專題30 原子結(jié)構(gòu)原子核-十年(2016-2025)高考《物理》全國(guó)真題分類匯編_第1頁(yè)
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PAGE1專題30原子結(jié)構(gòu)原子核考點(diǎn)十年考情(2016-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1原子結(jié)構(gòu)(10年10考)2025·甘肅·高考真題2025·黑吉遼蒙卷·高考真題2024·重慶·高考真題、2024·安徽·高考真題、2024·北京·高考真題、2024.江蘇·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·河北·高考真題、2023·山東·高考真題、2023·湖北·高考真題、2023·遼寧·高考真題、2022·重慶·高考真題、2022·北京·高考真題、2022·海南·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·廣東·高考真題、2020·北京·高考真題、2020·浙江·高考真題、2019·全國(guó)·高考真題、2018·浙江·高考真題、2017·北京·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·天津·高考真題、2016·上海高考真題命題注重考查原子能級(jí)結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)方程、核能計(jì)算等核心內(nèi)容,常結(jié)合氫原子躍遷、核裂變與聚變等情境,要求學(xué)生運(yùn)用能級(jí)公式、質(zhì)量虧損等知識(shí)進(jìn)行計(jì)算與分析。同時(shí),命題強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合應(yīng)用,如將原子核衰變與電場(chǎng)、磁場(chǎng)結(jié)合,考查學(xué)生跨模塊解決問(wèn)題的能力。此外,命題還緊跟科技前沿,可能涉及核電站工作原理、放射性同位素應(yīng)用等,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展。備考時(shí),學(xué)生應(yīng)熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與原子核的基本概念和原理,注重知識(shí)的系統(tǒng)性和綜合性,加強(qiáng)計(jì)算能力和邏輯推理能力的訓(xùn)練,并關(guān)注科技前沿動(dòng)態(tài),將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題??键c(diǎn)2原子核(10年10考)2025·重慶·高考真題2025·湖北·高考真題2025·海南·高考真題2024·湖北·高考真題、2024·山東·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024.北京·高考真題、2024·海南·高考真題、2024·甘肅·高考真題、2024·廣西·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2024·廣東·高考真題、2024·全國(guó)高考真題、2024·福建·高考真題、2024·河北·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·廣東·高考真題、2023·福建·高考真題、2023·天津·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·海南·高考真題、2022·天津·高考真題、2022·海南·高考真題、2022·福建·高考真題、2022·北京·高考真題、2022·遼寧·高考真題、2022.湖北·高考真題、2022·山東·高考真題、2021·重慶·高考真題、2021.江蘇·高考真題、2021·海南·高考真題、2021·湖北·高考真題、2021·福建·高考真題、2021·北京·高考真題、2021·山東·高考真題、2021·廣東.高考真題、2021·全國(guó)·高考真題、2021·河北·高考真題、2021·湖南·高考真題、2020·海南·高考真題、2020·山東·高考真題、2020·全國(guó)高考真題、2020·上?!じ呖颊骖}、2020·浙江·高考真題、2020·上海高考真題、2019·天津高考真題、2019·江蘇·高考真題、2019·全國(guó)高考真題、2018·全國(guó)高考真題、2018·海南·高考真題、2018·江蘇·高考真題、2018·天津·高考真題、2018·北京·高考真題、2017·全國(guó)高考真題、2017·上?!じ呖颊骖}、2017·北京·高考真題、2016·上海高考真題、2016·江蘇·高考真題、2016·天津·高考真題考點(diǎn)01原子結(jié)構(gòu)1.(2025·甘肅·高考真題)利用電子與離子的碰撞可以研究離子的能級(jí)結(jié)構(gòu)和輻射特性。離子相對(duì)基態(tài)的能級(jí)圖(設(shè)基態(tài)能量為0)如圖所示。用電子碰撞離子使其從基態(tài)激發(fā)到可能的激發(fā)態(tài),若所用電子的能量為,則離子輻射的光譜中,波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線對(duì)應(yīng)的躍遷為()A.能級(jí) B.能級(jí)C.能級(jí) D.能級(jí)【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知,用能量為的電子碰撞離子,可使離子躍遷到能級(jí)和能級(jí),由可知,波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線對(duì)應(yīng)的躍遷為能級(jí)。故選C。2.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)某理論研究認(rèn)為,原子核可能發(fā)生雙衰變,衰變方程為。處于第二激發(fā)態(tài)的原子核先后輻射能量分別為和的、兩光子后回到基態(tài)。下列說(shuō)法正確的是(

)A. B.C.的頻率比的大 D.的波長(zhǎng)比的大【答案】ABC【詳解】AB.由核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得解得,AB正確;CD.由題可得光子的能量大于光子的能量,光子的能量公式,波長(zhǎng)可得的頻率大于的頻率,的波長(zhǎng)小于的波長(zhǎng),C正確,D錯(cuò)誤;故選ABC。3.(2024·重慶·高考真題)我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)Hα波段光譜掃描成像。Hα和Hβ分別為氫原子由n=3和n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷產(chǎn)生的譜線(如圖),則(

)A.Hα的波長(zhǎng)比Hβ的小B.Hα的頻率比Hβ的小C.Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為3.4eVD.Hβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)【答案】BD【詳解】AB.氫原子n=3與n=2的能級(jí)差小于n=4與n=2的能級(jí)差,則Hα與Hβ相比,Hα的波長(zhǎng)大、頻率小,故A錯(cuò)誤、B正確;C.Hβ對(duì)應(yīng)的光子能量為E=(-0.85)eV-(-3.40)eV=2.55eV故C錯(cuò)誤;D.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)至少需要能量E=(-3.40)eV-(-13.60)eV=10.2eVHβ對(duì)應(yīng)的光子不能使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),故D正確。故選BD。4.(2024·安徽·高考真題)大連相干光源是我國(guó)第一臺(tái)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(jí)示意圖,已知紫外光的光子能量大于,當(dāng)大量處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射不同頻率的紫外光有(

)A.1種 B.2種 C.3種 D.4種【答案】B【詳解】大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),能夠輻射出不同頻率的種類為輻射出光子的能量分別為其中,,所以輻射不同頻率的紫外光有2種。故選B。5.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,納原子在幾個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)輻射的光的波長(zhǎng)分別為、、和。其中只有一種波長(zhǎng)的光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),該光的波長(zhǎng)為()A.λ1 B.λ2 C.λ3 D.λ4【答案】C【詳解】根據(jù)光電方程可知當(dāng)只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),該光子對(duì)應(yīng)的能量最大,根據(jù)圖中能級(jí)圖可知躍遷時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為的光子能量最大。故選C。6.(2024·浙江·高考真題)氫原子光譜按頻率展開(kāi)的譜線如圖所示,此四條譜線滿足巴耳末公式,n=3、4、5、6用和光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究,則()A.照射同一單縫衍射裝置,光的中央明條紋寬度寬B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚,光的側(cè)移量小C.以相同功率發(fā)射的細(xì)光束,真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多D.相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置,光的飽和光電流小【答案】C【詳解】A.根據(jù)巴耳末公式可知,光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)。波長(zhǎng)越長(zhǎng),越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故照射同一單縫衍射裝置,光的中央明條紋寬度寬,故A錯(cuò)誤;B.光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),根據(jù)可知光的頻率較小,則光的折射率較小,在平行玻璃磚的偏折較小,光的側(cè)移量小,故B錯(cuò)誤;C.光的頻率較小,光的光子能量較小,以相同功率發(fā)射的細(xì)光束,光的光子數(shù)較多,真空中單位長(zhǎng)度上光的平均光子數(shù)多,故C正確;D.若、光均能發(fā)生光電效應(yīng),相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置,光的頻率較小,光的光子能量較小,光的光子數(shù)較多,則光的飽和光電流大,光的飽和光電流小,故D錯(cuò)誤。故選C。7.(2023·河北·高考真題)2022年8月30日,國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星國(guó)際上首次在軌獲取的太陽(yáng)譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)。是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線,其對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為()A.從躍遷到 B.從躍遷到C.從躍遷到 D.從躍遷到【答案】D【詳解】是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線,根據(jù)可知是氫原子巴耳末系中頻率最小的譜線,根據(jù)氫原子的能級(jí)圖,利用玻爾理論中的頻率條件可見(jiàn)能級(jí)差越小,頻率越低,波長(zhǎng)越長(zhǎng)。故對(duì)應(yīng)的能級(jí)躍遷過(guò)程為從躍遷到。故選D。8.(2023·山東·高考真題)“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空,對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定位、深空探測(cè)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(jí)體系,原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)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(jí)2,并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1,實(shí)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.【答案】D【詳解】原子吸收頻率為的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ時(shí)有且從激發(fā)態(tài)能級(jí)Ⅱ向下躍遷到基態(tài)I的過(guò)程有聯(lián)立解得故選D。9.(2023·湖北·高考真題)2022年10月,我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為的氫原子譜線(對(duì)應(yīng)的光子能量為)。根據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖,可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子(

A.和能級(jí)之間的躍遷 B.和能級(jí)之間的躍遷C.和能級(jí)之間的躍遷 D.和能級(jí)之間的躍遷【答案】A【詳解】由圖中可知n=2和n=1的能級(jí)差之間的能量差值為與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等,故可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n=2和n=1能級(jí)之間的躍遷。故選A。10.(2023·遼寧·高考真題)原子處于磁場(chǎng)中,某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示,相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),且逸出光電子的最大初動(dòng)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(dòng)能小于Ek【答案】A【詳解】A.由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同,可知①和③的能量相等,選項(xiàng)A正確;B.因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知②的能量小于④的能量,根據(jù)可知②的頻率小于④的頻率,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知②的能量小于①,②的頻率小于①,則若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差,可知④的能量大于①,即④的頻率大于①,因用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,根據(jù)則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。11.(2022·重慶·高考真題)如圖為氫原子的能級(jí)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.13.06eV【答案】C【詳解】由題知使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后,可輻射藍(lán)光,不輻射紫光,則由藍(lán)光光子能量范圍可知從氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷可輻射藍(lán)光,不輻射紫光(即從n=4,躍遷到n=2輻射藍(lán)光),則需激發(fā)氫原子到n=4能級(jí),則激發(fā)氫原子的光子能量為E=E4-E1=12.75eV故選C。12.(2022·浙江·高考真題)如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子,用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說(shuō)法正確的是()A.逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eVB.n=3躍遷到n=1放出的光子動(dòng)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)【答案】B【詳解】A.從n=3躍遷到n=1放出的光電子能量最大,根據(jù)可得此時(shí)最大初動(dòng)能為故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)又因?yàn)閺膎=3躍遷到n=1放出的光子能量最大,故可知?jiǎng)恿孔畲?,故B正確;C.大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷基態(tài)能放出種頻率的光子,其中從n=3躍遷到n=2放出的光子能量為不能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng),其他兩種均可以,故C錯(cuò)誤;D.由于從n=3躍遷到n=4能級(jí)需要吸收的光子能量為所以用0.85eV的光子照射,不能使氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài),故D錯(cuò)誤。故選B。13.(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(jí)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(gè)光子后,恰好失去一個(gè)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(jiàn)光波段的光子C.紫外線波段的光子 D.X射線波段的光子【答案】A【詳解】要使處于n=20的氫原子吸收一個(gè)光子后恰好失去一個(gè)電子變成氫離子,則需要吸收光子的能量為因?yàn)閯t被吸收的光子是紅外線波段的光子。故選A。14.(2013·江蘇·高考真題)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論,氦離子(He+)的能級(jí)圖如圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離_______(選填“近”或“遠(yuǎn)”)。當(dāng)大量He+處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí),由于躍遷所發(fā)射的譜線有_______條?!敬鸢浮拷?【詳解】[1]從圖上可知n=3"軌道上的能級(jí)比n=5"軌道的能級(jí)低。根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論:離核越近,能級(jí)越低,可知n=3軌道上的電子離氦核的距離近;[2]處于第4激發(fā)態(tài)的He+的由于躍遷所發(fā)射光子的種類為所發(fā)射的譜線有6條。15.(2020·北京·高考真題)氫原子能級(jí)示意如圖?,F(xiàn)有大量氫原子處于能級(jí)上,下列說(shuō)法正確的是()A.這些原子躍遷過(guò)程中最多可輻射出2種頻率的光子B.從能級(jí)躍遷到能級(jí)比躍遷到能級(jí)輻射的光子頻率低C.從能級(jí)躍遷到能級(jí)需吸收的能量D.能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收的能量【答案】C【詳解】A.大量氫原子處于能級(jí)躍遷到最多可輻射出種不同頻率的光子,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)能級(jí)圖可知從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射的光子能量為從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射的光子能量為比較可知從能級(jí)躍遷到能級(jí)比躍遷到能級(jí)輻射的光子頻率高,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)能級(jí)圖可知從能級(jí)躍遷到能級(jí),需要吸收的能量為故C正確;D.根據(jù)能級(jí)圖可知?dú)湓犹幱谀芗?jí)的能量為-1.51eV,故要使其電離至少需要吸收1.51eV的能量,故D錯(cuò)誤;故選C。16.(2020·浙江·高考真題)由玻爾原子模型求得氫原子能級(jí)如圖所示,已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間,則(

)A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能輻射出射線B.氫原子從的能級(jí)向的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紅外線C.處于能級(jí)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(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出2種頻率的可見(jiàn)光【答案】CD【詳解】A.射線為重核衰變或裂變時(shí)才會(huì)放出,氫原子躍遷無(wú)法輻射射線,故A錯(cuò)誤;B.氫原子從的能級(jí)向的能級(jí)輻射光子的能量:在可見(jiàn)光范圍之內(nèi),故B錯(cuò)誤;C.氫原子在能級(jí)吸收的光子能量就可以電離,紫外線的最小頻率大于,可以使處于能級(jí)的氫原子電離,故C正確;D.氫原子從能級(jí)躍遷至能級(jí)輻射光子的能量:在可見(jiàn)光范圍之內(nèi);同理,從的能級(jí)向的能級(jí)輻射光子的能量也在可見(jiàn)光范圍之內(nèi),所以大量氫原子從能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出2種頻率的可見(jiàn)光,故D正確。故選CD.17.(2019·全國(guó)I卷·高考真題)氫原子能級(jí)示意圖如圖所示,光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見(jiàn)光,要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子,最少應(yīng)給氫原子提供的能量為()A.12.09eV B.10.20eV C.1.89eV D.1.5leV【答案】A【詳解】由題意可知,基態(tài)(n=1)氫原子被激發(fā)后,至少被激發(fā)到n=3能級(jí)后,躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見(jiàn)光.故.故本題選A.18.(2019·浙江·高考真題)【加試題】波長(zhǎng)為λ1和λ2的兩束可見(jiàn)光入射到雙縫,在光屏上觀察到干涉條紋,其中波長(zhǎng)為λ1的光的條紋間距大于波長(zhǎng)為λ2的條紋間距.則(下列表述中,腳標(biāo)“1”和“2”分別代表波長(zhǎng)為λ1和λ2的光所對(duì)應(yīng)的物理量)A.這兩束光的光子的動(dòng)量p1>p2B.這兩束光從玻璃射向真空時(shí),其臨界角C1>C2C.這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則遏止電壓U1>U2D.這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)產(chǎn)生,則相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能△E1>△E2【答案】BD【詳解】A.根據(jù)雙峰干涉的條紋間距的表達(dá)式可知λ1>λ2,由可知p1<p2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.光1的折射率n1小于光2的折射率n2,則根據(jù)sinC=1/n可知這兩束光從玻璃射向真空時(shí),其臨界角C1>C2,選項(xiàng)B正確;C.光1的頻率f1小于光2的頻率f2,則這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則根據(jù)可知,遏止電壓U1<U2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)產(chǎn)生,可知1光所處的激發(fā)態(tài)的能級(jí)較低,相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能較大,即△E1>△E2,選項(xiàng)D正確.考點(diǎn)02原子結(jié)構(gòu)19.(2025·重慶·高考真題)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中可利用激光使原子減速,若一個(gè)處于基態(tài)的原子朝某方向運(yùn)動(dòng),吸收一個(gè)沿相反方向運(yùn)動(dòng)的能量為E的光子后躍遷到相鄰激發(fā)態(tài),原子速度減小,動(dòng)量變?yōu)镻。普朗克常量為h,光速為c,則()A.光子的波長(zhǎng)為B.該原子吸收光子后質(zhì)量減少了C.該原子吸收光子后德布羅意波長(zhǎng)為D.一個(gè)波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子也能使該基態(tài)原子躍遷到激發(fā)態(tài)【答案】C【詳解】A.光子能量公式為解得波長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;B.原子吸收光子后,能量增加,根據(jù)質(zhì)能方程,質(zhì)量應(yīng)增加而非減少,故B錯(cuò)誤;C.德布羅意波長(zhǎng)公式為,題目明確吸收后原子動(dòng)量為,因此波長(zhǎng)為,故C正確;D.吸收光子躍遷需光子能量嚴(yán)格等于能級(jí)差。波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子能量更低(),無(wú)法滿足躍遷條件,故D錯(cuò)誤。故選C。20.(2025·湖北·高考真題)PET(正電子發(fā)射斷層成像)是核醫(yī)學(xué)科重要的影像學(xué)診斷工具,其檢查原理是將含放射性同位素(如:)的物質(zhì)注入人體參與人體代謝,從而達(dá)到診斷的目的。的衰變方程為,其中是中微子。已知的半衰期是110分鐘。下列說(shuō)法正確的是(

)A.X為 B.該反應(yīng)為核聚變反應(yīng)C.1克經(jīng)110分鐘剩下0.5克 D.該反應(yīng)產(chǎn)生的在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)【答案】C【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知,該物質(zhì)為,故A錯(cuò)誤;B.核聚變是輕核結(jié)合成重核的過(guò)程(如氫彈原理)。本題中的衰變是單個(gè)原子核自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核,屬于放射性衰變(具體為衰變),而非核聚變,故B錯(cuò)誤;C.1g該物質(zhì)經(jīng)過(guò)110min即一個(gè)衰變周期,則有一半發(fā)生衰變,該物質(zhì)質(zhì)量變?yōu)?.5g,故C正確;D.不帶電,在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。故選C。21.(2025·海南·高考真題)核反應(yīng)方程中,則是()A. B. C. D.【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知X是。故選C。22.(2025·云南·高考真題)2025年3月,我國(guó)科學(xué)家研制的碳14核電池原型機(jī)“燭龍一號(hào)”發(fā)布,標(biāo)志著我國(guó)在核能技術(shù)領(lǐng)域與微型核電池領(lǐng)域取得突破。碳14的衰變方程為,則(

)A.X為電子,是在核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的過(guò)程中產(chǎn)生的B.X為電子,是在核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子的過(guò)程中產(chǎn)生的C.X為質(zhì)子,是由核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化而來(lái)的D.X為中子,是由核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而來(lái)的【答案】A【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有可知X為電子,電子是在核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的過(guò)程中產(chǎn)生的。故選A。23.(2025·河南·高考真題)由于宇宙射線的作用,在地球大氣層產(chǎn)生有鈹?shù)膬煞N放射性同位素和。測(cè)定不同高度大氣中單位體積內(nèi)二者的原子個(gè)數(shù)比,可以研究大氣環(huán)境的變化。已知和的半衰期分別約為53天和139萬(wàn)年。在大氣層某高度采集的樣品中,研究人員發(fā)現(xiàn)和的總原子個(gè)數(shù)經(jīng)過(guò)106天后變?yōu)樵瓉?lái)的,則采集時(shí)該高度的大氣中和的原子個(gè)數(shù)比約為()A. B. C. D.【答案】B【詳解】設(shè)采集時(shí)大氣中有x個(gè)原子和y個(gè)原子,由于的半衰期為139萬(wàn)年,故經(jīng)過(guò)106天后原子的衰變個(gè)數(shù)可以忽略不計(jì),的半衰期為53天,故經(jīng)過(guò)106天后剩余數(shù)量為,故可得解得故選B。24.(2025·福建·高考真題)核反應(yīng)方程為→+17.6MeV,現(xiàn)真空中有兩個(gè)動(dòng)量大小相等,方向相反的氘核與氚核相撞,發(fā)生核反應(yīng),設(shè)反應(yīng)釋放的能量幾乎轉(zhuǎn)化為與的動(dòng)能,則()A.該反應(yīng)有質(zhì)量虧損B.該反應(yīng)為核裂變C.獲得的動(dòng)能約為14MeVD.獲得的動(dòng)能約為14MeV【答案】AC【詳解】A.核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒,有質(zhì)量虧損,A正確;B.該反應(yīng)是核聚變反應(yīng),B錯(cuò)誤;CD.在真空中,該反應(yīng)動(dòng)量守恒,由于相撞前氘核與氚核動(dòng)量大小相等,方向相反,系統(tǒng)總動(dòng)量為零。故反應(yīng)后氦核與中子的動(dòng)量也大小相等,方向相反。由得反應(yīng)粒子獲得的動(dòng)能之比為而兩個(gè)粒子獲得的總動(dòng)能為,故獲得的動(dòng)能,獲得的動(dòng)能。故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。25.(2025·北京·高考真題)自然界中物質(zhì)是常見(jiàn)的,反物質(zhì)并不常見(jiàn)。反物質(zhì)由反粒子構(gòu)成,它是科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一。目前發(fā)現(xiàn)的反粒子有正電子、反質(zhì)子等;反氫原子由正電子和反質(zhì)子組成。粒子與其對(duì)應(yīng)的反粒子質(zhì)量相等,電荷等量異種。粒子和其反粒子碰撞會(huì)湮滅。反粒子參與的物理過(guò)程也遵守電荷守恒、能量守恒和動(dòng)量守恒。下列說(shuō)法正確的是()A.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為,則反氫原子的基態(tài)能量也為B.一個(gè)中子可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)正電子C.一對(duì)正負(fù)電子等速率對(duì)撞,湮滅為一個(gè)光子D.反氘核和反氘核的核聚變反應(yīng)吸收能量【答案】A【詳解】A.氫原子基態(tài)能量由電子與質(zhì)子決定。反氫原子由正電子和反質(zhì)子構(gòu)成,電荷結(jié)構(gòu)相同,能級(jí)結(jié)構(gòu)不變,基態(tài)能量仍為,故A正確;B.若中子衰變(β+衰變)生成質(zhì)子、正電子,不符合質(zhì)子數(shù)守恒,故B錯(cuò)誤;C.正負(fù)電子對(duì)撞湮滅時(shí),總動(dòng)量為零,需產(chǎn)生至少兩個(gè)光子以保證動(dòng)量守恒。單個(gè)光子無(wú)法滿足動(dòng)量守恒,故C錯(cuò)誤;D.核聚變通常釋放能量(如普通氘核聚變)。反氘核聚變遵循相同規(guī)律,應(yīng)釋放能量而非吸收,故D錯(cuò)誤。故選A。26.(2024·天津·高考真題)中國(guó)釷基熔鹽堆即將建成小型實(shí)驗(yàn)堆,為我國(guó)能源安全和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。反應(yīng)堆中涉及的核反應(yīng)方程有:①②,下列說(shuō)法正確的是()A.方程①中X是中子B.方程②中發(fā)生了衰變C.受反應(yīng)堆高溫影響,的半衰期會(huì)變短D.方程②釋放電子,說(shuō)明電子是原子核的組成部分【答案】AB【詳解】A.根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,方程①中X質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為零,則是中子,選項(xiàng)A正確;B.方程②中放出負(fù)電子,則發(fā)生了衰變,選項(xiàng)B正確;C.放射性元素的半衰期與外界因素?zé)o關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.方程②釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的,不能說(shuō)明電子是原子核的組成部分,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。27.(2024·浙江·高考真題)發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為,“玉兔二號(hào)”巡視器的核電池中钚238的衰變方程為型,下列正確的是()A.核反應(yīng)方程中的X為B.衰變方程中的Y為C.中子的質(zhì)量數(shù)為零D.钚238的衰變吸收能量【答案】A【詳解】AB.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為,Y為,故A正確,B錯(cuò)誤;C.中子的質(zhì)量數(shù)為1,故C錯(cuò)誤;D.衰變過(guò)程中質(zhì)量虧損,釋放能量,故D錯(cuò)誤。故選A。28.(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【答案】A【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的電荷數(shù)為0,質(zhì)量數(shù)為1,則X是中子。故選A。29.(2024·北京·高考真題)已知釷234的半衰期是24天。1g釷234經(jīng)過(guò)48天后,剩余釷234的質(zhì)量為(

)A.0g B.0.25g C.0.5g D.0.75g【答案】B【詳解】半衰期1g釷234經(jīng)過(guò)48天后,剩余質(zhì)量故選B。30.(2024·甘肅·高考真題)2024年2月,我國(guó)科學(xué)家在蘭州重離子加速器國(guó)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【答案】B【詳解】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得X是。故選B。31.(2024·廣東·高考真題)我國(guó)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(hào)”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(xiàng)正確的是()A.Y為 B.Y為C.Y為 D.Y為【答案】C【詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒設(shè)Y的質(zhì)子數(shù)為y,則有可得即Y為;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,則有可得故選C。32.(2024·廣西·高考真題)近期,我國(guó)科研人員首次合成了新核素鋨()和鎢()。若鋨經(jīng)過(guò)1次衰變,鎢經(jīng)過(guò)1次衰變(放出一個(gè)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)【答案】C【詳解】鋨經(jīng)過(guò)1次衰變后產(chǎn)生的新核素質(zhì)量數(shù)為156,質(zhì)子數(shù)為74,鎢經(jīng)過(guò)1次衰變后質(zhì)量數(shù)為156,質(zhì)子數(shù)為73,可知兩新核素衰變后的新核有相同的質(zhì)量數(shù)。故選C。33.(2024·河北·高考真題)鋰是新能源汽車、儲(chǔ)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(lái)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.【答案】D【詳解】根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得,故式中的X為,故選D。34.(2024·山東·高考真題)2024年是中國(guó)航天大年,神舟十八號(hào)、嫦娥六號(hào)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(shuō)法正確的是()A.衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生α粒子B.衰變?yōu)闀r(shí)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【答案】D【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生電子,即β粒子,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知衰變?yōu)闀r(shí)產(chǎn)生,即α粒子,故B錯(cuò)誤;CD.根據(jù)題意可知的半衰期大于的半衰期,現(xiàn)用相同數(shù)目的和各做一塊核電池,經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,經(jīng)過(guò)的半衰期的次數(shù)多,所以數(shù)目小于的數(shù)目,故D正確,C錯(cuò)誤。故選D。35.(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(chǎn)=7,b=1 B.a(chǎn)=7,b=2 C.a(chǎn)=6,b=1 D.a(chǎn)=6,b=2【答案】B【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得,解得故選B。36.(2024·全國(guó)甲卷·高考真題)氘核可通過(guò)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.,【答案】C【詳解】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得解得,故選C。37.(2024·江蘇·高考真題)2024年我國(guó)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。用于生產(chǎn)的核反應(yīng)方程為。其中粒子X(jué)是()A.正電子 B.中子C.氘核 D.氦核【答案】B【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為根據(jù)電荷守恒可知X的電荷數(shù)為可知X為中子。故選B。38.(2024·福建·高考真題)2024年我國(guó)研發(fā)出一款安全性高、穩(wěn)定發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)的新微型原子能電池。該電池將衰變釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能,衰變方程為,式中,是質(zhì)量可忽略不計(jì)的中性粒子,則X表示的是()A. B. C. D.【答案】B【詳解】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù),則X為。故選B。39.(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(shuō)法正確的是()A.核反應(yīng)方程式為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(jí)為【答案】D【詳解】A.核反應(yīng)方程式為故A錯(cuò)誤;B.氘核的比結(jié)合能比氦核的小,故B錯(cuò)誤;C.氘核與氚核發(fā)生核聚變,要使它們間的距離達(dá)到以內(nèi),故C錯(cuò)誤;D.一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚變反應(yīng)質(zhì)量虧損聚變反應(yīng)釋放的能量是氘完全參與聚變釋放出能量數(shù)量級(jí)為,故D正確。故選D。40.(2023·重慶·高考真題)原子核可以經(jīng)過(guò)多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核,在該過(guò)程中,可能發(fā)生的β衰變是()A.B.C.D.【答案】A【詳解】原子核衰變成為穩(wěn)定的原子核質(zhì)量數(shù)減小了28,則經(jīng)過(guò)了7次α衰變,中間生成的新核的質(zhì)量數(shù)可能為231,227,223,219,215,211,則發(fā)生β衰變的原子核的質(zhì)量數(shù)為上述各數(shù),則BCD都不可能,根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,選項(xiàng)A反應(yīng)正確。故選A。41.(2023·北京·高考真題)下列核反應(yīng)方程中括號(hào)內(nèi)的粒子為中子的是(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】A.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,核反應(yīng)方程為故A符合題意;B.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,核反應(yīng)方程為故B不符合題意;C.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,核反應(yīng)方程為故C不符合題意;D.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,核反應(yīng)方程為故D不符合題意。故選A。42.(2023·天津·高考真題)關(guān)于太陽(yáng)上進(jìn)行的核聚變,下列說(shuō)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(yáng)質(zhì)量不變 D.太陽(yáng)核反應(yīng)方程式:【答案】A【詳解】A.因?yàn)楦邷貢r(shí)才能使得粒子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈,才有可能克服他們自身相互間的排斥力,使得它們間的距離縮短,才能發(fā)生聚變,故A正確;B.核聚變中電荷是守恒的,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)樘?yáng)一直在發(fā)生核聚變,需要放出大量能量,根據(jù)質(zhì)能方程可知是要消耗一定的質(zhì)量的,故C錯(cuò)誤;D.核聚變的方程為題中為核裂變方程,故D錯(cuò)誤。故選A。43.(2023·浙江·高考真題)“玉兔二號(hào)”裝有核電池,不懼漫長(zhǎng)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【答案】C【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,衰變方程為即衰變方程中的X=234,故A錯(cuò)誤;B.是α粒子,穿透能力比γ射線弱,故B錯(cuò)誤;C.比結(jié)合能越大越穩(wěn)定,由于衰變成為了,故比穩(wěn)定,即比的比結(jié)合能小,故C正確;D.半衰期由原子核本身決定的,與溫度等外部因素?zé)o關(guān),故D錯(cuò)誤。故選C。44.(2023·湖南·高考真題)2023年4月13日,中國(guó)“人造太陽(yáng)”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置創(chuàng)下新紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行,為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步,下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)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(guò)程中沒(méi)有質(zhì)量虧損【答案】A【詳解】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,A正確;B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知,氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為B錯(cuò)誤;C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是氘核和氚核,C錯(cuò)誤;D.核聚變反應(yīng)過(guò)程中放出大量能量,有質(zhì)量虧損,D錯(cuò)誤。故選A。45.(2023·全國(guó)乙卷·高考真題)2022年10月,全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴,其中我國(guó)的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測(cè)結(jié)果推斷,該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為。假設(shè)釋放的能量來(lái)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(jí)為(光速為)A. B. C. D.【答案】C【詳解】根據(jù)質(zhì)能方程可知,則每秒鐘平均減少的質(zhì)量為則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)為。故選C。46.(2023·全國(guó)甲卷·高考真題)在下列兩個(gè)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.,【答案】D【詳解】設(shè)Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n,根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足,第二個(gè)核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足,聯(lián)立解得,故選D?!军c(diǎn)睛】47.(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(huì)產(chǎn)生中子,中子與大氣中的氮14會(huì)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(shuō)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(lái)自于碳原子的核外電子C.近年來(lái)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(cè)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【答案】D【詳解】A.根據(jù)即發(fā)生衰變的產(chǎn)物是,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.衰變輻射出的電子來(lái)自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.半衰期是核反應(yīng),與外界環(huán)境無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.若測(cè)得一古木樣品的含量為活體植物的,可知經(jīng)過(guò)了2個(gè)半衰期,則該古木距今約為5730×2年=11460年,選項(xiàng)D正確。故選D。48.(2022·天津·高考真題)從夸父逐日到羲和探日,中華民族對(duì)太陽(yáng)的求知探索從未停歇。2021年10月,我國(guó)第一顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”順利升空。太陽(yáng)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(shuō)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)【答案】B【詳解】A.根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為1,可知X是質(zhì)子,故A錯(cuò)誤;BD.兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程存在質(zhì)量虧損,釋放能量,故B正確,D錯(cuò)誤;C.與的質(zhì)子數(shù)相同,均為2個(gè)質(zhì)子,故C錯(cuò)誤。故選B。49.(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(shuō)法正確的是()A.衰變產(chǎn)生的射線來(lái)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(guò)16天,75%的原子核發(fā)生了衰變【答案】D【詳解】A.衰變時(shí),原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子,大量電子從原子核釋放出來(lái)形成射線,故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為故B錯(cuò)誤;C.放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)樗プ?,故C錯(cuò)誤;D.由于半衰期為8天,可知經(jīng)過(guò)16天,即經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期,75%的原子核發(fā)生了衰變,故D正確。故選D。50.(2017·全國(guó)II卷·高考真題)一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核,衰變方程為U→Th+He、下列說(shuō)法正確的是()A.衰變后釷核的動(dòng)能等于粒子的動(dòng)能B.衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D.衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量【答案】B【詳解】AB.“靜止的鈾核”說(shuō)明鈾核衰變前初動(dòng)量為零,衰變后釷核與粒子合動(dòng)量也為零。衰變過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律,所以,衰變后釷核的動(dòng)量大小等于粒子的動(dòng)量大小,根據(jù),可知衰變后釷核的動(dòng)能小于粒子的動(dòng)能,故A錯(cuò)誤,B正確。C.根據(jù)半衰期的定義,可知鈾核的半衰期不等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間,故C錯(cuò)誤。D.衰變釋放核能,有質(zhì)量虧損,故D錯(cuò)誤。故選B。51.(2018·全國(guó)III卷·高考真題)1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核,產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素。的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17和31【答案】B【詳解】據(jù)α粒子和中子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)寫(xiě)出核反應(yīng)方程結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得原子序數(shù)等于核電荷數(shù),故選B。52.(2022·海南·高考真題)下列屬于衰變的是(

)A. B.C. D.【答案】C【詳解】A.該反應(yīng)屬于衰變,放出了氦核(),A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子()的核反應(yīng)方程,B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)屬于衰變,放出了電子(),C正確;D.該反應(yīng)是重核裂變的核反應(yīng)方程,D錯(cuò)誤。故選C。53.(2022·遼寧·高考真題)2022年1月,中國(guó)錦屏深地實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了首個(gè)核天體物理研究實(shí)驗(yàn)成果。表明我國(guó)核天體物理研究已經(jīng)躋身國(guó)際先進(jìn)行列。實(shí)驗(yàn)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)中釋放的核能為E。下列說(shuō)法正確的是(

)A.X為氘核 B.X為氚核C. D.【答案】D【詳解】AB.根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為1,為氕核,AB錯(cuò)誤;CD.根據(jù)質(zhì)能方程可知,由于質(zhì)量虧損核反應(yīng)放出的核能為C錯(cuò)誤、D正確。故選D。54.(2022·湖北·高考真題)上世紀(jì)四十年代初,我國(guó)科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案:如果靜止原子核俘獲核外K層電子e,可生成一個(gè)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(dòng)能和動(dòng)量,可以間接測(cè)量中微子的能量和動(dòng)量,進(jìn)而確定中微子的存在。下列說(shuō)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【答案】A【詳解】AC.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有,X的質(zhì)量數(shù)為7,電荷數(shù)為3,可知原子核X是,A正確、C錯(cuò)誤;B.由選項(xiàng)A可知,原子核X是,則核反應(yīng)方程為+→+,則反應(yīng)前的總質(zhì)子數(shù)為4,反應(yīng)后的總質(zhì)子數(shù)為3,B錯(cuò)誤;D.中微子不帶電,則中微子的電荷量與電子的不相同,D錯(cuò)誤。故選A。55.(2022·上?!じ呖颊骖})某元素可表示為,則下列可能為該元素同位素的是()A. B. C. D.【答案】C【詳解】同位素之間質(zhì)子相同,中子不同,可知質(zhì)量數(shù)不同,C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。56.(2022·浙江·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(shuō)法正確的是()A.X是 B.可以用作示蹤原子C.來(lái)自原子核外 D.經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期,10個(gè)將剩下5個(gè)【答案】AB【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)子數(shù)為1,中子數(shù)為1,即為,故A正確;B.常用的示蹤原子有:,,,故B正確;C.由原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子被釋放出來(lái),所以來(lái)自原子核內(nèi),故C錯(cuò)誤;D.半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)于大量原子核衰變是成立的,個(gè)數(shù)較少時(shí)規(guī)律不成立,故D錯(cuò)誤。故選AB。57.(2022·山東·高考真題)碘125衰變時(shí)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(guò)180天剩余碘125的質(zhì)量為剛植入時(shí)的()A. B. C. D.【答案】B【詳解】設(shè)剛植入時(shí)碘的質(zhì)量為,經(jīng)過(guò)180天后的質(zhì)量為m,根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得故選B。58.(2022·全國(guó)甲卷·高考真題)兩種放射性元素的半衰期分別為和,在時(shí)刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N,在時(shí)刻,尚未衰變的原子核總數(shù)為,則在時(shí)刻,尚未衰變的原子核總數(shù)為()A. B. C. D.【答案】C【詳解】根據(jù)題意設(shè)半衰期為t0的元素原子核數(shù)為x,另一種元素原子核數(shù)為y,依題意有經(jīng)歷2t0后有聯(lián)立可得,在時(shí),原子核數(shù)為x的元素經(jīng)歷了4個(gè)半衰期,原子核數(shù)為y的元素經(jīng)歷了2個(gè)半衰期,則此時(shí)未衰變的原子核總數(shù)為故選C。59.(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(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實(shí)驗(yàn)中,鋰原子核俘獲一個(gè)質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鈹原子核,隨后又蛻變?yōu)閮蓚€(gè)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【答案】B【詳解】CD.根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可知方程為則,,鈹原子核內(nèi)的中子數(shù)是4,X表示的是氦核,故CD錯(cuò)誤;AB.核反應(yīng)質(zhì)量虧損為則釋放的核能為故A錯(cuò)誤,B正確;故選B。60.(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(shí)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(gè)核反應(yīng)的方程是(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】由題知,硼俘獲中子后,產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰(Li)離子,而α粒子為氦原子核,則這個(gè)核反應(yīng)方程為故選A。61.(2021·浙江·高考真題)對(duì)四個(gè)核反應(yīng)方程(1);(2);(3);(4)。下列說(shuō)法正確的是()A.(1)(2)式核反應(yīng)沒(méi)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(shí)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【答案】CD【詳解】A.(1)是衰變,(2)是衰變,均有能量放出,故A錯(cuò)誤;B.(3)是人工核轉(zhuǎn)變,故B錯(cuò)誤;C.(3)式是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程,故C正確;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,故D正確。故選CD。62.(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(wàn)年,其衰變方程為,下列說(shuō)法正確的是()A.Y是氦核B.Y是質(zhì)子C.再經(jīng)過(guò)72萬(wàn)年,現(xiàn)有的鋁26衰變一半D.再經(jīng)過(guò)144萬(wàn)年,現(xiàn)有的鋁26全部衰變【答案】C【詳解】AB.根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,該核反應(yīng)是即Y是正電子,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;CD.因72萬(wàn)年是一個(gè)半衰期,可知再過(guò)72萬(wàn)年,現(xiàn)有的鋁26衰變一半;再過(guò)144萬(wàn)年,即兩個(gè)半衰期,現(xiàn)有的鋁26衰變四分之三,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;故選C。63.(2021·全國(guó)乙卷·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(duì)較長(zhǎng)的衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)量為的,經(jīng)過(guò)時(shí)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.【答案】C【詳解】由圖可知從到恰好衰變了一半,根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為故選C。64.(2021·全國(guó)甲卷·高考真題)如圖,一個(gè)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(guò)程中放射出電子的總個(gè)數(shù)為()A.6 B.8 C.10 D.14【答案】A【詳解】由圖分析可知,核反應(yīng)方程為設(shè)經(jīng)過(guò)次衰變,次衰變。由電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可得;解得,故放出6個(gè)電子。故選A。65.(2021·河北·

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