2023年高考物理真题模拟试题专项汇编：近代物理

近代物理——2023年高考物理真题模拟试题专项汇编 1.【2023年全国甲卷】在下列两个核反应方程中： X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则( ) A.， B.， C.， D.， 2.【2023年全国乙卷】2022年10月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断，该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为，假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为（光速为）( ) A. B. C. D. 3.【2023年新课标卷】铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量，元电荷）( ) A. B. C. D. 4.【2023年湖南卷】2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置（EAST）创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是( ) A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多 B.氘氚核聚变的核反应方程为 C.核聚变的核反应燃料主要是铀235 D.核聚变反应过程中没有质量亏损 5.【2023年辽宁卷】原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为，则( ) A.①和③的能量相等 B.②的频率大于④的频率 C.用②照射该金属一定能发生光电效应 D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于 6.【2023年江苏卷】“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求： （1）每个光子的动量p和能量E； （2）太阳辐射硬X射线的总功率P。 7.【2023年海南卷】钍元素衰变时会放出β粒子，其中β粒子是( ) A.中子 B.质子 C.电子 D.光子 8.【2023年海南卷】已知一个激光发射器功率为P，发射波长为λ的光，光速为c，普朗克常量为h，则( ) A.光的频率为 B.光子的能量为 C.光子的动量为 D.在时间t内激光器发射的光子数为 9.【2023年山东卷】“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率为( ) A. B. C. D. 10.【2023年湖北卷】2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为的氢原子谱线（对应的光子能量为）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子( ) A.和能级之间的跃迁 B.和能级之间的跃迁 C.和能级之间的跃迁 D.和能级之间的跃迁 答案以及解析 1.答案：D 解析：D对。 2.答案：C 解析：由题意可知，伽马射线暴每分钟释放的能量量级为，则其每秒钟释放的能量量级为，根据爱因斯坦质能方程可知，每秒钟平均减少的质量量级为，C正确。 3.答案：C 解析：由跃迁理论可知，跃迁发射的光子能量等于发生跃迁的两能级的能量差，即，解得，故跃迁发射的光子的频率量级为，C正确。 4.答案：A 解析：相同质量的核燃料，轻核聚变要比重核裂变质量亏损更多，根据爱因斯坦质能方程可知，轻核聚变放出的核能更多，A对，D错；根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可知，氘氚核聚变的产物之一为中子，而不是电子，B错；铀235为核裂变的主要燃料，C错。 5.答案：A 解析：由题图可知跃迁时放出的光子①和③均由同一高能级跃迁到同一低能级，又释放的能量等于两能级的能量差，所以①和③的能量相等，A正确；由题图可知②的能量比④的能量小，则由公式可知②的频率小于④的频率，B错误；用①照射某金属表面时能发生光电效应现象，但由于②的能量小于①，所以用②照射该金属时不一定能发生光电效应，C错误；用①照射某金属时逸出光电子的最大初动能为，由于④的能量大于①，则由可知用④照射该金属逸出光电子的最大初动能一定大于，D错误。 6.答案：(1) (