专题16 分层闯关(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

答案册 实战高考·物理 ⑤B解析核反应过程中，生成物比反应物更稳定，所以 氘核的比结合能比氨核的小，故A错误；由于核反应过程 中释放能量，质量亏损，所以核反应发生后，核子的平均 质量减小，故B正确；氘核与氚核的间距在10-15m以内 才能发生核聚变，故C错误；反应前的原子核的总结合能 小于反应后的原子核的总结合能，故D错误。故选B。 ⑥C解析6Th核发生衰变时，原子核内的一个中子 转化为一个质子和一个电子，故A、D错误；衰变前后质量 数不变，但衰变过程中会释放能量，发生质量亏损，故B 错误；根据光电效应方程可得号m2=hv-W0,解得v (m+2w),故C正确，故速C ⑦C解析由质量数和电荷数守恒可得X的电荷数为 0,质量数为1，所以X为中子，故A错误；该核反应满足 电荷数守恒和质量数守恒，不满足质量守恒，故B错误； 生成物比反应物更加稳定，所以He的比结合能大于H 的比结合能，故C正确；用中子轰击Li还能得到号He,该 反应属于原子核的人工转变，故D错误。故选C。 ⑧AC解析238Pu发生α衰变，根据质量数守恒和电荷 数守恒可得，生成的新原子核的质量数为234，电荷数为 92,则中子数为142，故A正确；半衰期的规律是一个统计 规律，是针对大量的原子核才成立的，对少数、个别原子 核不成立，因此10000个2Pu经过175.4年后不确定还 会剩余多少个，故B错误；2Pu的半衰期跟核内部自身 因素有关，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，故C 正确；衰变过程发生了质量亏损，会释放能量，故D错误。 故选A、C。 分层闯关 ①D解析此骸骨中告C的含量为活着的动物中C的 寻，说明正好经过两个半裹期时间，故该道址距今约2X 5730年=11460年。故选D。 2D解析根据质量数守恒可知，A的数值为8，故A错 误：“氦燃烧”是聚变反应，反应过程中会释放能量，所以 一定存在质量亏损，故B错误；B的衰变是自发的，与 外部环境无关，故C错误；经过3T时间，余=oX (2)°-4g,故D正确。故选D. ③B解析逸出功只与金属本身有关，与入射光频率无 关，A错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hu一W知， 光电子的最大初动能只与逸出功和入射光频率有关，与 光照强度无关，相同情况下，入射光频率越高，产生光电 544 子的最大初动能越大，B正确，C错误；由动能定理得eUc -B,皓合老电效应方程得U,-冬日，斜率表示么，D e 错误。故选B。 ④A解析由动量守恒可知，发生衰变后钍核的动量和 α粒子的动量等大、反向，故A正确；铀核的半衰期是指有 半数发生衰变的时间，故B错误；衰变过程中释放能量， 所以衰变前后存在质量亏损，衰变后α粒子与钍核的质量 之和小于衰变前铀核的质量，故C错误；衰变后钍核更稳 定，平均结合能更大，所以该反应会释放热量，故D错误。 故选A。 ⑤C解析根据动能定理有eU。=Em,根据光电效应方 程有A分-he十Em,联立解得U。-c.是_仙，结合 eλe 图像得白=匹，一b=-“,解得普朗克常量h=e,该光 ac 电管阴极材料的极限频率大小为e=ac,A、B错误；将波 长入一。代入光电效应方程，解得光电子的最大初动能为 Em=2be,C正确；波长越大，光子能量越小，光电子的最 大初动能不会随入的增大而增大，D错误。故选C。 ⑥C解析根据核反应方程满足电荷数守恒和质量数守 恒可知，X为，是中子，故A错误；两个氘核对心碰撞发 生核聚变，质量亏损释放核能，则反应前的总质量大于反 应后的总质量，故B错误；核反应释放的核能等于生成物 结合释放的能量与反应物分开吸收能量之差，故有△E 3E2一4E1,故C正确；因氦核结合释放的能量大于氘核分 开吸收的能量，则氨核的比结合能E2大于氘核的比结合 能E,故D错误。故选C。 ☑D解析半衰期不受温度等物理性质和化学性质的影 响，故A错误；根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数 守恒可知，锎252衰变为锔248的过程中产生α粒子，故 B错误；半衰期满足统计规律，少数锎252经过5.2年后， 无法知道还剩多少未衰变，故C错误；锎252比锔248少 四个核子，是由于锎252衰变为锔248的实质是两个中子 和两个质子结合成一个氨核，故D正确。故选D。 8C解析核电站的核反应方程为U十n→lBa 十器Kr十3n,A错误；铀核裂变时，只有达到临界体积的 铀块才能发生链式反应，B错误；中子速度小，与铀核作用 时间长，此时核反应的概率大，因此热中子的速度与热运 动的速度相当时，最适于引发核裂变，C正确：链式反应的 速度由控制棒插入深度的多少来控制，D错误。故选C。 ⑨A解析设该光电管的阴极材料的逸出功为W0,根 据光电效应方程和动能定理分别可得Ek=hw一Wo,Uc =Ek,可得eUc=hw-Wo,结合图像可得eU=hw一Wo, eU=h2-Wo,联立解得W,=eU2m-U2),故选A。 2一1 10C解析衰变方程为2酸Np→2强Pu十X,由质量数 守恒和电荷数守恒可得X为电子，核反应方程为能U +H-→2强Np十n,由质量数守恒可得238+2=238 十k,解得k=2,A错误；核反应方程U十H→2Np 十砧n,不是聚变反应，是人工核反应，B错误；衰变方 程弱Np→2弱Pú十X,该反应释放核能，总核子数不变， 所以2Pu的比结合能比2弱Np的大，C正确；衰变方 程弱Np→2Pu十X,该反应释放核能，有质量亏损，所 以2弱Np衰变前的质量大于衰变后X和2Pu的质量之 和，D错误。故选C。 们D解析由题意知，频率为v的单色光照射大量处于 基态的氢原子，氢原子辐射出频率分别为Ⅵ、2、归的三种 光子，且Ⅵ<2<3，则说明hw=hw3=12.09eV,hw2= 10.2eV,hM=1.89eV,则可知g=1十2，故A错误；根 据以上分析可知v=g,且该单色光光子的能量为12.09eV, 故B、C错误；用该单色光照射到某新型材料上，逸出光电 子的最大初动能与频率为2光子的能量相等，则由hw Wo=hw2,解得Wo=1.89eV,故D正确。故选D。 2D解析光电子的最大初动能与光照强度无关，与光 电子频率有关，A错误；滑片P从O向N端移动过程中， A板带正电，电压为正向电压，增大电压，电流先增大后 不变，B错误；大量处于第3能级的氢原子，跃迁时能产生 3种频率的光，能发生光电效应的应该是三能级到一能级 和二能级到一能级，α光的遏止电压大，光子能量高，所以 a光光子的能量为E3一E1=12.09eV,C错误；因为b光 的遏止电压为一7.95eV,根据公式可得eU=Ek=hv一 Wo,hw=E2一E=10.2eV,解得Wo=2.25eV,D正确。 故选D。 高考全 真题精练 ①A解析根据质量数和电荷数守恒有C一→4N 十_9，可知X为电子，电子是在核内中子转化为质子的 过程中产生的。故选A。 ②B解析原子核衰变时释放能量，根据质能方程，总质 量会减少，则新核总质量小于原核质量，故A错误；半衰 期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间， 题干中强调“大量”，符合定义，故B正确；半衰期由原子 核内部结构决定，与温度无关，故C错误；半衰期不受化 学方法影响，因化学变化不改变原子核性质，故D错误。 故选B。 O实战册参考答案及解析 3D解析根据光电效应方程Ek=v一Wo,遏止电压 方程为0-号m2=0-eU,联立可得eU:=hM一W,可 知频率越大，遏止电压越大，由题图乙可知U>U2,故 若b光为绿光，c光可能是紫光，故A错误；如题图甲所示 的光电效应实验装置所加的是正向电压，滑动变阻器滑 片右移时，极板间电压增大，电流可能增大，但当电流达 到饱和电流时，电流不发生改变，故B错误；若光子能量 为0.66eV,照射某一个处于n=3激发态的氢原子，根据 一1.51eV+0.66eV=一0.85eV,氢原子吸收光子的能 量，跃迁至n=4激发态，最多可以产生3种不同频率的 光，故C错误；若用能使金属铷发生光电效应的光照射， 根据光电效应方程有Ek=hw一Wo=hw一2.13eV>0,则 光子的能量大于2.13eV,处于n=3激发态的氢原子，该 氢原子发生电离所需的能量为1.51eV,故用能使金属铷 发生光电效应的光直接照射处于=3激发态的氢原子， 可以直接使该氢原子电离，故D正确。故选D。 14A解析题图甲中，一个氢原子从n=4的能级向基 态跃迁时，可能是从n=4到n=3,从n=3到n=2,从n= 2到n=1这样跃迁，此时最多可以放出3种不同频率的 光，故A正确；根据题图乙可知，放射性元素剩余质量m 与原质量0的比值从号变为}需要的时间即为该元素的 半衰期，半衰期为182.4d-67.3d=115.1d,故B错误； α射线的穿透能力最弱，一张普通的白纸就可以挡住，所 以探测器接收到的射线不可能是α射线，故C错误；题图 丁中，比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定， 故D错误。故选A。 【解题技巧】根据玻尔理论中的能级跃迁分析，注意是一 个氢原子，不是一群；根据半衰期的定义分析；根据α射线 的穿透能力分析；比结合能越大，平均核子的质量越小。 国视野 3ABC解析根据质量数和电荷数守恒，可得A=100, y=2,故A、B正确；由e=hw,可知Y1的频率比2的大， 故C正确，D错误。故选A、B、C。 ④A解析由于蓝光的频率大于红光的频率，根据E= y可知，蓝光光子的能量大于红光光子的能量；根据p= 么=心可知，蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故A λc 正确，B错误；由于蓝光的折射率大于红光的折射率，根据 =C可知，在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速 度，故C错误；光从一种介质射入另一种介质中频率不 变，故D错误。故选A。 545实战 实战高考·物理 射性材料(PuO2)作为发电能源为火星车供 电。PuO2中的Pu元素是3Pu,半衰期是 87.7年。下列说法正确的是( ) APu发生a衰变生成的新核中，中子数 为142 分层 基础题组 1.新题型(2025山东淄博一模)在沂源县扁扁 洞古人类文化遗址中发现大量动物残骸。 根据骸骨中4C的含量推断出了该动物死亡 的时间，进而确定该遗址的年代。已知此骸 骨中号C的含量为活着的动物中5C的是， 14C的半衰期为5730年，则扁扁洞遗址距今 约( ) A.1432.5年 B.2865年 C.5730年 D.11460年 2.新题型(2025山东济宁一模)恒星内部发生 着各种热核反应，其中“氦燃烧”的核反应方 程为He+He→ABe+Y,ABe是不稳定 的粒子，其半衰期为T。下列说法正确的 是() A.该核反应方程中A的数值为9 B.“氦燃烧”是聚变反应，反应过程中没有质 量亏损 C.ABe的衰变需要外部激发才能发生 D.对于质量为32g的4Be,经过3T时间， 仍有4g未发生衰变 3.(2024山东青岛一模)太阳能电池板是利用 光电效应将光能转化为电能的设备，图甲是 研究制作电池板的材料发生光电效应的电路 图。用不同频率的光照射K极板发生光电 效应，得到图乙中遏止电压U。与入射光频率 y关系的图像。下列说法正确的是() 250 B.10000个238Pu经过175.4年后，还剩下 2500个 C.8Pu无论存在于化合物PuO2中，还是 以单质的形式存在，半衰期都不变 D.衰变过程发生了质量亏损，会吸收能量 闯关 光束 窗口 A号 AUNV 甲 乙 A.增大入射光频率，K极板的逸出功增大 B.增大入射光频率，产生光电子的最大初 动能增大 C.增大入射光强度，产生光电子的最大初 动能增大 D.遏止电压U。与入射光频率v关系图像的 斜率表示普朗克常量 4.(2025山东菏泽一模)一静止的铀核发生衰 变，衰变方程为8U3Th十He。下列 说法正确的是( ) A.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动 量大小 B.铀核的半衰期等于其发生一次α衰变所 经历的时间 C.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰 变前铀核的质量 D.衰变后钍核更稳定，平均结合能更大，故 该反应吸收热量 能力题组 5.(2024山东省实验中学一模)用不同波长的 光照射光电管阴极探究光电效应的规律时， 根据光电管的遏止电 压U。与对应人射光的 波长入作出的U.员 0 图像如图所示。已知 光电子的电荷量大小为e,光速为c,下列说 法正确的是() A.该光电管阴极材料的极限频率大小为 B.由图像可得普朗克常量h= bc C当用波长入一。的光照射光电管阴极时， 光电子的最大初动能为2be D.当用波长入=&的光照射光电管的阴极 时，光电子的最大初动能随λ的增大而 增大 6.(2024山东烟台三模)近日，中国科学家在 人造太阳领域取得了重大突破，新一代人造 太阳“中国环流三号”成功完成了一系列实 验，并取得了重大科研进展，标志着我国掌 握了可控核聚变高约束先进控制技术。若 两个氘核对心碰撞发生核聚变，核反应方程 为H+H一→He十X。其中氘核的比结 合能为E1,氦核的比结合能为E2,下列说法 正确的是() A.X为质子 B.该核反应前后核子的总质量相等 C.该核反应释放的核能为3E2一4E D.氦核的比结合能E2小于氘核的比结合 能E 7.(2025山东济南一模)人工核反应合成的锎 252(2C)具有放射性，可衰变为锔248 (8Cm),半衰期为2.6年。下列说法正确的 是() A.升高温度，锎252半衰期会变短 0专题16近代物理初步 B.锎252衰变为锔248的过程中产生B 粒子 C.100个锎252经过5.2年后，还剩25个 锎252没有发生衰变 D.锎252衰变为锔248的实质是两个中子 和两个质子结合成一个氦核 8.(2024山东威海二模)2023年山东省荣成 市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运， 标志着我国第四代核电技术达到世界领先 水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发 链式反应。关于该电站的核反应，下列说法 正确的是() A.核反应方程为28U→2Th十He B.任意大小的铀块都可以发生链式反应 C.热中子的速度与热运动的速度相当时， 最适于引发核裂变 D.链式反应的速度由慢化剂的多少来控制 9.(2024山东烟台二模)某实验小组研究光电 效应时，用不同频率的光照射同一光电管并 记录数据，得到遏止电压与入射光频率关系 的图像如图所示，已知电子电荷量为e,则该 光电管阴极材料的逸出功为( U, A.e(U24-U12) B.e(Uive-U2v) 2一 2一1 C.e(Uzv-Uin) D.e(2Uu-Uave) y2一h 2一1 10.(2024山东青岛三模)“玉兔二号”月球车 于2022年7月5日后开始休眠。月球夜 晚温度低至零下180℃，为避免低温损坏 仪器，月球车携带的放射性元素钚8Pu会 不断衰变，释放能量为仪器保温。28Pu可 通过以下反应得到：38U+H→2Np十 251 实战 实战高考·物理 kon,Np →Pu十X,下列说法正确的 是() A.k=1,X为电子 B.23U+H→23Np十kgn是重核裂变 C.238Pu的比结合能比2Np的大 D.8Np衰变前的质量等于衰变后X和 238Pu的质量之和 11.(2024山东潍坊三 EleV 00 模)如图所示为氢原 4 -0.85 -1.51 子能级图，用频率为 -3.40 y的单色光照射大 量处于基态的氢原 1 -13.6 子，氢原子辐射出频率分别为M、2、的 三种光子，且h<2<。用该单色光照 射到某新型材料上，逸出光电子的最大初 动能与频率为2光子的能量相等。下列说 法正确的是( ) A.%>h十2 B.y=M十2十为 C.该单色光光子的能量为12.75eV D.该新型材料的逸出功为1.89eV 12.(2024山东潍坊二模)图甲为氢原子的能 级图，大量处于第3能级的氢原子，向低能 级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这 些光照射图乙中的光电管，有2种频率的 a、b光可让光电管发生光电效应。图丙为 a、b光单独照射光电管时产生的光电流I 与光电管两端电压U关系的图线。下列 说法正确的是( EleV -0.54 直空 -0.85 -1.50 -3.40 MP N -13.6 甲 252 ↑IA a光 一b光 -7.950 UIV 丙 A.光照强度减小，光电子的最大初动能也 减小 B.图乙中滑片P从O向N端移动过程 中，电流表示数逐渐减小 C.a光光子的能量为10.2eV D.光电管中金属的逸出功为2.25eV 培优题组 13.(2024山东聊城二模)如图所示，图甲为研 究光电效应规律的实验装置，图乙为a、b、c 三种光照射下得到的三条电流表与电压表 读数之间的关系曲线，图丙为氢原子的能 级图，图丁给出了几种金属的逸出功和极 限频率。下列说法正确的是() 光束窗口 K U.U2 O 甲 乙 2 EleV -- 0.54 -0.85 -1.50 -3.40 -13.6 丙 几种金属的逸出功和极限频率 金属 W/eV v/(1014Hz) 钠 2.29 5.33 钾 2.25 5.44 铷 2.13 5.15 丁 A.若b光为绿光，c光不可能是紫光 B.图甲所示的电路中，滑动变阻器滑片右 移时，电流表示数一定增大 C.若用能量为0.66eV的光子照射某一个 处于n=3激发态的氢原子，最多可以 产生6种不同频率的光 D.若用能使金属铷发生光电效应的光直 接照射处于n=3激发态的氢原子，可 以使该氢原子电离 14.(2025山东省实验中学一模)如图所示，图 甲为氢原子能级图，图乙为某放射性元素 剩余质量m与原质量mo的比值随时间t 变化的图像，图丙为轧制钢板时动态监测 钢板厚度的装置图，图丁为原子核的比结 合能随质量数变化的图像。下列说法正确 的是( EleV 0.54 -0.85 -1.50 1o -3.40 23 13.6 067.3182.4 氢原子能级图 乙某放射性元素衰变 他省考什么 高考全 真题精练 1.(2025云南，1,4分)2025年3月，我国科学 家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发 布，标志着我国在核能技术领域与微型核电 池领域取得突破。碳14的衰变方程为4C →4N+X,则( ) 0专题16近代物理初步 轧辊 ⊙⊙ 口放射源 ·探测器 丙动态监测钢板的厚度 比结合能MeV ℃ 2 20406080100120140160180200220240质量数4 丁比结合能随质量数变化的图像 A.图甲中，一个氢原子从n=4的能级向 基态跃迁时，最多可以放出3种不同频 率的光 B.图乙中，由放射性元素剩余质量m与原 质量mo的比值随时间t的变化规律可 知其半衰期为67.3d C.图丙中，探测器接收到的射线可能是α 射线 D.图丁中，比结合能越大，平均核子质量 越大，原子核越稳定 国视野 答案：P545 A.X为电子，是在核内中子转化为质子的 过程中产生的 B.X为电子，是在核内质子转化为中子的过 程中产生的 C.X为质子，是由核内中子转化而来的 D.X为中子，是由核内质子转化而来的 253