第1部分 专题5 第13节 近代物理-【金版教程】2026年高考物理大二轮大考试题精选重组课件PPT

该高中物理高考复习课件聚焦近代物理专题，覆盖光电效应、核反应、能级跃迁、半衰期等核心考点，依据高考评价体系分析近三年考点分布，明确光电效应方程应用（占比35%）、核反应守恒定律（占比30%）等高频考查维度，归纳选择、计算等常考题型，构建系统复习框架。 课件亮点在于“真题精讲+素养渗透”的备考模式，如结合2025年广西卷光电效应题，通过科学推理分析逸出功与光子能量关系，培养学生能量观念；以2025年福建卷核反应题为例，运用模型建构方法解析质量数与电荷数守恒，强化科学思维。特设“易错点警示”（如半衰期适用条件）和“解题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

第一部分　专题特训 专题五　近代物理、热学、 光与电磁波、机械振动与机械波 第13节　近代物理 目录 1 2 A组 基础题组 B组 提升题组 A组 基础题组 1．(2025·广西卷，1)已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为2.13 eV、2.25 eV、2.29 eV、3.20 eV。用光子能量为2.20 eV的单色光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属是(　　) A．铷 B．钾 C．钠 D．钙 解析：光电效应发生的条件，是照射金属的单色光的光子能量等于或大于金属的逸出功，故能逸出光电子的金属是铷，A正确，B、C、D错误。 高考体验 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4 2．(2025·四川卷，2)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10－10 m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是(　　) A．德布罗意波长约为7.9×10－13 m的中子 B．德布罗意波长约为8.7×10－12 m的质子 C．德布罗意波长约为2.6×10－11 m的氮分子 D．德布罗意波长约为1.5×10－10 m的电子 解析：当狭缝宽度一定时，波长越大，衍射现象越明显，可知衍射现象最明显的是D。 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5 3．(2025·湖南卷，1)关于原子核衰变，下列说法正确的是(　　) A．原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量 B．大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期 C．放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D．采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 解析：原子核衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，该衰变过程存在质量亏损，新核总质量小于原核质量，A错误；根据半衰期的定义可知，B正确；放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C、D错误。 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 4．(2025·甘肃卷，1)利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。He＋离子相对基态的能级图(设基态能量为0)如图所示。 用电子碰撞He＋离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用 电子的能量为50 eV，则He＋离子辐射的光谱中，波长最长的 谱线对应的跃迁为(　　) A．n＝4→n＝3能级 B．n＝4→n＝2能级 C．n＝3→n＝2能级 D．n＝3→n＝1能级 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8 解析：衰变过程质量数守恒、电荷数守恒，则有100＝A，42＝44＋y(－1)，解得A＝100，y＝2，A、B正确；由题意可知，γ1的能量比γ2的大，由公式ε＝hν可知，γ1的频率比γ2的大，由公式c＝λν可知，γ1的波长比γ2的小，C正确，D错误。 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9 7．(2025·浙江1月选考，11)(多选)如图1所示， 三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻 璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电 流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说 法正确的是(　　) A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R的宽 B．P、Q产生的光电子在K处的最小德布罗意波长，P大于Q C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13 好题精选 9．(2025·天津市滨海新区高三下三模)2024年5月，中科大首次采用单光子干涉在独立存储节点间建立纠缠，构建了国际首个基于纠缠的城域三节点量子网络，开启量子互联新篇章。以下没有运用量子理论的是(　　) A．普朗克“能量子”解释黑体辐射 B．牛顿“微粒说”解释光的色散现象 C．爱因斯坦“光子说”解释光电效应 D．玻尔“跃迁假设”解释氢原子光谱 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14 解析：普朗克“能量子”解释黑体辐射，涉及能量量子化；爱因斯坦“光子说”解释光电效应，涉及光的量子化，玻尔“跃迁假设”解释氢原子光谱，这是量子理论在原子结构和光谱领域的应用，这些都是量子理论的重要应用，故A、C、D不符合题意。牛顿“微粒说”是根据经典力学提出的对光的本质的猜想，不涉及量子理论，故B符合题意。 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 12．(2025·福建省泉州市高三下质量监测(三))(多选)我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱。 氢原子能级如图，现有大量氢原子从n＝4能级自发向低能级跃 迁。已知金属锡的逸出功为4.42 eV。则大量氢原子(　　) A．从n＝4向n＝1能级跃迁发出光的频率最大 B．从n＝4向n＝1能级跃迁发出光的频率最小 C．从n＝4向n＝2能级跃迁发出的光，能使锡发生光电效应 D．从n＝4向n＝2能级跃迁发出的光，不能使锡发生光电效应 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 解析：根据氢原子的能级图，由ΔE＝Em－En＝hν，可知从n＝4到n＝1的能级差最大，对应光的能量最大，因此发出光的频率也最大，故A正确，B错误；从n＝4向n＝2能级跃迁发出的光的能量为E4－E2＝－0.85 eV－(－3.40 eV)＝2.55 eV，小于锡的逸出功4.42 eV，不能使锡发生光电效应，故C错误，D正确。 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 19 13．(2025·辽宁省葫芦岛市高三下一模)(多选)2024年5月19日，我国最大的海上光伏项目——中核田湾200万千瓦滩涂光伏示范项目在江苏连云港正式开工建设。光伏发电的主要原理是光电效应，即在光的照射下物体表面能发射出电子的现象。实验发现，至少需要用波长为λ的蓝光照射金属锌才能发生光电效应，而红光照射时不能使锌发生光电效应。下列说法正确的是(　　) A．红光的频率小于金属锌的截止频率 B．红光光子能量大于蓝光光子能量 C．红光照射时不能使锌发生光电效应，是因为红光照射的时间不够长 D．用紫光照射该金属锌一定能发生光电效应 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 解析：红光照射时不能使锌发生光电效应，说明红光的频率小于金属锌的截止频率，故A正确；红光的频率小于蓝光的频率，由E＝hν可知，红光光子能量小于蓝光光子能量，故B错误；光电效应的发生与照射时间无关，C错误；紫光的频率比蓝光更高，已知蓝光可以使锌发生光电效应，所以紫光也一定可以使锌发生光电效应，故D正确。 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 21 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 23 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 24 A组 基础题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 25 B组 提升题组 1．(2025·山东卷，1)在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关 于光电子最大初动能Ek的大小关系正确的是(　　) A．Ek1>Ek2>Ek3 B．Ek2>Ek3>Ek1 C．Ek3>Ek2>Ek1 D．Ek3>Ek1>Ek2 解析：由题图可知三种金属的遏止电压|Uc2|>|Uc3|>|Uc1|，结合光电子最大初动能与遏止电压的关系Ek＝eUc，可知Ek2>Ek3>Ek1，故选B。 高考体验 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 27 2．(2025·广东卷，3)有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为Ek，下列说法正确的是(　　) A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子 B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于Ek C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子 D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于Ek B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 28 解析：当使用某频率的光分别照射甲、乙时，只有甲发射光电子，则该光的频率大于甲的极限频率，小于乙的极限频率。使用频率更小的光，或频率不变，减弱光强，则光的频率仍小于乙的极限频率，乙肯定不会发射光电子，A、C错误。由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于Ek；同理，频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能不变，仍为Ek，B正确，D错误。 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 29 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 30 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 31 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 32 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 33 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 34 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 35 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 36 7．(2025·北京卷，13)自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是(　　) A．已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，则反氢原子的基态能量也为－13.6 eV B．一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C．一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子 D．反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 37 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 38 好题精选 8．(多选)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．一重原子核衰变成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．比结合能越大，原子核越不稳定 D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 解析：由原子核的结合能定义可知，原子核完全分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，A正确；重原子核衰变释放能量，因此衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，B正确；比结合能越大的原子核越稳定，C错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，D错误。 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 39 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 40 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 41 10．(2025·河北省百师联盟高三上一轮复习联考(五))如图所示，将一束绿光照射到光电管的阴极K上时，电流表G有示数，下列说法正确的是(　　) A．滑片P向右移，电流表示数可能不变 B．滑片P向左移，电流表示数一定增大 C．换用一束黄光照射，电流表的示数一定减小 D．将图中的电源正负极对调，电流表一定没有示数 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 42 解析：根据电路图可知，K极的电势比A极的低，光电管上加的是正向电压，滑片P向右移，正向电压变大，由于不确定是否达到饱和电流，故电流表示数可能增大，也可能不变，故A正确；滑片P向左移，正向电压变小， 与A项同理，电流表示数可能减小，也可能不变，故B错误；绿 光的频率大于黄光，换用一束黄光照射，可能不会发生光电效 应，若发生光电效应，因为无法比较两束光的光强，所以光电 流变化情况未知，故C错误；将图中的电源正负极对调，光电管 加的是反向电压，如果初动能较大的光电子仍能到达A极，则电 流表有示数，故D错误。 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 43 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 44 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 45 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 46 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 47 13．(2025·江西省景德镇市高三下第三次质 检)(多选)如图所示，图甲为氢原子的能级图，大 量处于n＝5激发态的氢原子跃迁时，发出频率不 同的大量光子，其中巴耳末系中频率最高的光子 照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电 流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是(　　) A．光电管阴极K金属材料的逸出功为1.5 eV B．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极 C．若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K极，频率高的饱和电流小 D．氢原子从n＝5能级跃迁到n＝3能级时，氢原子能量减小，核外电子动能也 减小 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 48 B组 提升题组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 49 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：根据题意可知，用能量为50 eV的电子碰撞处于基态的He＋离子，可使He＋离子跃迁到n＝3能级和n＝2能级，He＋离子向低能级跃迁时将辐射光子，由Em－En＝hν＝heq \f(c,λ)可知，波长最长的谱线对应的跃迁为n＝3→n＝2能级，故选C。 解析：根据题意，可知全过程的核反应方程为eq \o\al(232, 90)Th＋xeq \o\al(1,0)n→eq \o\al(233, 92)U＋yeq \o\al( 0,－1)e，根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，有232＋x＝233，90＝92－y，解得x＝1，y＝2，故选B。 5．(2025·安徽卷，1)2025年4月，位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核(eq \o\al(232, 90)Th)俘获x个中子(eq \o\al(1,0)n)，并发生y次β衰变，转化为易裂变的铀核(eq \o\al(233,　92)U)，则(　　) A．x＝1，y＝1 B．x＝1，y＝2 C．x＝2，y＝1 D．x＝2，y＝2 6．(2025·黑吉辽蒙卷，8)(多选)某理论研究认为，eq \o\al(100, 42)Mo原子核可能发生双β衰变，衰变方程为eq \o\al(100, 42)Mo→eq \o\al( A,44)Ru＋yeq \o\al( 0,－1)e。处于第二激发态的eq \o\al( A,44)Ru原子核先后辐射能量分别为0.5908 MeV和0.5395 MeV的γ1、γ2两光子后回到基态。下列说法正确的是(　　) A．A＝100 B．y＝2 C．γ1的频率比γ2的大 D．γ1的波长比γ2的大 解析：由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0，又由动能定理得－eUc＝0－Ekm，整理得eUc＝hν－W0，由题图2可知，Q的遏止电压大于R的遏止电压，则Q的频率大于R的频率，由c＝λν可知，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R的窄，A错误；同理，Q产生的光电子的最大初动能比P的大，由德布罗意波长公式λ＝eq \f(h,p)和p＝eq \r(2mEkm)得λ＝eq \f(h,\r(2mEkm))，显然P产生的光电子在K处的最小德布罗意波长大于Q，B正确；结合A项分析可知，Q的频率最大，由能级跃迁的频率条件hν＝En－Em(m<n)可知，氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高，C正确；对应于题图2中的M点，P和Q的光电流相等，则单位时间到达阳极A的光电子数目相等，D错误。 8．(2024·浙江1月选考，7)已知氘核质量为2.0141 u，氚核质量为3.0161 u，氦核质量为4.0026 u，中子质量为1.0087 u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023 mol－1，氘核摩尔质量为2 g·mol－1，1 u相当于931.5 MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是(　　) A．核反应方程式为eq \o\al(2,1)H＋eq \o\al(3,1)H→eq \o\al(3,2)He＋eq \o\al(1,0)n B．氘核的比结合能比氦核的大 C．氘核与氚核的间距达到10－10 m就能发生核聚变 D．4 g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025 MeV 解析：由核反应中电荷数守恒和质量数守恒，可得氘与氚聚变成氦的核反应方程式为eq \o\al(2,1)H＋eq \o\al(3,1)H→eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(1,0)n，故A错误；核聚变过程释放能量，原子核变得更稳定，比结合能越大的原子核越稳定，则氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；核力的作用范围只有约10－15 m，则要使氘核与氚核发生核聚变，必须使它们的间距达到10－15 m以内，故C错误；一个氘核与一个氚核发生核聚变的质量亏损Δm＝(2.0141＋3.0161－4.0026－1.0087) u＝0.0189 u，则释放的能量ΔE＝Δm·931.5 MeV/u≈17.6 MeV，4 g氘中氘核总数为N＝eq \f(m,Mmol)NA＝eq \f(4 g,2 g·mol－1)×6.0×1023 mol－1＝1.2×1024，则4 g氘完全参与聚变释放出的能量E＝NΔE≈2.11×1025 MeV，即4 g氘完全参与聚变释放能量的数量级为1025 MeV，故D正确。 解析：由核反应前后电荷数守恒可得X的电荷数为3＋2×1＋2－6＝1，由核反应前后质量数守恒可得X的质量数为7＋2×1＋4－12＝1，所以X是eq \o\al(1,1)H，故选C。 10．(2025·四川省乐山市高三下二诊)锂元素作为新能源汽车电池的关键材料，其来源可追溯至宇宙射线中的高能粒子与星际物质原子核发生的核反应，其中一种核反应方程为eq \o\al(12, 6)C＋X→eq \o\al(7,3)Li＋2eq \o\al(1,1)H＋eq \o\al(4,2)He，式中的X是(　　) A.eq \o\al(0,1)e B.eq \o\al(　0,－1)e C.eq \o\al(1,1)H D.eq \o\al(1,0)n 解析：75%的氡原子衰变后，还剩余eq \f(1,4)，设需要的时间为t，则eq \f(1,4)m0＝m0·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq \s\up6(\f(t,3.8天))，解得t＝7.6天，故选C。 11．(2025·云南省玉溪市高三下教学质量检测)氡气在自然界中含量相对较高，是人类受到天然电离辐射的最主要来源，对人类的放射性剂量占所有天然放射性剂量的40%，是继吸烟以外导致肺癌的第二大危险因素。氡(eq \o\al(222, 86)Rn)的半衰期为3.8天，现有222 g氡原子中75%发生衰变需经过(　　) A．1.9天 B．3.8天 C．7.6天 D．11.4天 14．(2025·江苏省部分学校高三下考前适应卷)如图所示，球形光伏电池内透明导电球壳为阳极A，球形感光材料为阴极K。现用动量为p的黄光照射阴极K，逸出的光电子最大初动能为Ek，已知电子电荷量为e，光速为c，普朗克常量为h，忽略光电子重力及之间的相互作用，电压表为理想电表，下列说法正确的是(　　) A．入射光子的波长为eq \f(p,h) B．阴极感光材料的逸出功为cp－Ek C．若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大 D．若用紫光照射K极，电压表的最大示数将小于eq \f(Ek,e) 解析：根据德布罗意波长公式可知，入射光子的波长为λ＝eq \f(h,p)，故A错误；根据爱因斯坦光电效应方程有heq \f(c,λ)＝Ek＋W0，解得阴极感光材料的逸出功为W0＝cp－Ek，故B正确；随着K极逸出的光电子运动到A极，K、A之间的电压逐渐增大，当K极逸出的动能最大的光电子恰好运动不到A极时，两极间的电压达到最大，再增大入射光强度，电压表示数不变，根据动能定理有－eU＝0－Ek，得两极间的最大电压为U＝eq \f(Ek,e)，若用波长更短的紫光照射K极，则逸出光电子的最大初动能增大，电压表的最大示数增大，即大于eq \f(Ek,e)，故C、D错误。 15．(多选)如图所示为我国自主研发的三代核电——“华龙一号”示范工程。“华龙一号”利用核裂变发电，一期工程建设了两台125万千瓦的AP1000三代核电机组。已知eq \o\al(235, 92)U在中子的轰击下裂变为eq \o\al(90,38)Sr和eq \o\al(136, 54)Xe，质量mU＝235.0439 u，mn＝1.0087 u，mSr＝89.9077 u，mXe＝135.9072 u，1 u相当于931.5 MeV的能量，NA＝6.02×1023 mol－1，元电荷e＝1.6×10－19 C，铀矿石中eq \o\al(235,　92)U的含量为3%。下列说法正确的是(　　) A．该核反应方程为eq \o\al(235, 92)U→eq \o\al(90,38)Sr＋eq \o\al(136, 54)Xe＋9eq \o\al(1,0)n B．一个铀核裂变放出的能量约为140 MeV C.eq \o\al(235, 92)U的比结合能比eq \o\al(90,38)Sr和eq \o\al(136, 54)Xe的都大 D．“华龙一号”一期工程一年消耗铀矿石约46吨 解析：根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒，且该核反应需要中子参与反应，可知该核反应方程为eq \o\al(235, 92)U＋eq \o\al(1,0)n→eq \o\al(90,38)Sr＋eq \o\al(136, 54)Xe＋10eq \o\al(1,0)n，故A错误；由A项分析可知，一个铀核裂变过程的质量亏损Δm＝mU＋mn－mSr－mXe－10mn＝0.1507 u，释放的能量ΔE＝Δm×931.5 MeV/u＝0.1507×931.5 MeV≈140 MeV，故B正确；eq \o\al(235, 92)U裂变生成eq \o\al(90,38)Sr和eq \o\al(136, 54)Xe释放能量，反应过程有质量亏损，可知eq \o\al(235, 92)U的比结合能不可能比eq \o\al(90,38)Sr和eq \o\al(136, 54)Xe的都大，故C错误；该核电站一年的发电量E＝2Pt＝2×125×107×365×24×60×60 J＝7.884×1016 J＝4.9275×1035 eV，由E＝NΔE＝eq \f(m·3%,M)NAΔE，可得“华龙一号”一期工程一年消耗铀矿石的质量为m＝eq \f(EM,3%·NAΔE)，代入数据解得m≈46 t，故D正确。 3．(2025·重庆卷，6)在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为p。普朗克常量为h，光速为c，则(　　) A．光子的波长为eq \f(E,hc) B．该原子吸收光子后质量减少了eq \f(E,c2) C．该原子吸收光子后德布罗意波长为eq \f(h,p) D．一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 解析：设光子的波长为λ，频率为ν，则光子能量为E＝hν，且c＝νλ，解得λ＝eq \f(hc,E)，故A错误；原子吸收光子后，能量增加E，根据质能方程可知，质量应增加Δm＝eq \f(E,c2)，故B错误；由德布罗意波长公式可知，该原子吸收光子后，德布罗意波长为λ′＝eq \f(h,p)，故C正确；由玻尔原子理论可知，该基态原子跃迁到相邻激发态所吸收光子的能量为其跃迁需吸收的最小能量，一个波长更长的光子，其频率更小，能量更小，无法满足跃迁条件，故D错误。 4．(2025·陕晋宁青卷，5)我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH­F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高是利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经100 V电压加速后，其德布罗意波长为λ，若加速电压为10 kV，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为(　　) A．100λ B．10λ C．eq \f(1,10)λ D．eq \f(1,100)λ 解析：设电子经过电压U加速后的速度大小为v，由动能定理得eU＝eq \f(1,2)mv2－0，此时电子的动量大小为p＝mv，德布罗意波长为λ＝eq \f(h,p)，联立解得λ＝eq \f(h,\r(2meU))，即λ∝eq \f(1,\r(U))，则加速电压为10 kV时，电压变为原来的100倍，其德布罗意波长变为原来的eq \f(1,10)，即eq \f(1,10)λ，C正确。 5．(2025·河南卷，6)由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生了铍的两种放射性同位素eq \o\al(7,4)Be和eq \o\al(10, 4)Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知eq \o\al(7,4)Be和eq \o\al(10, 4)Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中，研究人员发现eq \o\al(7,4)Be和eq \o\al(10, 4)Be的总原子个数经过106天后变为原来的eq \f(3,4)，则采集时该高度的大气中eq \o\al(7,4)Be和eq \o\al(10, 4)Be的原子个数比约为(　　) A．1∶4 B．1∶2 C．3∶4 D．1∶1 解析：设采集时样品中有x个eq \o\al(7,4)Be原子和y个eq \o\al(10, 4)Be原子，由于eq \o\al(10, 4)Be的半衰期为139万年，故经过106天后，eq \o\al(10,　4)Be原子的衰变个数可以忽略不计，eq \o\al(7,4)Be的半衰期为53天，故经过106天后eq \o\al(7,4)Be的剩余数量为x′＝x·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq \s\up6(\f(106,53))，由题意可知，eq \f(x′＋y,x＋y)＝eq \f(3,4)，联立解得eq \f(x,y)＝eq \f(1,2)，即采集时该高度的大气中eq \o\al(7,4)Be和eq \o\al(10, 4)Be的原子个数比约为1∶2，故选B。 6．(2025·福建卷，6)(多选)某核反应方程为eq \o\al(2,1)H＋eq \o\al(3,1)H―→eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(1,0)n＋17.6 MeV，现真空中有两个动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞，发生该核反应，设反应释放的能量(远大于碰前氘核和氚核的动能)全部转化为eq \o\al(4,2)He与eq \o\al(1,0)n的动能，则(　　) A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变 C．eq \o\al(1,0)n获得的动能约为14 MeV D．eq \o\al(4,2)He获得的动能约为14 MeV 解析：题中核反应释放能量，由爱因斯坦质能方程可知，该反应有质量亏损，A正确；题中核反应为两个轻核结合成质量较大的核，所以该反应为核聚变，B错误；动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞，由动量守恒定律可知生成的eq \o\al(4,2)He与eq \o\al(1,0)n的动量大小相等、方向相反，设两者的动量大小均为p，eq \o\al(4,2)He的质量为M，eq \o\al(1,0)n的质量为m，由能量守恒定律有eq \f(p2,2M)＋eq \f(p2,2m)＝17.6 MeV，又M＝4m，联立得eq \o\al(1,0)n获得的动能Ek1＝eq \f(p2,2m)＝eq \f(4,5)×17.6 MeV＝14.08 MeV≈14 MeV，eq \o\al(4,2)He获得的动能Ek2＝eq \f(p2,2M)＝eq \f(1,5)× 17.6 MeV＝3.52 MeV，C正确，D错误。 解析：氢原子与反氢原子组成部分的电荷量、质量均相同，只是对应的核电荷与核外电荷电性相反，则能级结构相同，所以反氢原子的基态能量与氢原子的基态能量相同，为－13.6 eV，故A正确；若一个中子可以转化为一个质子和一个正电子，则其方程为eq \o\al(1,0)n→eq \o\al(1,1)p＋eq \o\al(0,1)e，该式不符合电荷数守恒，故B错误；一对正负电子等速率对撞时，总动量为零，若湮灭为一个光子，则末动量不为零，该过程动量不守恒，故C错误；反氘核与反氘核的核聚变应和氘核与氘核的核聚变类似，释放能量，故D错误。 9．(2025·河南省五市高三下第一次联考)碳14具有放射性，其衰变方程为eq \o\al(14, 6)C→eq \o\al(14, 7)N＋X，半衰期约为5730年。下列相关说法正确的是(　　) A．碳14发生的是α衰变 B．X是来自原子核外的电子 C．10个碳14经过5730年有5个发生衰变 D.eq \o\al(14, 7)N的比结合能比eq \o\al(14, 6)C的大 解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，可知衰变方程为eq \o\al(14, 6)C→eq \o\al(14, 7)N＋eq \o\al(　0,－1)e，即碳14发生的是β衰变，X是原子核内中子向质子转化的过程中形成的电子，而不是来自原子核外的电子，故A、B错误；半衰期是描述大量原子核衰变快慢的物理量，对少数原子核不适用，故C错误；衰变反应释放能量，反应后的原子核更稳定，可知eq \o\al(14, 7)N的比结合能比eq \o\al(14, 6)C的大，故D正确。 11．(2025·宁夏银川一中高三下二模)在匀强磁场中有一个静止的氡原子核 (eq \o\al(222, 86)Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个(　　) A.eq \o\al(222, 86)Rn→eq \o\al(222, 87)Fr＋eq \o\al(　0,－1)e B.eq \o\al(222, 86)Rn→eq \o\al(218, 84)Po＋eq \o\al(4,2)He C.eq \o\al(222, 86)Rn→eq \o\al(222, 85)At＋eq \o\al(0,1)e D.eq \o\al(222, 86)Rn→eq \o\al(222, 85)At＋eq \o\al(2,1)H 解析：根据动量守恒定律可知，静止的氡核衰变后瞬间，放出的粒子与反冲核的速度方向相反，动量大小相等，此粒子的径迹圆与反冲核的径迹圆外切，根据左手定则可知，此粒子的电性与反冲核的电性相同，均带正电。 由洛伦兹力提供向心力有qvB＝meq \f(v2,R)，得轨迹圆半径R＝eq \f(mv,qB)， 因为大圆与小圆的半径之比为R1∶R2＝42∶1，粒子与反冲核 动量大小相等，所以eq \f(q1,q2)＝eq \f(R2,R1)＝eq \f(1,42)，只有B项符合要求，故选B。 12．(2025·河南省名校高三下第三次测试)巴耳末系是指氢原子从第n(n＝3，4，5，…)能级跃迁到第2能级的谱线，对应谱线的频率公式可表示为ν＝Rceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3，4，5，…)，R叫里德伯常量，c表示真空中的光速；玻尔发现氢原子向基态跃迁时辐射光子的频率公式为ν＝eq \f(En－E1,h)(n＝2，3，4，…)，其中En＝eq \f(E1,n2)，h表示普朗克常量。下列说法正确的是(　　) A．E1为氢原子激发态能量，En为氢原子基态能量 B．巴耳末系谱线波长λ的公式为λ＝Req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3，4，5，…) C．不可以用巴耳末系对应的频率公式计算氢原子从n＝2向n＝1跃迁时放出的光子频率 D．氢原子从n＝3向n＝2跃迁，辐射光子的频率为ν＝－eq \f(8E1,9h) 解析：根据玻尔理论可知，E1为氢原子基态能量，En为氢原子激发态能量，A错误；根据c＝λν，及ν＝Rceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3，4，5，…)，联立解得eq \f(1,λ)＝Req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3，4，5，…)，B错误；由题可知，巴耳末系是指氢原子从第n(n＝3，4，5，…)能级跃迁到第2能级的谱线，故不可以用其频率公式计算氢原子从n＝2向n＝1跃迁时放出的光子频率，C正确；氢原子在n＝3能级的能量E3＝eq \f(1,32)E1＝eq \f(1,9)E1，氢原子在n＝2能级的能量E2＝eq \f(1,22)E1＝eq \f(1,4)E1，故氢原子从n＝3向n＝2跃迁，辐射光子的频率为ν＝eq \f(E3－E2,h)＝eq \f(\f(1,9)E1－\f(1,4)E1,h)＝－eq \f(5E1,36h)，D错误。 解析：大量处于n＝5激发态的氢原子跃迁时，发出的巴耳末系中频率最高的光子，对应的能量为hν＝E5－E2＝(－0.54 eV)－(－3.40 eV)＝2.86 eV，由图丙可知遏止电压为Uc＝1.5 V，光电子的最大初动能为Ek＝eUc＝1.5 eV，由爱因斯坦光电效应方程可得Ek＝hν－W0，解得光电管阴极K金属材料的逸出功为W0＝1.36 eV，故A错误；若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则光电管两端加的是反向电压，即电源左侧应该为正极，故B正确；若用两束强度相同的不同颜色的光照射光电管K极，单位时间内发射的光子数不同，频率高的光子能量较大，光子数较少，则饱和电流小，故C正确；氢原子从n＝5能级跃迁到n＝3能级时，氢原子能量减小，轨道半径变小，由keq \f(e2,r2)＝me2,e)eq \f(v,r) 可知核外电子速度增大，动能增大，故D错误。 $