2021年高考物理一模满分必刷600题（尖子生专用）满分突破必刷30题1．地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出（）A．铀238的半衰期为90亿年B．地球的年龄大致为90亿年C．被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为1∶3D．根据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就剩下10个铀原子核【答案】C【详解】AB．由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图象可知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，半衰期为45亿年，故AB错误；C．由图象知，90亿年对应的，设铅原子的数目为N′，则所以即90亿年时的铀铅原子数之比为1：3，故C正确；D．铀的半衰期是大量铀核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不成立，故D错误；故选C。2．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。1996年科学家在研究某两个重核结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X经过6次α衰变、2次β衰变后的产物为Y。由此可以判定超重元素的原子序数和质量数分别是（）A．110，265B．110，277C．114，277D．114，265【答案】B【详解】由题意可知，设“超重”元素的原子序数为n，质量数为m，因此中子数为m−n，设经6次α衰变和2次β衰变后变为，由质量数和电荷数守恒有n=100+2×6−2m=253+4×6解得n=110m=277所以ACD错误，B正确。故选B。3．氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列正确的是（）A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出6种频率的光子B．从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C．从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D．n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量【答案】C【详解】A．大量氢原子处于n=3能级跃迁到n=1多可辐射出种不同频率的光子，故A错误；B．根据能级图可知从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为从n=3能级跃迁到n=2能级辐射的光子能量为比较可知从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率高，故B错误；C．根据能级图可知从n=3能级跃迁到n=4能级，需要吸收的能量为故C正确；D．根据能级图可知氢原子处于n=3能级的能量为－1.51eV，故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，故D错误。故选C。4．在下列四个核反应式中，X表示中子的是（）A．N＋X→O＋HB．Th→Pa＋XC．X＋C→ND．U＋n→Sr＋Xe＋10X【答案】D【详解】设A项中X的质量数为A，电荷数为Z，根据质量数和电荷数守恒可得14+A=17+17+Z=8+1解得A=4，Z=2，故X表示氦核，同理可得：B中X表示电子，C中X表示质子，D中X表示中子，故选D。5．核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（）A．的衰变方程为B．释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量C．核反应过程中的质量亏损为D．核反应过程中释放的核能为【答案】B【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为故A错误；BD．根据质能方程可知，释放的核能为释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量，故B正确，D错误；C．此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，则为故C错误。故选B。6．图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压Uc随入射光频率变化的函数关系图象。下列判断正确的是（）A．入射光的频率不同，遏止电压Uc相同B．可以利用图甲的电路研究“光照强度不变时，随着电压表示数的增大，光电流趋于一个饱和值”C．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同D．入射光的频率不同，光照强度不同，Uc－图象的斜率相同【答案】D【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程可知，入射光的频率不同，光电子的最大初动能不同，由动能定理有则遏止电压Uc不同，故A错误；B．只有当光电管两端加...