专题 原子物理-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（学生卷）

专题 16 原子物理1.(2024 年河北卷考题)1.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，式中的 X 为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒得，故式中的 X 为，故选 D。2.(2024 年湖北卷考题) 2. 硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一、是该疗法中一种核反应的方程，其中 X、Y 代表两种不同的原子核，则（ ）A. a=7，b=1B. a=7，b=2C. a=6，b=1D. a=6，b=2【答案】B【解析】由质量数和电荷数守恒可得 ，解得 故选 B。3.（2024 年广东卷考题）2. 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B. Y 为C. Y 为为D. Y 为【答案】C【解析】 根据核反应方程 根据质子数守恒设 Y 的质子数为 y，则有 可得 ，即 Y 为；根据质量数守恒，则有 可得 故选 C。4.（2024 年安徽卷考题）1. 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，当大量处于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【答案】B【解析】大量处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为辐射出光子的能量分别为其中 ，，所以辐射不同频率的紫外光有 2 种。故选 B。5.（2024 年江西卷考题）2. 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技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约）,普朗克常量，则发光频率约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C【解析】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量得故选 C。6.(2024 年江苏卷考题) 3. 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，粒子 X 为（ ）A. 正电子B. 中子C. 氘核D. 氦核【答案】B【解析】根据质量数守恒可知 X 的质量数为 根据电荷守恒可知 X 的电荷数为 可知 X 为中子。故选 B。7.(2024 年江苏卷考题) 5. 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. λ4【答案】C【解析】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的光子能量最大。故选 C。8.（2024 全国甲卷考题）1. 氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用表示，式中 x、y 的值分别为（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒可得 ，解得 ， 故选 C。9.（2024 年山东卷考题）1. 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。已知衰变为的半衰期约为 29 年；衰变为的半衰期约 87 年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）A. 衰变为时产生 α 粒子B. 衰变为时产生 β 粒子C. 50 年后，剩余的数目大于的数目D. 87 年后，剩余的数目小于的数目【答案】D【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即 β 粒子，故 A 错误；B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即 α 粒子，故 B 错误；CD．根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故 D 正确，C 错误。故选 D。10.(2024 浙江 1 月卷考题)7. 已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）A. 核反应方程式 为B. 氘核的比结合能比氦核...