全国各省高考原子物理题汇编
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。
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高中物理学习材料
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2004高考原子物理题
【全国】14．现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程
中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发
态能级上的原子总数的
1
n 1。
【A 】 A ．2200 B ．2000 C ．1200 D ．24 00 【上海】2．下列说法中正确的是【C 】
（A ）玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说。
（B ）卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子。
（C ）查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子。
（D ）爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说。
【北京】17．氦原子被电离一个核外电子，变成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量为E 1=－54.4eV ，氦离子能级的示意图如图所示。
在具有下列能量的光子中，不能．．被基态氦离子吸收而发生跃迁的是【B 】 A ．40.8eV E n ―――――――0
B ．43.2eV E 4―――――――-3.4eV
C ．51.0eV E 3―――――――-6.0eV
D ．54.4eV
E 2―――――――-13.6eV E 1―――――――-54.4eV
【山西】14．本题中用大写字母代表原子核。
E 经α衰变成为F ，再经β衰变成为G ，再经α衰变成为H 。
上述系列衰变可记为下式：
另一系列衰变如下
已知P 是F 的同位素，则【B 】
A ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素
B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素
C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素
D ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素
【老课程】15．以v m 、p m 、n m 分别表示氘核、质子、中子的质
a
b c
d
β
α
β β
α α F E G H S
R
Q
P
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量，则【D 】
A ． v m =p m +n m
B ．v m =p m +2n m
C ． v m ＞p m +n m
D ．v m ＜p m +n m
【新课程】31．若用x 代表一个中性原子中核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对234
50Th 的原子来说【B 】
A ．x=90 y=90 z=234
B ．x=90 y=90 z=144
C ．x=144 y=144 z=90
D ．x=234 y=234 z=324 【江苏】3．下列说法正确的是【C 】 （A ）α射线与γ射线都是电磁波
（B ）β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
（C ）用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 （D ）原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量 【江苏】7．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（v E ）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖。
他探测中微子所用的探测器的主体一是一个贮满615t 四氯已烯（C 2Cl 4）溶液中的巨桶。
电子中微子可以将一个氯核转烃为一个氩核，其核反应方程为【A 】 v E +37
17Cl→37
18Ar+0
1-e
已知37
17Cl 核的质量为36.95658u ，37
18Ar 核的质量为36.95691 u ，0
1-e 的质量为0.00055 u ，l u 质量对应的能量为931.5MeV 。
根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为
(A)0.82MeV (B)0.31MeV (C)1.33MeV (D)0.51MeV
【江苏】10．若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X 射线。
内层空位的产生有多种机制，其中一种称为内转换，既原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而开成空位（被电离的电子称为内转换电子）。
214
Po 的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E 0=1.416MeV 交给内层电子（如K 、L 、M 层电子，K 、L 、M 标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离，实验测得从214Po 原子的K 、L 、M 层电离出的电子的动能分为E K =1.323MeV 、E L =1.399 MeV 、E M =1.412 MeV 。
则可能发射的特征X 射线的能量为【AC 】
（A ）0.013 MeV （B ）0.017 MeV （C ）0.076 MeV （D ）0.093 MeV
【全国理综】14．在核反应方程式
kX Xe Sr n U ++→+136
5490381023592
中【B 】
A ．X 是中子，k=9
B ．X 是中子
C ．X 是质子，k=9
D ．X 是质子，
k=10 【两广】1．图示为氢原子的能级图，用光子能量为13.07eV 的光照
射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同 波长有多少种？【B 】 A ．15 B ．10 C ．4 D ．1
1 -13.61
2 -3.40
3 -1.51
4 -0.8
5 5 -0.54 -0.38 6
∞ 0 n E/eV
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【两广】5．中子n 、质子p 、氘核D 的质量分别为.n p D m m m 、、现用光子能量为E 的γ射线照射静
止氘核使之分解，反应的方程为
D p n γ+=+
若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是【C 】 A ．21[()]2D p n m m m c E ---
B ．21[()]2D n p m m m c E +-+
C ．2
1[()]2
D p n m m m c
E --+
D ．2
1[()]2
D n p m m m c
E +--。