2022十年高考物理大全分类解析 专题28 原子物理

2022-2022十年高考物理大全分类解析专题28原子物理一．2022年高考题1．（2022全国新课标理综II第35题）（1）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．一重原子核变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能D．比结合能越大，原子核约不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能2．（2022高考上海物理第7题）在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生β衰变的次数为(A)6次(B)10次(C)22次(D)32次3．（2022高考上海物理第9题）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的(A)半径变大(B)速率变大(C)角速度变大(D)加速度变大25\n4．（2022高考重庆理综第2题）铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：则a+b可能是A．B．C．D．5（2022高考福建理综第30题）(1)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是____。（填选图下方的字母）6．（2022全国高考大纲版理综第16题）放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）A．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高25\nC．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程D．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期7（2022全国新课标理综1第35题）(1)(6分)一质子束入射到能止靶核1327AI上，产生如下核反应:p+1327AI→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。8．（2022高考上海物理第21题）放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。9（2022高考山东理综第38（1）题）（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应。当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”。①完成“氦燃烧”的核反应方程：He+→Be+γ。②Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的Be，经7.8×10-16s后所剩Be占开始时的。25\n10．（2022高考天津理综物理第1题）下列说法正确的是A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关11、（2022高考广东理综第17题）铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应，下列说法正确的有A．上述裂变反应中伴随着中子放出B．铀块体积对链式反应的发生无影响C．铀核的链式反应可人工控制D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响二．2022年高考题25\n1（2022·福建理综）关于近代物理，下列说法正确的是________。（填选项前的字母）A．α射线是高速运动的氦原子B．.核聚变反应方程H+H→He+n，n表示质子C．.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．.玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征2．（2022·上海物理）在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是（）（A）x射线（B）α射线（C）β射线（D）γ射线3.（2022·广东理综物理）能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有A.H+H→He+n是核聚变反应B.H+H→He+n是β衰变C.U+n→Ba+Kr+3n是核裂变反应D．U+n→Xe+Sr+2n是α衰变25\n4.(2022·天津理综)下列说法正确的是A.采用物理和化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期B.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量5．（2022·上海物理）某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图（）6.（2022·全国理综）U经过m次α衰变和n次β衰变Pb,则A.m=7，n=3B.m=7，n=4C.m=14，n=9D.m=14，n=1825\n7．（2022·重庆理综）以下是物理学史上3个著名的核反应方程x+Li→2y，y+N→x+O，y+Be→z+C。x、y和z是3种不同的粒子，其中z是A．α粒子B．质子C．中子D．电子8（2022·江苏物理）一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.9（6分）（2022·新课标理综）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，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）10．（2022·上海物理）Co发生一次β衰变后变为Ni核，其衰变方程为______________；在该衰变过程中还发出频率为ν1、ν2的两个光子，其总能量为_____________________。25\n11（2022·海南物理）一静止的U核经α衰变成为Th核，释放出的总动能为4.27MeV。问此衰变后Th核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)？三．2022年高考题1．（2022·上海物理）卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是25\n2.（2022·浙江理综）关于天然放射现象，下列说法正确的是A.α射线是由氦原子核衰变产生B.β射线是由原子核外电子电离产生C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D.通过化学反应不能改变物质的放射性3.（2022·重庆理综）核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。.碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线。下列说法正确的是A.碘131释放的射线由氦核组成B.铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C.与铯137相比，碘131衰变更慢。D.与铯133和铯137含有相同的质子数4．（2022·上海物理）25\n天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(A)②来自于原子核外的电子(B)①的电离作用最强，是一种电磁波(C)③的电离作用较强，是一种电磁波(D)③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子5．（2022·上海物理）在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则(A)措施①可减缓放射性元素衰变(B)措施②可减缓放射性元素衰变(C)措施③可减缓放射性元素衰变(D)上述措施均无法减缓放射性元素衰变6（2022山东理综卷）碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰变期为8天。碘131核的衰变方程：I→________（衰变后的元素用X表示）。经过________天有75%的碘131核发生了衰变。7（2022江苏物理）有些核反应过程是吸收能量的。例如在中，核反应吸收的能量，在该核反应中，X表示什么粒子？X粒子以动能EK轰击静止的N，若EK=Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由。25\n8（4分）（2022·海南物理卷19题（1））2022年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs衰变过程，它们分别是_______和__________（填入正确选项前的字母）。131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和_______.A.X1→Ba+nB.X2→Xe+eC.X3→Ba+eD.X4→Xe+p9（2022天津理综卷）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。（1）当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作为示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期τ为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上。25\n位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△r是增大、减小还是不变？25\n25\n25\n四．2022年高考题1．（2022上海物理）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现D．质子的发现2.(2022四川理综)下列说法正确的是A．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部B．氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射C．裂变反应有质量亏损，质量数不守恒D．γ射线是一种波长很短的电磁波25\n3．（2022天津理综）下列关于原子和原子核的说法正确的是A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固4．（2022全国理综1）原子核经放射性衰变①变为原子核，继而经放射性衰变②变为原子核，再经放射性衰变③变为原子核。放射性衰变 ①、②和③依次为A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变25\n5（2022福建理综）14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是。（填选项前的字母）6.（2022上海物理）某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为A．11.4天B．7.6天C．5.7天D．3.8天7（2022广东理综）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有A.U→Th+He是α衰变B.N+He→O+H是β衰变C.H+H→He+n是轻核聚变D.Se→Kr+He+2e是重核裂变25\n8．（2022北京理综）太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近A.1036kgB.1018kgC.1013kgD.109kg四．2022年高考题1.（2022·安徽理综）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为由平衡条件可知A.k=1,d=4B.k=2,d=2C.k=1,d=6D.k=2,d=32（2022·北京理综）下列现象中，与原子核内部变化有关的是A．粒子散射现象B．天然放射现象C．光电效应现象D．原子发光现象25\n3（2022广东物理）科学家发现在月球上含有丰富的（氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为。关于聚变下列表述正确的是A．聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用聚变反应发电4（2022·海南物理）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知：、和粒子的质量分别为、和（1）写出衰变方程；（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。25\n五．2022年高考题1（2022·北京理综）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是（）A.核反应方程是H+n→H+γB.聚变反应中的质量亏损1+m2-m3C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.γ光子的波长25\n【点评】综合考查核反应、核能计算、光子能量等。2（2022·海南物理）某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年．该生物死亡时距今约年．六．2022年高考题1．（2022·四川理综）关于天然放射现象，下列说法正确的是A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大．因此贯穿物质的本领很强C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β哀变D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线七．2022年高考题1（2022·全国理综1）某原子核X吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。由此可知A.A=7，Z＝3B.A=7，Z＝4C.A=8，Z＝3D.A=8，Z＝42（2022·天津理综）一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为U＋n→X＋Sr＋2n，则下列叙述正确的是AX原子核中含有86个中子BX原子核中含有141个核子25\nC因为裂变时释放能量，根据E＝2mc2，所以裂变后的总质量数增加D因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少3．（2022全国理综2）现有三个核反应①②③下列说法正确的是A．①是裂变②是β衰变③聚变　　　　　B．①是聚变②是裂变③是β衰变C．①是β衰变②是裂变③聚变　　　　　D．①是β衰变②是聚变③是裂变4．（2022·四川理综）某核反应方程为H+H→He+X。已知H的质量为2.0136u，H的质量为3.0180u，He的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u。则下列说法中正确的是A．X是质子，该反应释放能量B．X是中子，该反应释放能量C．X是质子，该反应吸收能量D．X是中子，该反应吸收能量八．2022年高考题1.（2022·北京理综）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2022年定为“国际物理年”。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A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B.根据ΔE＝Δmc2可计算核反应的能量C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能25\n2．（2022·江苏物理）下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是(A)(B)(C)(D)九．2022年高考题1（2022全国理综1）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：EFGH另一系列衰变如下：PQRS已知P是F的同位素，则A．Q是G的同位素，R是H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E的同位素，R是F的同位素2（2022·广东物理）中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD，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γ+D→p+n。若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是：A.B.C.D.25\n3．（2022·江苏物理）下列说法正确的是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4、（2022北京理综17.）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-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A.40.8eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV十．2022年高考题1（2022·广东物理）下列说法中正确的是A.质子与中子的质量不等，但质量数相等B.两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D.除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互作用力25\n2（2022天津理综）下面列出的是一些核反应方程P→Si+XBe+H→B+YHe+He→Li+Z其中A.X是质子，Y是中子，Z是正电子B.X是正电子，Y是质子，Z是中子C.X是中子，Y是正电子，Z是质子D.X是正电子，Y是中子，Z是质子3.（2022江苏广东物理）铀裂变的产物之一氪90（）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（），这些衰变是A.1次α衰变，6次β衰变B.4次β衰变C.2次α衰变D.2次α衰变，2次β衰变25