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专题 13 原子物理
【真题汇编】
1、(2022·湖南卷·T1)关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征
B. 玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律
C. 光电效应揭示了光的粒子性
D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性
2、(2022·广东卷·T5)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为
，其中 。图是按能量排列的电磁波谱，要使 的氢原子吸收一个光子后，恰
好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是( )
A. 红外线波段的光子 B. 可见光波段的光子
C. 紫外线波段的光子 D. X射线波段的光子
3、(2022·山东卷·T1)碘125衰变时产生 射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为
60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的( )
A. B. C. D.
4、(2022·全国甲卷·T17)两种放射性元素的半衰期分别为 和 ，在 时刻这两种元素的原子核总数为N，在 时刻，尚未衰变的原子核总数为 ，则在 时刻，尚未衰变的原子核总数为(
)
A. B. C. D.
5、(2022·浙江6月卷·T14)秦山核电站生产 的核反应方程为 ，其产物 的衰变
方程为 。下列说法正确的是( )
A. X是 B. 可以用作示踪原子
C. 来自原子核外 D. 经过一个半衰期，10个 将剩下5个
6、(2022·浙江6月卷·T7)如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放
出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是( )
A. 逸出光电子的最大初动能为10.80eV
B. n=3跃迁到n=1放出的光电子动量最大
C. 有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D. 用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态
7、(2022·浙江1月卷·T14)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民
供热。下列说法正确的是( )
A. 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量
B. 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kg
C. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度
D. 反应堆中存在 的核反应
8、(2022·湖北·T1) 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 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ν，即 + →X +
e
。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 B. 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 的电荷量与电子的相同
【突破练习】
1.(2022·广东普通高中高三下学期一模)中俄核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站于2021年5月
举行开工仪式。下列有关核电站采用何种核变化及其对应核反应方程的说法，正确的是( )
A. 衰变，
B. 衰变，C. 核聚变，
.
D 核裂变，
2.(2022·北京市海淀区高三下学期一模)如图所示为氦离子 的能级图，根据玻尔原子理论，关于氦
离子能级跃迁，下列说法正确的是( )
A. 大量处于 能级的氦离子，最多可辐射2种不同频率的光子
B. 从 向 能级跃迁，需吸收 能量
C. 处于 能级的氦离子，可以吸收 的能量而发生电离
D. 从 跃迁到 能级比从 跃迁到 能级辐射出的光子频率低
3.(2022·山东潍坊市高三下学期一模)如图所示，分别用a、b两束单色光照射阴极K均可产生光电流。调
节滑片P，当光电流恰好减小到零时，a、b对应的电压表示数分别为 、 ，已知 ，下列说法正
确的是( )A. a光束比b光束弱
B. a光子动量小于b光子动量
C. 经过同一单缝，b光产生的衍射现象更明显
D. 经过同一双缝干涉装置得到的图样，a光条纹间距小
4.(2022·山东潍坊市高三下学期一模)已知 半衰期为 ，其衰变方程为
，X是某种粒子， 为释放的核能。真空中光速为c，用质谱仪测得 原子
核质量为m。下列说法正确的是( )
A. 发生的是 衰变
B. 原子核质量大于m
C. 100个 原子核经过 ，一定有75个发生了衰变
D. 若中子质量为 ，质子质量为 ，则 核的比结合能为
5.(2022·江苏南京盐城市高三下学期二模)贫铀弹在爆炸中有很多 U残留，其半衰期极为漫长且清理困
难，所以对环境的污染严重而持久。设 U发生α衰变形成新核X，以下说法正确的是( )
A. U的比结合能小于新核X的比结合能
B. 该衰变过程的方程可写为 U+ He→ X
C. 衰变反应中的α射线在几种放射线中电离能力最弱D. 2个 U原子核经过一个半衰期后必定有一个发生衰变
6.(2022·山东济南市高三下学期一模)光电管是一种利用光照产生电流的装置，当入射光照在管中金属板
上时，可以形成光电流。下表中记录了某同学进行光电管实验时的数据。
入射光子 的能量/ 相对光
次 饱和光电流大小/mA 逸出光电子的最大初动能/eV
eV 强
1 4.0 弱 29 0.8
2 4.0 中 43 0.8
3 4.0 强 60 0.8
由表中数据得出的以下论断中正确的是( )
A. 三次实验采用了不同频率的入射光
B. 三次实验光电管中的金属板材质不同
C. 若入射光子的能量为5.0eV，不论光强多大，饱和光电流一定大于60mA
D. 若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大初动能为1.8eV
7.(2022·江苏如皋市高三下学期一调)利用如图所示的电路研究光电效应现象，滑片P的位置在O点的正
上方。已知入射光的频率大于阴极K的截止频率，且光的强度较大，则( )
A. 减弱入射光的强度，遏止电压变小B. P不移动时，微安表的示数为零
C. P向a端移动，微安表的示数增大
D. P向b端移动，光电子到达阳极A的最大动能增大
8.(2022·山东菏泽高三下学期一模)下列说法正确的是( )
A. 银河系中存在大量的铝同位素 ，它的衰变方程为 ，其中Y是质子
B. 核废料具有很强的放射性，放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽
C. 裂变反应有质量亏损，聚变反应没有质量亏损
D. 射线是原子核能级跃迁释放出的能量，是一种电磁波
9.(2022·山东烟台市德州市高三下学期一模)有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”
一个电子形成一个新原子核，从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”。现有一个铍原子核(
)发生了“K俘获”，生成一个新的原子核 ，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子( )，
核反应方程为 。关于铍原子核( )的“K俘获”的过程，下列说法正确的是( )
A. 新原子核 带负电
B. 新原子核 比原来的铍原子核少一个中子
C. 新原子核 比原来的铍原子核少一个质子
的
D. 新原子核 与原来 铍原子核的核子数不同
10.(2022·湖南岳阳市高三下学期二模)在火星上，太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材
料 作为发电能源为火星车供电。 中的 元素是 ，具有天然放射性，半衰期为87.7年。发生 衰变的核反应方程为 ，则下列说法正确的是( )
A. 原子核的中子数为141
B. 原子核发生 衰变后产生的新核的比结合能比 核的比结合能小
C. 10个 原子核经过87.7年后一定还会剩余5个
D. 的半衰期是由核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系
11.(2022·湖北八市高三下学期二模)下列说法正确的是( )
A. 在光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关
B. 结合能越大的原子核核子平均质量越小
C. 汤姆孙通过研究阴极射线精确测定出电子所带的电荷量
D. 泊松亮斑说明光具有粒子性
12.(2022·河北唐山市高三下学期一模)氚是氢的一种放射性同位素，简写为H，氟核发生β衰变后变成另
一种新原子核，氚的半衰期为12.43年，下列关于氚核衰变说法正确的( )
A. 经过12.43年，6个氚核还剩余3个没有衰变
B. 经过12.43年，质量为m的氚核还剩余 仍没有衰变
C. 增加气体中氚的浓度可以缩短其半衰期
D. 改变氚核存放环境可改变其半衰期
