专题12 原子结构和原子模型-学易金卷：3年（2021-2023）高考1年模拟物理真题分项汇编（广东专用）

专题12 原子结构和原子模型 高考对于这部分知识点主要以具体事例和科技的最新成果为背景进行命题，主要考查的知识点有：①光电效应方程和图像；②氢原子光谱和玻尔的原子模型；③原子核的衰变；④核反应和核能的计算等。常见题型为选择题。 2023年高考物理卷考试的知识点：α衰变的特点、本质及其方程的写法；α、β和γ三种射线的性质； 2022年高考物理卷考试的知识点：基态、激发态、跃迁和电离； 2021年高考物理卷考试的知识点：半衰期的计算。 1．（2023·广东·统考高考真题）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应的影响。下列说法正确的是（    ） A．Y是粒子，射线穿透能力比射线强 B．Y是粒子，射线电离能力比射线强 C．Y是粒子，射线穿透能力比射线强 D．Y是粒子，射线电离能力比射线强 【答案】D 【详解】根据受核反应满足质量数和电荷数守恒可知，Y是粒子（），三种射线的穿透能力，射线最强，射线最弱；三种射线的电离能力，射线最强，射线最弱。 故选D。 2．（2022·广东·高考真题）目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为，其中。图是按能量排列的电磁波谱，要使的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（　　） A．红外线波段的光子 B．可见光波段的光子 C．紫外线波段的光子 D．X射线波段的光子 【答案】A 【详解】要使处于n=20的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个电子变成氢离子，则需要吸收光子的能量为 则被吸收的光子是红外线波段的光子。 故选A。 3．（2021·广东·高考真题）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 【详解】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。 4．（2023秋·广东深圳·高三深圳市罗湖外语学校校考期末）某实验小组用完全相同的双缝干涉实验装置进行实验，仅换用频率不同的单色光a、b得到的干涉图样分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）    A．a光子的能量大于b光子的能量 B．b光更容易发生明显的衍射现象 C．单色光a在水中的传播速度比b光快 D．从同一种介质射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界角 【答案】C 【详解】A．根据知，在屏幕上相邻的两条亮纹间距越大，则光的波长较长，则a光波长较大，由知频率越短，则a光子的能量越小，故A错误； B．a光波长大于b光波长，则a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故B错误； C．a光的波长长，则频率小，故折射率小，根据知在介质中传播速度大，故C正确； D．从同一种介质射入空气发生全反射时，临界角，可知a光的临界角大于b光的临界角，故D错误。 故选C。 5．（2023·广东广州·华南师大附中校考三模）如图所示为研究光电效应实验的电路图。初始时刻，滑动触头P在O点左侧靠近a点某位置；用一定强度的绿光照射光电管K极，当闭合开关后，微安表的示数不为0，则在P向b端移动的过程中（   ） A．微安表的示数不断增大 B．微安表的示数可能为零 C．到达A端的光电子动能不断增大 D．K端逸出的光电子的最大初动能不断增大 【答案】C 【详解】AB．在P向b端移动的过程中，在到达O点之前，A极电势低于B极电势，随着P靠近O，电场力做的负功越来越少，微安表的示数增大；过了O点之后，A极电势高于B极电势，电场力对光电子做正功，微安表的示数增大，但微安表的示数增大到一定程度后达到饱和光电流不再增大，AB错误； C．A极电势逐渐升高，P到达O点前电场力对光电子做的负功减小，过了O点后正功逐渐增大，根据动能定理可知到达A端的光电子动能不断增大，C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程 可知K端逸出的光电子的最大初动能不变，D错误。 故选C。 6．（2023春·广东深圳·高三深圳外国语学校校考阶段练习）中科院合肥物质科学研究院有“东方超环”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度×101秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步．若一个氘核和一个氚核结合成一个粒子，同时放出一个X粒子以及向外辐射一个光子。已知氘核、氚核、粒子、X粒子的质量分别为、、、，普朗克常量为h，真空中的光速为c。则（　　） A．X粒子为电子 B．光子是核外电子受激发而发出的 C． D．光子的动量大小