《新高考物理模拟题分项汇编（第五期）》专题20 原子结构和原子核（解析版）

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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

【答案】C

【解析】A．发生衰变时会放出热量，A错误；B．发生衰变是原子核中两个中子和两个质

子组成的一个粒子释放出来即为粒子，原子核中并没有粒子，B错误；C．裂变时释放核能，有

质量亏损，产生的中等质量原子核的核子平均质量减小，核子的比结合能增大，C正确；D．核子结合成

原子核或原子核分解成核子吸收的能量为结合能，因此裂变产生的能量并不是的结合能，D错

误。

故选 C。

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

【答案】B

【解析】A．逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由，可知，入射光的频率不同，

电子的最大初动能不同，又，所以入射光的频率不同，遏止电压不同，A错误；B．由

，可得，故图线的斜率为相同的常量，B正确；C．由爱因斯坦光电

效应，可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强

度无关，C错误；D．必须使图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，

即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，D错误。故选 B。

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

【答案】A

【解析】A．可控热核反应装置中发生的核反应方程式是，核反应过程中存在质量亏

损，因此 m1+m2＞m3+m4，核反应过程中的质量亏损，释放的核能为

，A正确；B．因轻核聚变反应释放巨大核能，说明拆开的结合能小

于组合的结合能，则生成物的比结合能增大， B错误；C．这种热核实验反应是核聚变反应，而不是自发

发生的 α衰变，C错误；D．这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它

们的核反应原理不相同，D错误。故选 A。

4．（2021·广东高三模拟）下列说法正确的是（　　）

A．经一次 α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

【答案】B

【解析】A．根据核反应过程中，核电荷数和质量数守恒，知经一次 α衰变后成为不会成为，

故A错误；B．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收光子，原子的能量增加，

故B正确；C．半衰期与物理环境无关，故 C错误；D．核反应过程中，核电荷数和质量数守恒，中子数

不一定守恒，故 D错误。故选 B。

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 α衰变生成核，下列说法正确的是（　　）

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