第5章 原子核 真题演练-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版 江苏专用）

D错误故选B. 4.B解析：质子带一个单位正电荷，中子不带电，设质子中山 夸克，d夸克个数分别是xy,x、y取正整数，则x×号+y× 2e （号)=e,解得x=2、y=1;设中子中u夸克、d夸克个数分 别是mA,mn取正整数，则mxnx(号）=0，解得m= 1、n=2,故选B. 压轴挑战 5.D解析：A.该核反应释放能量，生成的He更稳定，因 此2He的比结合能比H的大，故A错误；B.结合核反应过程 中电荷数守恒可得a+b=2d,即a=2d-b,故B错误；CD.由 质能方程得t时间内“人造太阳”释放的能量为E=△mc2,并 非一次聚变释放的能量，以“人造太阳”的中心为球心，L为 4n,单个接收 半径的球面上，单位面积接收到的能量为E=, 装置接收到的能量为E。=Eπ2，则单个接收装置的功率为 p=Eo_Amer ,4,放C错误，D正确故选D, 第五章章末检测 1.A解析：A.贝克勒尔发现的天然放射现象表明原子核内部 存在复杂结构，A正确；B.B射线是核内中子转化为质子时 释放的电子，并非核外电子逸出，B错误；C.电子属于轻子， 不参与强相互作用，C错误：D.原子核的牢固程度由比结合 能决定，而非结合能，D错误故选A 2.C解析：A.根据核电荷数守恒和质量数守恒，得到X的电 荷数为3-2=1，质量数为1+6-4=3，则X为氚核，即H, 故A错误：B.Y光子的能量E=A只，不等于该核反应释放 的核能，故B错误：C.根据结合能的意义，得到反应放出核 能△E=4E2+3E3-6E1,故C正确；D.根据质能方程，△E= △mc,可得质量亏损为△m-4,+36,-66,故D错误故 选C. 3.C解析：A.该反应是人工核转变（用质子轰击氮核生成 C),而非轻核聚变，故A错误；B.根据质量数和电荷数守 恒：左边总质量数14+1=15，电荷数7+1=8：右边C的质量 数11，电荷数6，故X的质量数为15-11=4，电荷数为8- 6=2,X为a粒子(4He),而非中子，故B错误；C.α粒子的 电离能力比B射线（高速电子）强，故C正确；D.半衰期 为20m,40min后剩余质量为原来的4，不会全部衰变，故 D错误故选C. 4.C解析：AB.从曲线上分析，4He核的比结合能约为 参考答案与解析 7MeV,H核的比结合能约为1MeV,则两个H核结合 成He核时释放能量约为△E=4×7MeV-2×2×1MeV= 24MeV,AB错误；C.根据核反应的质量数和电荷数守恒可 知，U裂变成Kr和1Ba的方程为35U+n→Ba+%Kr+ 3n,C正确；D.从曲线上分析，U的比结合能小于%Ba的 比结合能，但是5U的结合能大于14Ba的结合能，D错误.故 选C. 5.(1)3gHe-→8C+y(2)(6m,+6m,-m)c 12 解析：(1)氨核，He转变成碳核2C的核反应方程为3He→ 2C+y. (2)碳核C的结合能为△E=△mc2=(6m,+6m.-m2)c2, 碳核C的比结合能为E,2 _△E_(6m。+6m.-m2)c2 12 第五章 真题演练 黑题 真题体验 1.C解析：根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X是).故 选C. 2.B解析：根据题意可知，钍核每俘获1个中子质量数加1， 电荷数不变，每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数加1， 钍核变成铀核，质量数加1，电荷数加2，则俘获1个中子，发 生2次B衰变，即x=1,y=2.故选B. 3.C解析：饿-160经过1次a衰变后产生的新核素质量数为 156,质子数为74，钨-156经过1次B*衰变后质量数为156， 质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数， 故选C. 4c解折：由图可奥以二号到职兮价好童变了一半根 据半衰期的定义可知半衰期为T=182.4d-67.3d=115.1d, 故选C. 5.C解析：A.根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为 38Pu→2%U+2He,即衰变方程中的x=234,故A错误；B.2He 是α粒子，穿透能力比y射线弱，故B错误：C.比结合能越 大越稳定，由于28Pu衰变成了U,故22U比28Pu稳定， 即8Pu的比结合能比U小，故C正确；D.半衰期由原子核 本身决定，与温度等外部因素无关，故D错误故选C. 6.D解析：AB.根据电荷数守恒可知，X的电荷量为1，根据质 量数守恒可知，X的质量数为1，则X表示质子1H,故AB错 误；CD.这个核反应中释放的核能E=(m1+m2-m3)c2,故 C错误，D正确；故选D. 7.AC解析：A.核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正 确：B.该反应是核聚变反应，B错误：CD.在真空中，该反应 动量守恒，由于相撞前氘核与氚核动量大小相等，方向相反， 黑白题39 系统总动量为零故反应后氢核与中子的动量也大小相等， 方向相反由E,=广得反应粒子获得的动能之比为巴： 2m E,=m.:me=1:4,而两个粒子获得的总动能为17.6MeV, 动能E=4×17.6Mev=1408M 的动能E=5×I7.6MeV=3.52MeV.故C正确，D错误.故 选AC. 全书综合检测 1.D解析：泄漏的原油的体积为V=瓜=10m,而油分子直径 0 的数量级为10~0m,所以这些原油造成的污染总面积最大 V 为S=，=101m2,故选D. d 2.B解析：A.根据布朗运动的特点可知，颗粒越小，温度越 高，布朗运动越明显，故A错误；B.当分子间的距离小于To 时，分子间表现为斥力，随着分子间距减小，分子力做负 功，分子势能增大，故B正确：C.相同温度的氧气和氢气，分 子平均动能相同，但是因氧气的分子质量较大，则氧气分子 的平均速率小于氢气分子的平均速率，故C错误；D.物体中 所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能， 内能不同的物体，其分子势能可能不同，但它们的温度可能 相同，所以它们分子热运动的平均动能可能相同，故D错误 故选B 3.D解析：A.使用图甲所示的云母材料制作光的偏振片是利 用了它的各向异性，故A错误：B.云母是晶体，具有固定的 熔点，图甲所示云母材料在熔化过程中，吸收热量，温度保持 不变，分子平均动能不变，分子势能增大，故B错误：C.图乙 所示的液体表面层分子之间既存在相互作用的引力也存在 相互作用的斥力，此时引力大于斥力，表现为引力，故C错 误：D.如图乙所示，液体表面层分子的分布比液体内部稀 疏，分子间的平均距离略大于分子力平衡的距离，表现为分 子引力，故D正确.故选D. 4.C解析：由图甲可知，温度为T2的图线中速率大的分子占 据的比例较大，则说明其对应的平均动能较大，故T,对应的 温度较高，故T1<T2·由图乙可以看出，随着温度的升高，各种 波长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短方 向移动，所以有T>T2.故选C 5.B解析：AB.露珠呈球形，这是液体表面张力的结果， 故A错误，B正确；CD水滴附着在玻璃上，这是水对玻璃浸 润的结果，故CD错误.故选B. 6.D解析：A.上浮过程中气泡内气体的温度不变，内能不变， 故A错误；B.气泡内气体压强p=P。+p*gh,故上浮过程气泡 选择性必修第三册 内气体的压强减小，故B错误；C.由玻意耳定律pV=C知， 气体的体积变大，故C错误；D.上浮过程中气体体积变大， 气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W知，气体从水 中吸热，故D正确.故选D. 7.D解析：A.根据爱因斯坦的光电效应方程E=w-W。,根 据动能定理，遏止电压与最大初动能关系为eU。=E,=hv y0则U-”图线的斜率为=。=名 W。,整理为U。=二v- e e 故A错误：B.断开开关S后，因逸出的电子有初动能，仍可 到达阳极，形成电流，电流计的示数不为零，故B错误：C.由 4选项分析可知U么，-可得，在某频率的光照下，遏 止电压与光照强度无关，故C错误：D.由U,=么，，则 e e U。-v图线的纵截距为- 0.-b,解得W,=be,故D正确：故 e 选D 8.D解析：A.氢原子从高能级向低能级跃迁时其能级变小， 会释放光子，故A错误：B.大量处于n=4能级的氢原子向 低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有6条亮线，分别是 4→3、4→2、4→1、3→2、3→1、2→1能级之间跃迁产生的，故 B错误；C.大量处于n=4能级的氢原子辐射出来的光子中， 根据E=加=A人可知波长最长的光子能量为4一3能级产 生的，能量大小为0.66eV,频率最小，故C错误；D.基态氢 原子的电离能为△E=E。-E,=13.6eV,即用大量能量为 13.6eV的光子持续照射处于基态的氢原子可使其电离，故 D正确.故选D. 9.C解析：A.在C→A过程中，图线为直线，根据理想气体状 态方程可知压强不变，气体体积减小，外界对气体做功，根据 Wc4=pAV,解得Wc4=300J,故A错误；B.由题知B→C过程 中气体做功绝对值约为C→A过程中气体做功绝对值的 1.6倍，则B→C的过程中气体对外界做功480J,故B错误； CD.A→B→C→A,温度不变，则内能变化量△U=0,A→B过 程，气体体积不变，做功为零：B→C的过程中气体对外界做 功480J:C→A的过程中外界对气体做功300J,故W=Wc+ Wc=-180J,Q=△U-W=180J,则整个过程中气体从外界吸 收180J的热量，故C正确，D错误故选C. 10.D解析：A.铀核U核子数比氪核Kr的核子数多，结合 能大，平均核子质量大，故A错误；B.H的比结合能约为 1MeV,结合能约为2MeV,故B错误；C.4He核拆分成两个 质子、两个中子时吸收的能量恰好等于He的结合能，故 C错误；D.Li核的比结合能约为5.5MeV,Li核有6个核 子，结合能约为5.5x6MeV=33MeV,He核的比结合能约 为7MeV,结合能约为7×4MeV=28MeV,则He核的结合 黑白题40第五章 真题演练 黑题 真题体验 限时：15min 考点1核反应方程 考点3 结合能与质量亏损 1.(2025·海南高考)核反应方程中U+ 5.*(2023·浙江高考)玉兔二号装有核电池， X→'%Ba+gKr+3)n,则X是 ( 不惧漫长寒冷的月夜.核电池将8Pu衰变释放 A.2He B.H 的核能一部分转换成电能Pu的衰变方程为 C.on D.9e Pu→5U+He,则 2.*(2025·安徽高考)2025年4月，位于我 A.衰变方程中的x等于233 国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续 B.He的穿透能力比y射线强 稳定运行，标志着人类在第四代核电技术上 C.28Pu比U的比结合能小 迈出关键一步.该技术利用钍核(2Th)俘获x D.月夜的寒冷导致238Pu的半衰期变大 个中子(0)，共发生y次B衰变，转化为易裂6.*（辽宁高考）2022年1月，中国锦屏深地 变的铀核(2U),则 ( 实验室发表了首个核天体物理研究实验成果， A.x=1,y=1 B.x=1,y=2 表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进 C.x=2,y=1 D.x=2,y=2 行列.实验中所用核反应方程为X+Mg→ 考点2放射性元素的衰变 AL,已知X、Mg、Al的质量分别为m1、 3.(2024·广西高考)近期，我国科研人员首 m2、m3,真空中的光速为c,该反应中释放的能 次合成了新核素饿-160(100s)和钨-156(1%W), 量为E.下列说法正确的是 若锇-160经过1次衰变，钨-156经过1次 A.X为氘核H B衰变（放出一个正电子），则上述两新核素 B.X为氚核H 衰变后的新核有相同的 C.E=(m,+m2+m3)c2 A.电荷数B.中子数C.质量数D.质子数 D.E=(m1+m2-m3)c2 4.*(全国乙卷)医学治 考点4核裂变与核聚变 1.0 疗中常用放射性核素3In 2-3 7.*(2025·福建高考)（多选）核反应方程为 产生y射线，而13In是由 H+3H→号He+0n+17.6MeV,现真空中有两个 半衰期相对较长的113Sn 067.3182.4 t/d 动量大小相等，方向相反的氘核与氘核相撞， 衰变产生的.对于质量为mo的13Sn,经过时间 发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为 t后剩余的S加质量为m,其m-t图线如图所 4He与。n的动能，则 () mo A.该反应有质量亏损 示.从图中可以得到13Sn的半衰期为 ( B.该反应为核裂变 A.67.3d B.101.0d C.n获得的动能约为14MeV C.115.1d D.124.9d D.2He获得的动能约为14MeV 第五章黑白题87 全书综合检测 于错题 (时间：90分钟 总分：100分) 一、选择题（每题5分，共55分） 互作用的引力 1.(2025·江苏江阴月考)一艘油轮装载着 D.如图乙所示，液体表面层分子的分布比液 密度为9×10kg/m3的原油在海上航行，由于 体内部稀疏，分子间的平均距离略大于分 故障而发生原油泄漏.如果泄漏的原油有9t, 子力平衡的距离 海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面 4.某气体在T、T,两种不同温度下的分子 积最大可达到 ( 速率分布图像如图甲所示，纵坐标f()表示 A.108m2 B.10m2 各速率区间的分子数占总分子数的百分比， C.1010m2 D.101m2 横坐标v表示分子的速率区间；而黑体辐射的 2.*关于分子动理论及物体内能，下列说法正 实验规律如图乙所示，图乙中画出了T、T2两 确的是 ( 种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关 A.悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动 系，下列说法正确的是 就越明显 +辐射强度 B.当分子间的距离减小时，分子势能可能增大 f C.相同温度的氧气和氢气，氧气分子和氢气 分子的平均速率相同 D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均 /um 动能就不同 A.图甲中T>T2,图乙中T1>T2 3.*中国科学技术大学团队利用纳米纤维与 B.图甲中T<T2,图乙中T<T2 合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境 C.图甲中T1<T2,图乙中T1>T2 的纤维素基纳米纸材料，为丰富多彩的材料 D.图甲中T1>T2,图乙中T<T 家族又增添了新的一员.图甲所示的为某合成 5.*★(2025·江苏准安期末)如图甲所示，叶 云母单晶体片的微观结构示意图，图乙为某 面上的露珠呈椭球形；如图乙所示，水滴附着 液体表面分子分布示意图，以下说法正确的是 在玻璃上.关于这两种现象，下列说法正确的是 甲 A.使用图甲所示的云母材料制作光的偏振片 A.露珠呈球形是由于水对叶面浸润 是利用了它的各向同性 B.露珠呈球形是由于水的表面张力作用 B.图甲所示云母材料在熔化过程中，分子势 C.水滴附着在玻璃上是由于水对玻璃不浸润 能和分子平均动能均增大 D.水滴附着在玻璃上是由于水的表面张力 C.图乙所示的液体表面层分子之间只存在相 作用 选择性必修第三册黑白题88