gD ．0.75g6．（2024浙江高考真题）发现中子的核反应方程为491240He+Be X n →+，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚 238的衰变方程为型2349238942Pu U+Y →，下列正确的是（）A ．核反应方程中的X 为126CB ．衰变方程中的Y 为32He C ．中子10n 的质量数为零 D ．钚238的衰变吸收能量7．（2024山东高考真题）2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。

已知9038Sr 衰变为9039Y 的半衰期约为29年；23894Pu 衰变为23492U 的半衰期约87年。

原子结构和能级(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)

原子结构和能级考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1 能级和波尔理论（5年4考）2024年高考江西卷：某氮化镓基LED 材料的简化能级。

2023高考河北卷：国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳αH 谱线精细结构。

2023高考山东高中学业水平等级考试：“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组能级图。

2023高考湖北卷：我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为1216nm ．的氢原子谱线。

考点2 原子结构（5年2考）2022高考湖南卷：关于原子结构和微观粒子波粒二象性。

2023学业水平等级考试上海卷：关于α粒子散射实验。

1. 能级和波尔理论是该章的重点知识点，高考考查频率较高。

命题通常结合某种情景，或给出能级图，综合考查能级、波尔理论、光电效应及其相关知识点。

2.原子结构的知识点大多属于了解，命题难度小，考查频率不高。

考点01 能级和波尔理论1.（2024年高考江西卷）近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条LED 技术路线。

某氮化镓基LED 材料的简化能级如图所示，若能级差为2.20eV （约193.5210J -´）,普朗克常量346.6310J s h -=´×，则发光频率约为（）A. 146.3810Hz ´B. 145.6710Hz ´C. 145.3110Hz ´D. 144.6710Hz´【答案】C 【解析】根据题意可知，辐射出的光子能量193.5210J e -=´，由光子的能量εh ν=得145.3110Hz hen ´==，C 正确。

2.（2023高考河北卷） 2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳αH 谱线精细结构。

αH 是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（）A. 从¥跃迁到2n =B. 从5n =跃迁到2n =C. 从4n =跃迁到2n =D. 从3n =跃迁到2n =【答案】D【解析】αH 是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，根据cn l=可知αH 是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，根据氢原子的能级图，利用玻尔理论中的频率条件2n h E E n =-可见能级差越小，频率越低，波长越长。

2022年全国高考物理真题汇编：原子物理

2022年全国高考物理真题汇编：原子物理一、单选题(共7题；共14分)1．（2分）（2022·辽宁）2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。

表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。

实验中所用核反应方程为 X+1223Mg →1326Al ，已知X 、1223Mg、1326Al 的质量分别为 m 1、m 2、m 3 ，真空中的光速为c ，该反应中释放的能量为E 。

下列说法正确的是（） A ．X 为氘核12HB ．X 为氚核13HC ．E =(m 1+m 2+m 3)c 2D ．E =(m 1+m 2−m 3)c 2【答案】B【解析】【解答】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的电荷数为1，质量数为3，是氚核13H。

故B 对A 错。

设反应前粒子能量为E k1，反应后粒子能量为E k2，质量亏损的能量为：ΔE=（m 1+m 2−m 3）c 2 则反应释放能量为∆E =E k1−E k2+∆E =E k1−E k2+（m 1+m 2−m 3）c 2，故CD 错误。

故答案为：B【分析】核反应的质量数和电荷数守恒，注意粒子反应前后也有能量。

（m 1+m 2−m 3）c 2是质量亏损释放的能量。

2．（2分）（2022·湖北）上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核 B 47e 俘获核外K 层电子e ，可生成一个新原子核X ，并放出中微子νe ，即B 47e+ e −10 →X+ ν00e。

根据核反应后原子核X 的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。

下列说法正确的是（） A ．原子核X 是 L 37iB ．核反应前后的总质子数不变C ．核反应前后总质量数不同D ．中微子νe 的电荷量与电子的相同【答案】A【解析】【解答】根据质量数守恒和电荷数守恒，得核反应方程为B e 47+e −10→Li 37+v e 00，原子核X 是Li 原子核，A 正确、C 错误；B ．根据核反应方程为 B e 47+e −10→Li 37+v e 00 ，反应前的总质子数为4，反应后的总质子数为3，B错误；D．中微子不带电，电子带负电，D错误。

(完整版)高考原子物理历年真题-汇编

选修3—5波粒二象性1、（2011新课标卷35题（1））在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______。

若用波长为λ（λ<λ0）单色光做实验，则其截止电压为______。

已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e ，c 和h 。

7答案: hc/λ000hc e λλλλ-6 . （2010天津理综物理）用同一光电管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图。

则这两种光 A.照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉，a 光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时，a 光的偏折程度大【答案】BC4．（2012·上海物理）根据爱因斯坦的“光子说”可知（ B ）（A ）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” （B ）光的波长越大，光子的能量越小（C ）一束单色光的能量可以连续变化（D ）只有光子数很多时，光才具有粒子性3. （2011广东理综卷第18题）光电效应实验中，下列表述正确的是CD A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子1．（2012·上海物理）在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）（A ）频率（B ）强度（C ）照射时间（D ）光子数目2.（2011江苏物理）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是(A)例5、03上海15.（5分）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A 单色光照射光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应，那么（A C ）A.A 光的频率大于B 光的频率B.B 光的频率大于A 光的频率C.用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD.用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a例4.（2010江苏物理卷第12C 题）研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K ），钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流。

2024年高考物理真题模拟题汇编14原子结构原子核和波粒二象性含解析

专题14 原子结构、原子核和波粒二象性1．（2024·新课标Ⅱ卷）氘核21H 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式241112106H 2He 2H+2n+43.15MeV →+表示。

海水中富含氘，已知1kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M 的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg 标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J ，1 MeV= 1.6×10–13J ，则M 约为A ．40 kgB ．100 kgC ．400 kgD ．1 000 kg【答案】C【解析】氘核21H 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式241112106H 2He 2H+2n+43.15MeV →+则平均每个氘核聚变释放的能量为43.15=MeV 66E ε= 1kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个，可以放出的总能量为0E N ε=由Q mq =可得，要释放的相同的热量，须要燃烧标准煤燃烧的质量400kg E Q m q q==≈ 2．（2024·江苏卷）“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作便利等优点。

它是依据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。

若人体温度上升，则人体热辐射强度I 及其极大值对应的波长λ的变更状况是 A ．I 增大，λ增大 B ．I 增大，λ减小C ．I 减小，λ增大D ．I 诚小，λ减小【答案】B【解析】黑体辐射的试验规律如图特点是，随着温度上升，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度I 增大；随着温度的上升，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以λ减小。

故选B 。

3．（2024·浙江卷）下列说法正确的是 A ．质子的德布罗意波长与其动能成正比B ．自然放射的三种射线，穿透实力最强的是α射线C ．光电效应试验中的截止频率与入射光的频率有关D ．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性【答案】D 【解析】A ．由公式h p λ==可知质子的德布罗意波长1pλ∝，λ∝，故A 错误；B ．自然放射的三种射线，穿透实力最强的是γ射线，故B 错误；C ．由k E h W ν=-当0h W ν=，可知截止频率与入射光频率无关，由材料确定，故C 错误； D ．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D 正确。

2024高考物理原子物理学练习题及答案精选

2024高考物理原子物理学练习题及答案精选一、选择题1. 下列元素中，属于惰性气体的是：A) 氢气 (H2)B) 氮气 (N2)C) 氧气 (O2)D) 氩气 (Ar)答案：D2. 以下哪种粒子在原子核中的数量最多？A) 质子B) 中子C) 电子D) 引力子答案：B3. 以下关于原子核的说法哪个是错误的？A) 原子核带有正电荷B) 原子核由质子和中子组成C) 原子核占据整个原子的体积D) 原子核的质量约等于整个原子的质量答案：C4. 电离能是指：A) 电子从原子中进入自由状态所需的能量B) 两个原子之间发生化学反应所需要的能量C) 电子在原子核附近运动所受到的力D) 电子在金属中的自由运动所需的能量答案：A5. 以下关于原子核中质子和中子的说法哪个是正确的？A) 质子质量和中子质量相等B) 质子带有正电荷，中子带有负电荷C) 质子和中子的质量和电荷都相等D) 质子带有正电荷，中子不带电荷答案：D二、填空题1. 原子序数为20的钙元素的简化电子结构为_________。

答案：2, 8, 8, 22. 原子核中质子的数量等于_________。

答案：电子的数量3. 电离能越大，原子结构中的电子越_________。

答案：稳定4. 氢原子的质子数为_________，中子数为_________。

答案：1，05. 氯元素的电子结构为_________。

答案：2, 8, 7三、解答题1. 将下列原子按照质子数从小到大排列：氢、铜、锌、氧。

答案：氢、氧、铜、锌2. 简要说明半导体材料与导体材料以及绝缘体材料的区别。

答案：半导体材料具有介于导体材料和绝缘体材料之间的电导率，在适当的条件下可以导电。

导体材料具有很高的电导率，能够自由传导电流。

绝缘体材料的电导率非常低，不容易传导电流。

3. 简述原子核聚变与原子核裂变。

答案：原子核聚变是指两个或两个以上轻原子核融合成较重的新原子核的过程，同时产生巨大能量。

原子核裂变是指重原子核分裂成两个或多个轻原子核的过程，同样会释放大量能量。