專題20 原子物理-2020-2024年五年高考物理真題分類匯編（原卷版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題20原子物理考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1能量量子化光電效應(yīng)波粒二象性2020年江蘇卷、浙江卷；2021年遼寧卷、浙江卷；2022年江蘇卷、湖南卷、浙江卷；2023年江蘇卷、湖南卷、浙江卷；2024年上海卷、湖南卷、浙江卷、遼寧卷等原子部分考點的特點是“點多面寬”，“考點分散”，高考對本部分內(nèi)容的能力考查以識記為主，知識考查主要從對基本概念的理解、辨別方面進(jìn)行，一般結(jié)合經(jīng)典物理理論和現(xiàn)代科技最新成果的命題趨勢較強(qiáng)，以選擇題的形式出現(xiàn)?？疾楦怕首畲蟮目键c分別是光電效應(yīng)、氫原子的能級躍遷、核反應(yīng)方程、半衰期等。復(fù)習(xí)建議（1）要精讀教材，了解教材中對各知識點的描述，重視課后習(xí)題。（2）對考查概率最大的幾個考點要注重記憶和理解，強(qiáng)化訓(xùn)練?？键c2原子結(jié)構(gòu)2020年北京卷、浙江卷；2021年北京卷、浙江卷；2022年重慶卷、湖南卷、廣東卷、海南卷、浙江卷；2023年山東卷、遼寧卷、湖北卷、浙江卷；2024年安徽卷、江西卷、江蘇卷等考點2原子核核反應(yīng)2020年海南卷、山東卷、全國卷、浙江卷；2021年重慶卷、江蘇卷、北京卷、浙江卷、海南卷、湖北卷、山東卷、廣東卷、全國卷；2022年天津卷、湖北卷、山東卷、福建卷、北京卷、遼寧卷、全國卷、浙江卷；2023年全國卷、北京卷、海南卷、天津卷、山西卷、湖南卷、浙江卷；2024年河北卷、湖北卷、廣東卷、全國卷、山東卷、浙江卷、上海卷、北京卷、江蘇卷、廣西卷、海南卷、甘肅卷等考點01能量量子化光電效應(yīng)波粒二象性1.（2024·湖南·高考真題）量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點，下列關(guān)于量子論的說法正確的是（）A．普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的B．光電效應(yīng)實驗中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C．康普頓研究石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分D．德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動性，而電子不具有波動性2.（多選）（2024·浙江1月·高考真題）下列說法正確的是（）A.相同溫度下，黑體吸收能力最強(qiáng)，但輻射能力最弱B.具有相同動能的中子和電子，其德布羅意波長相同C.電磁場是真實存在的物質(zhì)，電磁波具有動量和能量D.自然光經(jīng)玻璃表面反射后，透過偏振片觀察，轉(zhuǎn)動偏振片時可觀察到明暗變化3.（多選）（2024·遼寧·高考真題）X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（）A.該金屬逸出功增大 B.X光的光子能量不變C.逸出的光電子最大初動能增大 D.單位時間逸出的光電子數(shù)增多4.（2024·上?！じ呖颊骖}）某紫外激光波長為，其單個光子能量為______。若用該激光做光電效應(yīng)實驗，所用光電材料的截止頻率為，則逸出光電子的最大初動能為______。（普朗克常量為h，真空中光速為c）5.（2020·江蘇·高考真題）“測溫槍”（學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”）具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對應(yīng)的波長的變化情況是（）A．I增大，增大 B．I增大，減小C．I減小，增大 D．I減小，減小6.（2021·遼寧·高考真題）赫茲在研究電磁波的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的電極如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實了這一現(xiàn)象，即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點對該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是（）A．玻爾 B．康普頓C．愛因斯坦 D．德布羅意7.（2022·江蘇·高考真題）上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）A．頻率減小 B．波長減小 C．動量減小 D．速度減小8．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（

）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)動的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性9．（2021·浙江·高考真題）已知普朗克常量，電子的質(zhì)量為，一個電子和一滴直徑約為的油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為（）（）A． B． C． D．10．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）A．質(zhì)子的德布羅意波長與其動能成正比B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是射線C．光電效應(yīng)實驗中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性11．（多選）（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）已知一個激光發(fā)射器功率為，發(fā)射波長為的光，光速為，普朗克常量為，則（

）A．光的頻率為 B．光子的能量為C．光子的動量為 D．在時間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為12．（多選）（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時，只產(chǎn)生動能和動量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋，測得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則（

）A．電子的動量 B．電子的動能C．光子的能量 D．光子的動量13．（多選）（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）電子雙縫干涉實驗是近代證實物質(zhì)波存在的實驗。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動量為1.2×10-23kg·m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列說法正確的是（）A．發(fā)射電子的動能約為8.0×10-15JB．發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10-11mC．只有成對電子分別同時通過雙縫才能發(fā)生干涉D．如果電子是一個一個發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣14．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線，其中最長和最短波長分別為和，則該激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為_____，波長為的光子的動量為_____。（已知普朗克常量為h，光速為c）15．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星可以觀測太陽輻射的硬X射線。硬X射線是波長很短的光子，設(shè)波長為。若太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測儀鏡頭正對著太陽，每秒接收到N個該種光子。已知探測儀鏡頭面積為S，衛(wèi)星離太陽中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，求：（1）每個光子的動量p和能量E；（2）太陽輻射硬X射線的總功率P?？键c02原子結(jié)構(gòu)1.（2024·安徽·統(tǒng)考高考真題）大連相干光源是我國第一臺高增益自由電子激光用戶裝置，其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的光譜特征。圖為氫原子的能級示意圖，已知紫外光的光子能量大于，當(dāng)大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射不同頻率的紫外光有（）A.1種 B.2種 C.3種 D.4種2.（2024·江西·統(tǒng)考高考真題）近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡化能級如圖所示，若能級差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（）A. B. C. D.3.（2024·江蘇·統(tǒng)考高考真題）在原子躍遷中，輻射如圖所示的4種光子，其中只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，是哪一種（）A.λ1 B.λ2 C.λ3 D.λ44．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）“夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導(dǎo)航定位、深空探測等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級I躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級1，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）

A． B． C． D．5．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）原子處于磁場中，某些能級會發(fā)生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應(yīng)能級躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動能為Ek，則（）

A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于Ek6．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡可用于探測波長為的氫原子譜線（對應(yīng)的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子（

）

A．和能級之間的躍遷 B．和能級之間的躍遷C．和能級之間的躍遷 D．和能級之間的躍遷7．（2022·重慶·高考真題）如圖為氫原子的能級示意圖。已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53~2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76~3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（

）A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV8．（2022·北京·高考真題）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（

）A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量減少C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少9．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖為氫原子的能級圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向低能級躍遷時放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說法正確的是（）A．逸出光電子的最大初動能為10.80eVB．n=3躍遷到n=1放出的光子動量最大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)10．（2022·廣東·高考真題）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能級的能量為，其中。圖是按能量排列的電磁波譜，要使的氫原子吸收一個光子后，恰好失去一個電子變成氫離子，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11．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（

）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)動的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性12．（2021·北京·高考真題）北京高能光源是我國首個第四代同步輻射光源，計劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10-5m～10-11m，對應(yīng)能量范圍約為10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動的單個電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說法正確的是（）A．同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣B．用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離C．蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣D．盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會明顯減小13．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）A．光的波動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量D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大14．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于能級上，下列說法正確的是（）A．這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B．從能級躍遷到能級比躍遷到能級輻射的光子頻率低C．從能級躍遷到能級需吸收的能量D．能級的氫原子電離至少需要吸收的能量15．（多選）（2023·浙江·高考真題）氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I，從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實驗裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．圖1中的對應(yīng)的是ⅠB．圖2中的干涉條紋對應(yīng)的是ⅡC．Ⅰ的光子動量大于Ⅱ的光子動量D．P向a移動，電流表示數(shù)為零時Ⅰ對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大16．（多選）（2022·海南·高考真題）一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷向外輻射出不同頻率的光子，則（）A．需要向外吸收能量B．共能放出6種不同頻率的光子C．向躍遷發(fā)出的光子頻率最大D．向躍遷發(fā)出的光子頻率最大17．（多選）（2020·浙江·高考真題）由玻爾原子模型求得氫原子能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，則（

）A．氫原子從高能級向低能級躍遷時可能輻射出射線B．氫原子從的能級向的能級躍遷時會輻射出紅外線C．處于能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線并發(fā)生電離D．大量氫原子從能級向低能級躍遷時可輻射出2種頻率的可見光考點03原子核核反應(yīng)1.（2024·河北·高考真題）鋰是新能源汽車、儲能和信息通信等新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料．研究表明，鋰元素主要來自宇宙線高能粒子與星際物質(zhì)的原子核產(chǎn)生的散裂反應(yīng)，其中一種核反應(yīng)方程為，式中的X為（）A. B. C. D.2.（2024·湖北·高考真題）硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、是該療法中一種核反應(yīng)的方程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）A.a=7，b=1 B.a=7，b=2 C.a=6，b=1 D.a=6，b=23.（2024·廣東·高考真題）我國正在建設(shè)的大科學(xué)裝置——“強(qiáng)流重離子加速器”。其科學(xué)目標(biāo)之一是探尋神秘的“119號”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項正確的是（）A.Y為 B.Y為C.Y為為 D.Y為4.（2024·江蘇·高考真題）用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質(zhì)子，該實驗的核反應(yīng)方程式是，粒子X為（）A.正電子 B.中子C氘核 D.氦核5.（2024·全國甲卷·高考真題）氘核可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，總的反應(yīng)效果可用表示，式中x、y的值分別為（）A.， B.， C.， D.，6.（2024·山東·高考真題）2024年是中國航天大年，神舟十八號、嫦娥六號等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知衰變?yōu)榈陌胨テ诩s為29年；衰變?yōu)榈陌胨テ诩s87年。現(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池，下列說法正確的是（）A.衰變?yōu)闀r產(chǎn)生α粒子B.衰變?yōu)闀r產(chǎn)生β粒子C.50年后，剩余的數(shù)目大于的數(shù)目D.87年后，剩余的數(shù)目小于的數(shù)目7.（2024·浙江·高考真題）已知氘核質(zhì)量為，氚核質(zhì)量為，氦核質(zhì)量為，中子質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)取，氘核摩爾質(zhì)量為，相當(dāng)于。關(guān)于氘與氚聚變成氦，下列說法正確的是（）A.核反應(yīng)方程式B.氘核的比結(jié)合能比氦核的大C.氘核與氚核的間距達(dá)到就能發(fā)生核聚變D.氘完全參與聚變釋放出能量的數(shù)量級為8.（2024·上?！じ呖颊骖}）原子核之間由于相互作用會產(chǎn)生新核，這一過程具有多種形式。（1）質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過程稱為______A．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B．衰變C．核聚變D．核裂變（2）核的質(zhì)量為，核的質(zhì)量為，它們通過核反應(yīng)形成一個質(zhì)量為的氮原子核，此過程釋放的能量為______。（真空中光速為c）9.（2024·福建·高考真題），則其中的X表示（）A． B． C． D．10.（2024·北京·高考真題）已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過48天后，剩余釷234的質(zhì)量為（

）A．0g B．0.25g C．0.5g D．0.75g11.（2024·廣西·高考真題）近期，我國科研人員首次合成了新核素鋨（）和鎢（）。若鋨經(jīng)過1次衰變，鎢經(jīng)過1次衰變（放出一個正電子），則上述兩新核素衰變后的新核有相同的（）A．電荷數(shù) B．中子數(shù) C．質(zhì)量數(shù) D．質(zhì)子數(shù)12.（2024·海南·高考真題）人工核反應(yīng)中的X是（）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．α粒子13.（2024·甘肅·高考真題）2024年2月，我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器國家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素，核反應(yīng)方程如下：該方程中X是（）A.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.粒子14.（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）在下列兩個核反應(yīng)方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（

）A．， B．， C．， D．，15．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）下列核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子為中子的是（

）A． B．C． D．16．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）釷元素衰變時會放出β粒子，其中β粒子是（

）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．光子17．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于太陽上進(jìn)行的核聚變，下列說法正確的是（）A．核聚變需要在高溫下進(jìn)行 B．核聚變中電荷不守恒C．太陽質(zhì)量不變 D．太陽核反應(yīng)方程式：18．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）一電子和一α粒子從鉛盒上的小孔O豎直向上射出后，打到鉛盒上方水平放置的屏幕P上的a和b兩點，a點在小孔O的正上方，b點在a點的右側(cè)，如圖所示。已知α粒子的速度約為電子速度的，鉛盒與屏幕之間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，則電場和磁場方向可能為（）

A．電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向里B．電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向外C．電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向里D．電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向外19．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（）A．衰變方程中的X等于233 B．的穿透能力比γ射線強(qiáng)C．比的比結(jié)合能小 D．月夜的寒冷導(dǎo)致的半衰期變大20．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（

）A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損21．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為。假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為（光速為）A． B． C． D．22．（2023·浙江·高考真題）宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進(jìn)行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代．下列說法正確的是（）A．發(fā)生衰變的產(chǎn)物是B．衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子C．近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年23．（2022·天津·高考真題）從夸父逐日到羲和探日，中華民族對太陽的求知探索從未停歇。2021年10月，我國第一顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”順利升空。太陽的能量由核反應(yīng)提供，其中一種反應(yīng)序列包含核反應(yīng)：，下列說法正確的是（

）A．X是中子 B．該反應(yīng)有質(zhì)量虧損C．比的質(zhì)子數(shù)多 D．該反應(yīng)是裂變反應(yīng)24．（2022·福建·高考真題）2011年3月，日本發(fā)生的大地震造成了福島核電站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰變方程為，半衰期為8天，已知，，，則下列說法正確的是（）A．衰變產(chǎn)生的射線來自于原子的核外電子B．該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損C．放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)樗プ僁．經(jīng)過16天，75%的原子核發(fā)生了衰變25．（2022·北京·高考真題）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運(yùn)動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直于紙面向里 B．軌跡1對應(yīng)的粒子運(yùn)動速度越來越大C．軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大 D．軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子26．（2022·遼寧·高考真題）2022年1月，中國錦屏深地實驗室發(fā)表了首個核天體物理研究實驗成果。表明我國核天體物理研究已經(jīng)躋身國際先進(jìn)行列。實驗中所用核反應(yīng)方程為，已知、、的質(zhì)量分別為，真空中的光速為c，該反應(yīng)中釋放的能量為E。下列說法正確的是（

）A．X為氘核 B．X為氚核C． D．27．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）上世紀(jì)四十年代初，我國科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實驗方案：如果靜止原子核俘獲核外K層電子e，可生成一個新原子核X，并放出中微子νe，即。根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動能和動量，可以間接測量中微子的能量和動量，進(jìn)而確定中微子的存在。下列說法正確的是（）A．原子核X是 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．中微子的電荷量與電子的相同28．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）碘125衰變時產(chǎn)生射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾病。碘125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180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時的（）A． B． C． D．29．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）兩種放射性元素的半衰期分別為和，在時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為，則在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（）A． B． C． D．30．（2021·重慶·高考真題）放射性元素會衰變?yōu)榉€(wěn)定的，半衰期約為，可以用于檢測人體的甲狀腺對碘的吸收。若某時刻與的原子數(shù)量之比為，則通過后與的質(zhì)量之比（）A． B． C． D．31．（2021·江蘇·高考真題）用“中子活化”技術(shù)分析某樣品的成分，中子轟擊樣品中的產(chǎn)生和另一種粒子X，則X是（）A．質(zhì)子 B．粒子 C．粒子 D．正電子32．（2021·海南·高考真題）1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實驗，驗證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實驗中，鋰原子核俘獲一個質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鈹原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€原子核，核反應(yīng)方程為。已知、、X的質(zhì)量分別為、、，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B．釋放的核能C．鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是5D．X表示的是氚原子核33．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）20世紀(jì)60年代，我國以國防為主的尖端科技取得了突破性的發(fā)展。1964年，我國第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈，下列說法正確的是（）A．原子彈和氫彈都是根據(jù)核裂變原理研制的B．原子彈和氫彈都是根據(jù)核聚變原理研制的C．原子彈是根據(jù)核裂變原理研制的，氫彈是根據(jù)核聚變原理研制的D．原子彈是根據(jù)核聚變原理研制的，氫彈是根據(jù)核裂變原理研制的34．（2021·北京·高考真題）硼（B）中子俘獲治療是目前最先進(jìn)的癌癥治療手段之一、治療時先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子。這個核反應(yīng)的方程是（

）A． B．C． D．35．（2021·山東·高考真題）在測定年代較近的湖泊沉積物形成年份時，常利用沉積物中半衰期較短的，其衰變方程為。以下說法正確的是（）A．衰變方程中的X是電子B．升高溫度可以加快的衰變C．與的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損D．方程中的X來自于內(nèi)質(zhì)子向中子的轉(zhuǎn)化36．（2021·廣東·高考真題）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72萬年，其衰變方程為，下列說法正確的是（）A．Y是氦核B．Y是質(zhì)子C．再經(jīng)過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半D．再經(jīng)過144萬年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變37．（2021·全國·高考真題）醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素產(chǎn)生射線，而是由半衰期相對較長的衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)量為的，經(jīng)過時間t后剩余的質(zhì)量為m，其圖線如圖所示。從圖中可以得到的半衰期為（）A． B． C． D．38．（2021·全國·高考真題）如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列、衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出電子的總個數(shù)為（）A．6 B．8 C．10 D．1439．（2021·河北·高考真題）銀河系中存在大量的鋁同位素，核衰變的衰變方程為，測得核的半衰期為72萬年，下列說法正確的是（）A．核的質(zhì)量等于核的質(zhì)量B．核的中子數(shù)大于核的中子數(shù)C．將鋁同位素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)有的鋁同位素將在144萬年后全部衰變?yōu)?0．（2021·湖南·高考真題）核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是（）A．放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡B．原子核衰變時電荷數(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．過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害41．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）100年前，盧瑟福猜想在原子核內(nèi)除質(zhì)子外還存在著另一種粒子X，后來科學(xué)家用粒子轟擊鈹核證實了這一猜想，該核反應(yīng)方程為：，則（

）A．，，X是中子B．，，X是電子C．，，X是中子D．，，X是電子42．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）氚核發(fā)生β衰變成為氦核。假設(shè)含氚材料中發(fā)生β衰變產(chǎn)生的電子可以全部定向移動，在3.2104s時間內(nèi)形成的平均電流為5.010-8A。已知電子電荷量為1.610-19C，在這段時間內(nèi)發(fā)生β衰變的氚核的個數(shù)為（）A． B． C． D．43．（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）氘核可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，其總效果可用反應(yīng)式表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核約為1.0×1022個，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)煤燃燒時釋放的熱量相等；已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9×107J，1MeV=1.6×10–13J，則M約為（）A．40kg B．100kg C．400

kg D．1000kg44．（2020·浙江·高考真題）下列說法正確的是（

）A．射線的穿透能力比射線強(qiáng)B．天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．核聚變中平均每個核子放出的能量比裂變中平均每個核子的小D．半衰期跟放射性元素以單質(zhì)或化合物形式存在無關(guān)45．(多選)（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）秦山核電站生產(chǎn)的核反應(yīng)方程為，其產(chǎn)物的衰變方程為。下列說法正確的是（）A．X是 B．可以用作示蹤原子C．來自原子核外 D．經(jīng)過一個半衰期，10個將剩下5個46．(多選)（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）2021年12月15日秦山核電站迎來了安全發(fā)電30周年，核電站累計發(fā)電約6.9×1011kW·h，相當(dāng)于減排二氧化碳六億多噸。為了提高能源利用率，核電站還將利用冷卻水給周圍居民供熱。下列說法正確的是（）A．秦山核電站利用的是核聚變釋放的能量B．秦山核電站發(fā)電使原子核虧損的質(zhì)量約為27.6kgC．核電站反應(yīng)堆中需要用鎘棒控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度D．反應(yīng)堆中存在的核反應(yīng)47．(多選)（2021·浙江·高考真題）對四個核反應(yīng)方程（1）；（2）；（3）；（4）。下列說法正確的是（）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)之一48．(多選)（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示是我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置。2018年11月，該裝置實現(xiàn)了1×108℃等離子體運(yùn)行等多項重大突破，為未來和平利用聚變能量邁出了重要一步。關(guān)于核聚變，下列說法正確的是（）A．聚變又叫熱核反應(yīng)B．太陽就是一個巨大的熱核反應(yīng)堆C．高溫能使原子核克服核力而聚變D．對相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多49．(多選)（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）太陽輻射的總功率約為，其輻射的能量來自于聚變反應(yīng)。在聚變反應(yīng)中，一個質(zhì)量為（c為真空中的光速）的氘核（）和一個質(zhì)量為的氚核（）結(jié)合為一個質(zhì)量為的氦核（），并放出一個X粒子，同時釋放大約的能量。下列說法正確的是（）A．X粒子是質(zhì)子B．X粒子的質(zhì)量為C．太陽每秒因為輻射損失的質(zhì)量約為D．太陽每秒因為輻射損失的質(zhì)量約為50．(多選)（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）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：。X會衰變成原子核Y，衰變方程為，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1C．X的電荷數(shù)比的電荷數(shù)多2 D．X的質(zhì)量數(shù)與的質(zhì)量數(shù)相等51．(多選)（2020·全國·統(tǒng)考高考真題）下列核反應(yīng)方程中，X1，X2，X3，X4代表α粒子的有（）A． B．C． D．52．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）核污水中常含有氚等放射性核素，處置不當(dāng)將嚴(yán)重威脅人類安全。氚衰變的半衰期長達(dá)12.5年，衰變方程為，其中是質(zhì)量可忽略不計的中性粒子，Z=___________，A=___________。若將含有質(zhì)量為m的氚的核污水排入大海，即使經(jīng)過50年，排入海中的氚還剩___________m（用分?jǐn)?shù)表示）。專題20原子物理考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1能量量子化光電效應(yīng)波粒二象性2020年江蘇卷、浙江卷；2021年遼寧卷、浙江卷；2022年江蘇卷、湖南卷、浙江卷；2023年江蘇卷、湖南卷、浙江卷；2024年上海卷、湖南卷、浙江卷、遼寧卷等原子部分考點的特點是“點多面寬”，“考點分散”，高考對本部分內(nèi)容的能力考查以識記為主，知識考查主要從對基本概念的理解、辨別方面進(jìn)行，一般結(jié)合經(jīng)典物理理論和現(xiàn)代科技最新成果的命題趨勢較強(qiáng)，以選擇題的形式出現(xiàn)。考查概率最大的考點分別是光電效應(yīng)、氫原子的能級躍遷、核反應(yīng)方程、半衰期等。復(fù)習(xí)建議（1）要精讀教材，了解教材中對各知識點的描述，重視課后習(xí)題。（2）對考查概率最大的幾個考點要注重記憶和理解，強(qiáng)化訓(xùn)練?？键c2原子結(jié)構(gòu)2020年北京卷、浙江卷；2021年北京卷、浙江卷；2022年重慶卷、湖南卷、廣東卷、海南卷、浙江卷；2023年山東卷、遼寧卷、湖北卷、浙江卷；2024年安徽卷、江西卷、江蘇卷等考點2原子核核反應(yīng)2020年海南卷、山東卷、全國卷、浙江卷；2021年重慶卷、江蘇卷、北京卷、浙江卷、海南卷、湖北卷、山東卷、廣東卷、全國卷；2022年天津卷、湖北卷、山東卷、福建卷、北京卷、遼寧卷、全國卷、浙江卷；2023年全國卷、北京卷、海南卷、天津卷、山西卷、湖南卷、浙江卷；2024年河北卷、湖北卷、廣東卷、全國卷、山東卷、浙江卷、上海卷、北京卷、江蘇卷、廣西卷、海南卷、甘肅卷等考點01能量量子化光電效應(yīng)波粒二象性1.（2024·湖南·高考真題）量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點，下列關(guān)于量子論的說法正確的是（）A．普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的B．光電效應(yīng)實驗中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出C．康普頓研究石墨對X射線散射時，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分D．德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動性，而電子不具有波動性2.（多選）（2024·浙江1月·高考真題）下列說法正確的是（）A.相同溫度下，黑體吸收能力最強(qiáng)，但輻射能力最弱B.具有相同動能的中子和電子，其德布羅意波長相同C.電磁場是真實存在的物質(zhì)，電磁波具有動量和能量D.自然光經(jīng)玻璃表面反射后，透過偏振片觀察，轉(zhuǎn)動偏振片時可觀察到明暗變化3.（多選）（2024·遼寧·高考真題）X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子，并對光電子進(jìn)行分析的科研儀器，用某一頻率的X光照射某種金屬表面，逸出了光電子，若增加此X光的強(qiáng)度，則（）A.該金屬逸出功增大 B.X光的光子能量不變C.逸出的光電子最大初動能增大 D.單位時間逸出的光電子數(shù)增多4.（2024·上?！じ呖颊骖}）某紫外激光波長為，其單個光子能量為______。若用該激光做光電效應(yīng)實驗，所用光電材料的截止頻率為，則逸出光電子的最大初動能為______。（普朗克常量為h，真空中光速為c）5.（2020·江蘇·高考真題）“測溫槍”（學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”）具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對應(yīng)的波長的變化情況是（）A．I增大，增大 B．I增大，減小C．I減小，增大 D．I減小，減小6.（2021·遼寧·高考真題）赫茲在研究電磁波的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的電極如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實了這一現(xiàn)象，即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點對該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是（）A．玻爾 B．康普頓C．愛因斯坦 D．德布羅意7.（2022·江蘇·高考真題）上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）A．頻率減小 B．波長減小 C．動量減小 D．速度減小8．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（

）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)動的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性9．（2021·浙江·高考真題）已知普朗克常量，電子的質(zhì)量為，一個電子和一滴直徑約為的油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為（）（）A． B． C． D．10．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）A．質(zhì)子的德布羅意波長與其動能成正比B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是射線C．光電效應(yīng)實驗中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性11．（多選）（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）已知一個激光發(fā)射器功率為，發(fā)射波長為的光，光速為，普朗克常量為，則（

）A．光的頻率為 B．光子的能量為C．光子的動量為 D．在時間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為12．（多選）（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時，只產(chǎn)生動能和動量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋，測得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則（

）A．電子的動量 B．電子的動能C．光子的能量 D．光子的動量13．（多選）（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）電子雙縫干涉實驗是近代證實物質(zhì)波存在的實驗。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動量為1.2×10-23kg·m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列說法正確的是（）A．發(fā)射電子的動能約為8.0×10-15JB．發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10-11mC．只有成對電子分別同時通過雙縫才能發(fā)生干涉D．如果電子是一個一個發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣14．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線，其中最長和最短波長分別為和，則該激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為_____，波長為的光子的動量為_____。（已知普朗克常量為h，光速為c）15．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星可以觀測太陽輻射的硬X射線。硬X射線是波長很短的光子，設(shè)波長為。若太陽均勻地向各個方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測儀鏡頭正對著太陽，每秒接收到N個該種光子。已知探測儀鏡頭面積為S，衛(wèi)星離太陽中心的距離為R，普朗克常量為h，光速為c，求：（1）每個光子的動量p和能量E；（2）太陽輻射硬X射線的總功率P?？键c02原子結(jié)構(gòu)1.（2024·安徽·統(tǒng)考高考真題）大連相干光源是我國第一臺高增益自由電子激光用戶裝置，其激光輻射所應(yīng)用的玻爾原子理論很好地解釋了氫原子的光譜特征。圖為氫原子的能級示意圖，已知紫外光的光子能量大于，當(dāng)大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射不同頻率的紫外光有（）A.1種 B.2種 C.3種 D.4種2.（2024·江西·統(tǒng)考高考真題）近年來，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡化能級如圖所示，若能級差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（）A. B. C. D.3.（2024·江蘇·統(tǒng)考高考真題）在原子躍遷中，輻射如圖所示的4種光子，其中只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，是哪一種（）A.λ1 B.λ2 C.λ3 D.λ44．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）“夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導(dǎo)航定位、深空探測等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級I躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級1，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率為（

）

A． B． C． D．5．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）原子處于磁場中，某些能級會發(fā)生劈裂。某種原子能級劈裂前后的部分能級圖如圖所示，相應(yīng)能級躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動能為Ek，則（）

A．①和③的能量相等B．②的頻率大于④的頻率C．用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)D．用④照射該金屬逸出光電子的最大初動能小于Ek6．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）2022年10月，我國自主研發(fā)的“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡可用于探測波長為的氫原子譜線（對應(yīng)的光子能量為）。根據(jù)如圖所示的氫原子能級圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子（

）

A．和能級之間的躍遷 B．和能級之間的躍遷C．和能級之間的躍遷 D．和能級之間的躍遷7．（2022·重慶·高考真題）如圖為氫原子的能級示意圖。已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53~2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76~3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（

）A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV8．（2022·北京·高考真題）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（

）A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量減少C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少9．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖為氫原子的能級圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向低能級躍遷時放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說法正確的是（）A．逸出光電子的最大初動能為10.80eVB．n=3躍遷到n=1放出的光子動量最大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)10．（2022·廣東·高考真題）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能級的能量為，其中。圖是按能量排列的電磁波譜，要使的氫原子吸收一個光子后，恰好失去一個電子變成氫離子，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11．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（

）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)動的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性12．（2021·北京·高考真題）北京高能光源是我國首個第四代同步輻射光源，計劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10-5m～10-11m，對應(yīng)能量范圍約為10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，會沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動的單個電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說法正確的是（）A．同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣B．用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離C．蛋白質(zhì)分子的線度約為10-8m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣D．盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會明顯減小13．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）A．光的波動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量D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大14．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于能級上，下列說法正確的是（）A．這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B．從能級躍遷到能級比躍遷到能級輻射的光子頻率低C．從能級躍遷到能級需吸收的能量D．能級的氫原子電離至少需要吸收的能量15．（多選）（2023·浙江·高考真題）氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I，從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實驗裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是（）A．圖1中的對應(yīng)的是ⅠB．圖2中的干涉條紋對應(yīng)的是ⅡC．Ⅰ的光子動量大于Ⅱ的光子動量D．P向a移動，電流表示數(shù)為零時Ⅰ對應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大16．（多選）（2022·海南·高考真題）一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷向外輻射出不同頻率的光子，則（）A．需要向外吸收能量B．共能放出6種不同頻率的光子C．向躍遷發(fā)出的光子頻率最大D．向躍遷發(fā)出的光子頻率最大17．（多選）（2020·浙江·高考真題）由玻爾原子模型求得氫原子能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，則（

）A．氫原子從高能級向低能級躍遷時可能輻射出射線B．氫原子從的能級向的能級躍遷時會輻射出紅外線C．處于能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線并發(fā)生電離D．大量氫原子從能級向低能級躍遷時可輻射出2種頻率的可見光考點03原子核核反應(yīng)1.（2024·河北·高考真題）鋰是新能源汽車、儲能和信息通信等新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料．研究表明，鋰元素主要來自宇宙線高能粒子與星際物質(zhì)的原子核產(chǎn)生的散裂反應(yīng)，其中一種核反應(yīng)方程為，式中的X為（）A. B. C. D.2.（2024·湖北·高考真題）硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一、是該療法中一種核反應(yīng)的方程，其中X、Y代表兩種不同的原子核，則（）A.a=7，b=1 B.a=7，b=2 C.a=6，b=1 D.a=6，b=23.（2024·廣東·高考真題）我國正在建設(shè)的大科學(xué)裝置——“強(qiáng)流重離子加速器”。其科學(xué)目標(biāo)之一是探尋神秘的“119號”元素，科學(xué)家嘗試使用核反應(yīng)產(chǎn)生該元素。關(guān)于原子核Y和質(zhì)量數(shù)A，下列選項正確的是（）A.Y為 B.Y為C.Y為為 D.Y為4.（2024·江蘇·高考真題）用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質(zhì)子，該實驗的核反應(yīng)方程式是，粒子X為（）A.正電子 B.中子C氘核 D.氦核5.（2024·全國甲卷·高考真題）氘核可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，總的反應(yīng)效果可用表示，式中x、y的值分別為（）A.， B.， C.， D.，6.（2024·山東·高考真題）2024年是中國航天大年，神舟十八號、嫦娥六號等已陸續(xù)飛天，部分航天器裝載了具有抗干擾性強(qiáng)的核電池。已知衰變?yōu)榈陌胨テ诩s為29年；衰變?yōu)榈陌胨テ诩s87年?，F(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池，下列說法正確的是（）A.衰變?yōu)闀r產(chǎn)生α粒子B.衰變?yōu)闀r產(chǎn)生β粒子C.50年后，剩余的數(shù)目大于的數(shù)目D.87年后，剩余的數(shù)目小于的數(shù)目7.（2024·浙江·高考真題）已知氘核質(zhì)量為，氚核質(zhì)量為，氦核質(zhì)量為，中子質(zhì)量為，阿伏加德羅常數(shù)取，氘核摩爾質(zhì)量為，相當(dāng)于。關(guān)于氘與氚聚變成氦，下列說法正確的是（）A.核反應(yīng)方程式B.氘核的比結(jié)合能比氦核的大C.氘核與氚核的間距達(dá)到就能發(fā)生核聚變D.氘完全參與聚變釋放出能量的數(shù)量級為8.（2024·上?！じ呖颊骖}）原子核之間由于相互作用會產(chǎn)生新核，這一過程具有多種形式。（1）質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過程稱為______A．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B．衰變C．核聚變D．核裂變（2）核的質(zhì)量為，核的質(zhì)量為，它們通過核反應(yīng)形成一個質(zhì)量為的氮原子核，此過程釋放的能量為______。（真空中光速為c）9.（2024·福建·高考真題），則其中的X表示（）A． B． C． D．10.（2024·北京·高考真題）已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過48天后，剩余釷234的質(zhì)量為（

）A．0g B．0.25g C．0.5g D．0.75g11.（2024·廣西·高考真題）近期，我國科研人員首次合成了新核素鋨（）和鎢（）。若鋨經(jīng)過1次衰變，鎢經(jīng)過1次衰變（放出一個正電子），則上述兩新核素衰變后的新核有相同的（）A．電荷數(shù) B．中子數(shù) C．質(zhì)量數(shù) D．質(zhì)子數(shù)12.（2024·海南·高考真題）人工核反應(yīng)中的X是（）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．α粒子13.（2024·甘肅·高考真題）2024年2月，我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器國家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素，核反應(yīng)方程如下：該方程中X是（）A.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.粒子14.（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）在下列兩個核反應(yīng)方程中、，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（

）A．， B．， C．， D．，15．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）下列核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子為中子的是（

）A． B．C． D．16．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）釷元素衰變時會放出β粒子，其中β粒子是（

）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．光子17．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于太陽上進(jìn)行的核聚變，下列說法正確的是（）A．核聚變需要在高溫下進(jìn)行 B．核聚變中電荷不守恒C．太陽質(zhì)量不變 D．太陽核反應(yīng)方程式：18．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）一電子和一α粒子從鉛盒上的小孔O豎直向上射出后，打到鉛盒上方水平放置的屏幕P上的a和b兩點，a點在小孔O的正上方，b點在a點的右側(cè)，如圖所示。已知α粒子的速度約為電子速度的，鉛盒與屏幕之間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，則電場和磁場方向可能為（）

A．電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向里B．電場方向水平向左、磁場方向垂直紙面向外C．電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向里D．電場方向水平向右、磁場方向垂直紙面向外19．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為，則（）A．衰變方程中的X等于233 B．的穿透能力比γ射線強(qiáng)C．比的比結(jié)合能小 D．月夜的寒冷導(dǎo)致的半衰期變大20．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（

）A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損21．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為。假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為（光速為）A． B． C． D．22．（2023·浙江·高考真題）宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進(jìn)行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代．下列說法正確的是（）A．發(fā)生衰變的產(chǎn)物是B．衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子C．近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年23．（2022·天津·高考真題）從夸父逐日到羲和探日，中華民族對太陽的求知探索從未停歇。2021年10月，我國第一顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”順利升空。太陽的能量由核反應(yīng)提供，其中一種反應(yīng)序列包含核反應(yīng)：，下列說法正確的是（

）A．X是中子 B．該反應(yīng)有質(zhì)量虧損C．比的質(zhì)子數(shù)多 D．該反應(yīng)是裂變反應(yīng)24．（2022·福建·高考真題）2011年3月，日本發(fā)生的大地震造成了福島核電站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素，其衰變方程為，半衰期為8天，已知，，，則下列說法正確的是（）A．衰變產(chǎn)生的射線來自于原子的核外電子B．該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損C．放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)樗プ僁．經(jīng)過16天，75%的原子核發(fā)生了衰變25．（2022·北京·高考真題）正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運(yùn)動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直于紙面向里 B．軌跡1對應(yīng)的粒子運(yùn)動速度越來越大C．軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的大 D．軌跡3對應(yīng)的粒子是正電子26．（2022·遼寧·高考真題）2022年1月，中國錦屏深地實驗室發(fā)表了首個核天體物理研究實驗成果。表明我國核天體物理研究已經(jīng)躋身國際先進(jìn)行列。實驗中所用核反應(yīng)方程為，已知、、的質(zhì)量分別為，真空中的光速為c，該反應(yīng)中釋放的能量為E。下列說法正確的是（

）A．X為氘核 B．X為氚核C． D．27．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）上世紀(jì)四十年代初，我國科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實驗方案：如果靜止原子核俘獲核外K層電子e，可生成一個新原子核X，并放出中微子νe，即。根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動能和動量，可以間接測量中微子的能量和動量，進(jìn)而確定中微子的存在。下列說法正確的是（）A．原子核X是 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．中微子的電荷量與電子的相同28．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）碘125衰變時產(chǎn)生射線，醫(yī)學(xué)上利用此特性可治療某些疾病。碘125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180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時的（）A． B． C． D．29．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）兩種放射性元素的半衰期分別為和，在時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為，則在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為（）A． B． C． D．30．（2021·重慶·高考真題）放射性元素會衰變?yōu)榉€(wěn)定的，半衰期約為，可以用于檢測人體的甲狀腺對碘的吸收。若某時刻與的原子數(shù)量之比為，則通過后與的質(zhì)量之比（）A． B． C． D．31．（2021·江蘇·高考真題）用“中子活化”技術(shù)分析某樣品的成分，中子轟擊樣品中的產(chǎn)生和另一種粒子X，則X是（）A．質(zhì)子 B．粒子 C．粒子 D．正電子32．（2021·海南·高考真題）1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實驗，驗證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實驗中，鋰原子核俘獲一個質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鈹原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€原子核，核反應(yīng)方程為。已知、、X的質(zhì)量分別為、、，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B．釋放的核能C．鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是5D．X表示的是氚原子核33．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）20世紀(jì)60年代，我國以國防為主的尖端科技取得了突破性的發(fā)展。1964年，我國第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈，下列說法正確的是（）A．原子彈和氫彈都是根據(jù)核裂變原理研制的B．原子彈和氫彈都是根據(jù)核聚變原理研制的C．原子彈是根據(jù)核裂變原理研制的，氫彈是根據(jù)核聚變原理研制的D．原子彈是根據(jù)核聚變原理研制的，氫彈是根據(jù)核裂變原理研制的34．（2021·北京·高考真題）硼（B）中子俘獲治療是目前最先進(jìn)的癌癥治療手段之一、治療時先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子。這個核反應(yīng)的方程是（

）A． B．C． D．35．（2021·山