专题15 原子物理-2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编

2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编 专题15 原子物理 1、（2021·北京市西城区高三下学期4月一模）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可以计算核反应中释放的核能 C．若m表示核电站参与反应的铀235的质量，则E表示核反应释放的核能 D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，因此太阳的质量在不断减少 【答案】C 【解析】在爱因斯坦的质能方程中，能量与质量成正比，选项A正确；用该公式可以计算核反应中释放的核能，式中的m是核反应中的质量亏损，但它并是核反应材料中的初始质量，选项C错误；太阳上进行的是聚变反应，并释放能量，故太阳的质量在减少，选项D正确；所以该题C符合题意。 2、（2021·北京市房山区高三下学期4月一模）关于原子和原子核下列说法正确的是 A．β射线是原子被电离后核外电子形成的电子流 B．太阳辐射的能量主要来源于太阳内部的重核裂变 C．氢原子的核外电子从高能级跃迁到低能级时，放出光子，电子的动能增加 D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，两个质子与两个中子的质量之和小于α粒子的质量 【答案】C 【解析】β射线是原子核的中子衰变成质子和电子后释放出来的电子流，选项A错误；太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的聚变，选项B错误；氢原子的核外电子从高能级跃迁到低能级时，放出光子，电子的轨道变低，半径减小，它也有与卫星绕地球运行同样的低轨、高速的规律，所以电子的动能增大，选项C正确；两个质子和两个中子结合成一个α粒子时，两个质子与两个中子的质量之和会大于α粒子的质量，选项D错误。 3、（2021·北京市丰台区高三下学期4月一模）如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n＝3的激发态上，下列说法正确的是 A.原子向n＝2的能级跃迁需要吸收能量 B.原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子 C.原子跃迁到低能级后电子动能减小 D.原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离 【答案】D 【解析】原子由n=3向n＝2的能级跃迁需要放出能量，选项A错误；原子由n=3向低能级跃迁时能发出3种不同频率的光子，选项B错误；原子跃迁到低能级后，电子的轨道半径减小，故它的动能增大，选项C错误；因为n=3能级的能量是-1.51eV，所以原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离，选项D正确。 4、（2021·北京市丰台区高三下学期4月一模）下列说法正确的是 A.是裂变 B.是聚变 C.是衰变 D.是裂变 【答案】C 【解析】是人工转变，是卢瑟福发现质子的方程，选项A错误； 是裂变，选项B错误；是衰变方程，选项C正确； 是β衰变方程，选项D错误。 5、（2021·北京市朝阳区高三下学期4月一模）一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，也就是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，该原子 A．吸收光子，能量增大 B．吸收光子，能量减小 C．放出光子，能量增大 D．放出光子，能量减小 【答案】A 【解析】n=2能级的能量较小，如果它跃迁到n=3能级上，则需要吸收光子，氢原子吸收能量后，总能量增加，选项A正确。 6、（2021·北京市石景山区高三下学期4月一模）1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔，研究α粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 α粒子源 金箔 探测器 α粒子散射实验装置示意图 A．α粒子发生偏转是由于它跟电子发生了碰撞 B．α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞 C．α粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量 D．通过α粒子散射实验还可以估计原子核半径的数量级是10-10m 【答案】C 【解析】在α粒子散射实验中，α粒子相对于电子的质量较大，故它与电子发生碰撞不会使它发生偏转和大角度散射，而是直线穿过，选项AB错误； α粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量，这就是核式结构模型的思想，故选项C正确；分子或原子的直径约为10-10m，而原子中的原子核在在原子中所占的体积非常小，故原子核半径的数量级不是10-10m，而不比它要小很多，选项D错误。 7、（2021·北京市石景山区高三下学期4月一模）2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电。上述核聚变反应的方程是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】是聚变的方程，选项A正确；是α衰变的方程，选项B错误；是原子核裂变的方程，选项C错误；是查德威克发现中子的方程，选项D错误。 8、（2021·北京市海淀区高三下学期4月一模）下列说法中正确的