专题15 近代物理-三年（2019-2021）高考物理真题分项汇编

专题15 近代物理 1．（2021·山东卷）在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的 ，其衰变方程为 。以下说法正确的是（　　） A．衰变方程中的X是电子 B．升高温度可以加快 的衰变 C． 与 的质量差等于衰变的质量亏损 D．方程中的X来自于 内质子向中子的转化 【答案】A 【解析】 A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确； B．半衰期非常稳定，不受温度，压强，以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误； C． 与 和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误； D．方程中的X来自于 内中子向质子的转化，D错误。 故选A。 2．（2021·河北卷）普朗克常量 ，光速为c，电子质量为 ，则 在国际单位制下的单位是（　　） A． B．m C． D． 【答案】B 【解析】 根据 可得它们的单位为： 故选B。 3．（2021·浙江卷）已知普朗克常量 ，电子的质量为 ，一个电子和一滴直径约为 的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 根据德布罗意波长公式 解得 由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有 代入数据解得 所以C正确；ABD错误； 故选C。 4．（2021·广东卷）科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为 ，下列说法正确的是（　　） A．Y是氦核 B．Y是质子 C．再经过72万年，现有的铝26衰变一半 D．再经过144万年，现有的铝26全部衰变 【答案】C 【解析】 AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是 即Y是正电子，选项AB错误； CD．因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有的铝26衰变四分之三，选项C正确，D错误； 故选C。 5．（2021·湖南卷）核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是（　　） A．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽 B．原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒 C．改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期 D．过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害 【答案】D 【解析】 A．放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰变的统计规律，对少量的个别的原子核无意义，则放射性元素完全衰变殆尽的说法错误，故A错误； B．原子核衰变时满足电荷数守恒，质量数守恒，故B错误； C．放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的，而与物理环境如压力、温度或浓度无关，与化学状态无关，故C错误； D．过量放射性辐射包含大量的射线，对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害，故D正确； 故选D。 6．（2021·全国卷）如图，一个原子核X经图中所示的一系列 、 衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（　　） A．6 B．8 C．10 D．14 【答案】A 【解析】 由图分析可知，核反应方程为 设经过 次 衰变， 次 衰变。由电荷数与质量数守恒可得 ； 解得 ， 故放出6个电子。 故选A。 7．（2021·全国卷）医学治疗中常用放射性核素 产生 射线，而 是由半衰期相对较长的 衰变产生的。对于质量为 的 ，经过时间t后剩余的 质量为m，其 图线如图所示。从图中可以得到 的半衰期为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 由图可知从 到 恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为 故选C。 8．（2021·河北卷）银河系中存在大量的铝同位素 ， 核 衰变的衰变方程为 ，测得 核的半衰期为72万年，下列说法正确的是（　　） A． 核的质量等于 核的质量 B． 核的中子数大于 核的中子数 C．将铝同位素 放置在低温低压的环境中，其半衰期不变 D．银河系中现有的铝同位素 将在144万年后全部衰变为 【答案】C 【解析】 A． 和 的质量数均为 相等，但是二者原子核中的质子数和中子数不同，所以质量不同，A错误； B． 核的中子数为 个， 核的中子数为 个，B错误； C．半衰期是原子核固有的属性，与外界条件无关，C正确； D．质量为 的 的半衰期为 万年，经过 万年为 个半衰期，剩余质量为 ，不会全部衰变为 ，D错误。 故选C。 9．（2021·浙江卷）2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（　　） A．是计算机运算的一种程序 B．表示运算速度的一个单位 C．表示微观世界的不连续性观念 D．类似于质子、中子的微