第一部分 专题五 第4讲 近代物理初步-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

第4讲　近代物理初步 真题引领 1.(2023·山东卷，1)“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ν0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ν1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ν3的光子回到基态．该原子钟产生的钟激光的频率ν2为(　　) A．ν0＋ν1＋ν3　　 B．ν0＋ν1－ν3　　　 C．ν0－ν1＋ν3　　 D．ν0－ν1－ν3 [解析]　原子吸收频率为ν0的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ时有EⅡ－EⅠ＝hν0， 且从激发态能级Ⅱ向下跃迁到基态Ⅰ的过程有EⅡ－EⅠ＝hν1＋hν2＋hν3， 联立解得ν2＝ν0－ν1－ν3. [答案]　D ◆[情境设置] 本题以冷原子钟跃迁为背景，创设学习探索类问题情境． ◆[素养聚焦] 本题属于基础性题目，考查考生的理解能力、体现物理观念的核心素养. 2.(2022·湖南卷，1)关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是(　　) A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律 C．光电效应揭示了光的粒子性 D．电子束穿过铝箔后的洐射图样揭示了电子的粒子性 [解析]　A．玻尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A错误；B.玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，还不能完全揭示微观粒子的运动规律，B错误；C.光电效应揭示了光的粒子性，C正确；D.电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D错误．故选C. [答案]　C ◆[情境设置] 24 学科网（北京）股份有限公司 本题考查原子结构和微观粒子波粒二象性的基本概念，属于基础性题目． ◆[素养聚焦] 考查原子核的基础知识，考查考生的理解能力，体现物理观念素养. 3.(2023·湖南卷，1)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H＋H→He＋e 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 [解析]　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，A正确；B.根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为 H＋H―→He＋n，B错误；C.核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；D.核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误． [答案]　A ◆[情境设置]　本题考查原子核的聚变方程、质量亏损等原子物理基本知识，属于基础性题目． ◆[素养聚焦]　考查原子核的基础知识，考查考生的识记、理解能力，体现物理观念素养. 真题引领 4.(2023·全国乙卷，16)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1048 J．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3×108 m/s)(　　) A．1019 kg　　　 B．1024 kg　　　　 C．1029 kg　　　 D．1034 kg [解析]　根据质能方程ΔE＝Δmc2可知，则每秒钟平均减少的质量为 Δm＝＝＝ kg，则每秒钟平均减少的质量量级为1029 kg. [答案]　C ◆[情境设置] 本题以伽马射线暴为素材，创设学习探索类问题情境． 24 学科网（北京）股份有限公司 ◆[素养聚焦] 本题通过对质能方程的理解求质量亏损，考查考生的理解能力，体现物理观念素养. 5.(2022·辽宁卷，2)2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果．表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列．实验中所用核反应方程为X＋Mg→Al，已知X、Mg、Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E.下列说法正确的是(　　 ) A．X为氘核H　　　　　　　　　　　 B．X为氚核H C．E＝(m1＋m2＋m3)c2 D．E＝(m1＋m2－m3)c2 [解析]　AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为1，为氕核H，A、B错误；CD.根据质能方程可知，由于质量亏损核反应放出的能量