高考物理模拟题分类训练(05期)专题20原子结构和原子核(学生版).docx

专题20 原子结构和原子核1(2021·湖南娄底市高三零模)具有放射性，会发生衰变；俘获中子会发生裂变产生中等质量的原子核，同时放出大量的核能，下列说法正确的是()A发生衰变时需要吸收热量B能发生衰变说明中有粒子C的比结合能比裂变产生的中等质量原子核比结合能小D裂变产生的能量即为的结合能2(2021·湖南高三一模)图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率v变化的函数关系图像，下列判断正确的是()A入射光的频率v不同，遏止电压相同B入射光的频率v不同，光照强度不同，图像的斜率相同C只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同D图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流3(2021·山东高三模拟)由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置试用已经成功，标志着我国站在了世界核聚变研究的前端。设可控热核反应前氘核()的质量为，氚核()的质量为，反应后氦核()的质量为，中子()的质量为，已知真空中的光速为c。下列说法中正确的是()A核反应放出的能量为B上述核反应过程中原子核的比结合能减小C这种热核反应释放出氦核，是衰变D这种装置的核反应原理与我国大亚湾核电站所使用核装置的原理相同4(2021·广东高三模拟)下列说法正确的是()A经一次衰变后成为B氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大C温度升高能改变放射性元素的半衰期D核反应方程应遵循质子数和中子数守恒5(2021·河北高三一模)铀同位素的衰变对岩石中元素丰度的影响可以用来进行地质测年，其中核发生衰变生成核，下列说法正确的是()A核的质量等于核与粒子的质量之和B核的质量数等于核与粒子的质量数之和C核的电荷数大于核与粒子的电荷数之和D核的中子数小于核与粒子的中子数之和6(2021·广东高三模拟)氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.5 eV的钨时，下列说法中正确的是()A氢原子能辐射4种不同频率的光子B氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应C氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大D钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应7(2021·山东济南市历城二中高三模拟)2019年9月26日，中国散裂中子源开始新一轮开放运行。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列说法正确的是()A中子是组成原子核的最小粒子之一B中子与其他核子之间不存在库仑力，但中子与相邻核子之间存在相互作用的核力C核子之间相互作用的核力不可能为斥力D卢瑟福预言并通过实验证实了中子的存在8(2021·天津高三模拟)2021年3月23日，在三星堆遗址考古工作中，研究员对新发现的6个“祭祀坑”的73份碳屑样本使用年代检测方法进行了分析，初步判定其中4号坑最有可能属于商代晚期。会发生衰变，半衰期年。空气中跟的存量比稳定，活着的生物体中碳的这两种同位素之比与空气中相同，生物死亡后，不再与外界交换碳，因此测得生物遗骸中的与存量比，再与空气中比较，可估算出生物死亡年代。则()A地球的气候变化会影响的半衰期B200个原子经过11460年后还剩余50个C的衰变方程为D骨骼中以碳酸钙形式存在的半衰期比单质的半衰期更长9(2021·重庆高三二模)放射性元素的原子核往往需要经历一系列的衰变和衰变才能达到稳定的状态，如。若、和的质量分别用m1、m2、m3和m4表示。则下列说法正确的是()A在中，a=6，b=4B衰变过程中释放出的射线比射线的穿透能力强C20个核经过2个半衰期后还剩5个核D一个核衰变成一个核释放的核能为10(2021·福建福州市高三二模)我国成功研制的环流器二号M装置，是一款通过可控热核聚变方式，提供清洁能源的装置。氘、氚的核聚变反应方程为：。已知氘核、氚核的比结合能分别是、，正确的是()AX核结合能为B氘核结合能为C氦原子核的比结合能为D聚变反应中质量亏损为11(2021·福建漳州市高三二模)关于近代物理知识，下列说法中正确的是()A结合能越大的原子核越牢固B放射性元素发出的射线来自原子核外电子C光电效应能否发生，与光的照射时间长短无关D处于基态的氢原子能吸收任意能量的光子而跃迁到激发态12(2021·天津和平区高三一模)氢原子发出a、b两种频率的单色光，相互平行地射到平板玻璃上，经平板玻璃后射出的光线分别为、，如图所示下列说法正确的是()A光线、仍然平行B光线b进入玻璃后的传播速度大于光线a进入玻璃后的传播速度C若光线a能使某金属产生光电效应，光线b一定能使该金属产生光电效应D若光线a是氢原子从能级4向能级2直接跃迁发出的光，则光线b可能是氢原子从能级3向能级2直接跃迁发出的光13(2021·浙江高三二模)氢原子的能级图如图所示，大量处于n=4的氢原子跃迁发出的光照射在金属Ag的表面上。已知Ag的逸出功为4.73eV，则产生的光电子的初动能最大为()A7.36eVB8.02eVC10.20eVD12.75eV14(2021·浙江高三二模)居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素钋和镭的发现。手稿中残留有镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里。已知镭的半衰期是1620年，如图所示表示镭含量的直方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是()ABCD15(2021·山东枣庄市高三二模)2021年3月中旬，我国大部分地区经历了近10年来最强的沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是()A该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和B该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内能逐渐减小C沙尘暴中的沙尘颗粒具有波动性D沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动16(2021·天津和平区高三一模)有关原子核方面的知识，下列说法正确的是()A比结合能越大，原子核越稳定B若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小C射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D所有的核反应都存在质量亏损17(2021·天津南开区高三一模)2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。该探测器顺利到达月球表面并取回月壤。氦3大量存在于月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是，已知氦3、氦4和X粒子的质量分别为、和。下列说法正确的是()A核裂变比核聚变更为安全、清洁BX粒子为中子C两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大D由核反应过程质量守恒可知18(2021·浙江绍兴市高三二模)一束波长为500mm，功率为1.0W的激光可聚焦成一个半径为500nm的光斑，此激光照射在半径和高度均为500nm的圆柱体上，如图所示。假设圆柱体的密度与水相同且完全吸收辐射，已知普朗克常量为6.626×10-34J·s，则()A每个光子动量大小为1.32×10-30kg·m/sB激光每秒发射的光子约为2.5×1018个C圆柱体的加速度约为8.5×108m/s2D圆柱体受到的作用力随着激光功率的增大而减小19(2021·北京东城区高三一模)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20(2021·福建莆田市高三模拟)智能手机带有光线传感功能，可以自动调整亮度，光线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电效应的说法正确的()A发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B在研究光电效应饱和电流时，由可知，光电管所加电压越大，电子获得的速度越大，饱和电流越大C入射光频率为v时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为3v时，此时光电流的遏止电压为D用一束单色光分别照射A、B两种金属，若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大，则金属A的截止频率比金属B的截止频率高21(2021·天津高三一模)下列说法正确的是()A卢瑟福通过实验发现了中子B中的X是质子C是铀核的裂变D是核聚变反应22(2021·天津红桥区高三一模)氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1.62eV到3.leV之间由此可推知，氢原子()A从高能级向n=1能级跃迁时发出的光都是可见光B从高能级向n=2能级跃迁时发出的光都是可见光C从高能级向n=3能级跃迁时发出的光是可见光的D从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光23(2021·辽宁丹东市高三一模)一束由两种单色光组成的复色光，在真空中以一定的角度从三棱镜的一侧射入，从另一侧射出，光路如图所示，下列说法正确的是()A在同种介质中，光的波长比光的波长短B两种光在该棱镜中的传播速度一样大C若光能使某种金属发生光电效应，光也能使该金属发生光电效应D用同一双缝干涉装置实验时，光的条纹间距比光的窄24(2021·湖南邵阳市高三一模)根据所学的物理知识，下列说法正确的是()A衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流B在核反应方程中，X是正电子C铀核(92238U)衰变为铅核(82206Pb)的过程中，要经适8次衰变和6次衰变D是重核裂变，X是粒子25(2021·北京丰台区高三一模)利用双缝干涉装置测红光波长时，得到红光的干涉图样；仅将红光换成蓝光，得到另一干涉图样。两图样如图所示，下列说法正确的是()A图甲为红光干涉图样B将光屏远离双缝，干涉条纹间距减小C红光比蓝光更容易发生衍射现象D若蓝光照射某金属时能发生光电效应，改用红光照射也一定能发生光电效应26(2021·北京西城区高三一模)对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是()AE=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据E=mc2可以计算核反应中释放的核能C若m表示核电站参与反应的铀235的质量，则E表示核反应释放的核能D太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，因此太阳的质量在不断减少27(2021·北京丰台区高三一模)如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n=3的激发态上，下列说法正确的是()A原子向n=2的能级跃迁需要吸收能量B原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子C原子跃迁到低能级后电子动能减小D原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离28(2021·广东高三模拟)如图所示，a、b为两束颜色不同的单色光，它们以不同的入射角射入等腰梯形玻璃棱镜，两条射出光能合为一束，下列说法正确的是()Ab光在玻璃中的折射率小Bb光在玻璃中的光速大C对于同种金属，a光能发生光电效应，则b光一定也能发生光电效应D若两束光通过同一双缝装置且都能形成干涉图样，则a光条纹间距较大29(2021·天津高三模拟)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和不一定大于原来重核的结合能C铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D比结合能越大，原子核越不稳定30(2021·天津高三模拟)2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是()A核反应中，质量数守恒，电荷数守恒B华龙一号的原理是热核反应C原子核结合能越大，原子核越稳定D核裂变反应发生后，核子的平均质量减小