新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习第十四章近代物理

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1．[2023·全国甲卷]在下列两个核反应方程中X＋ eq \\al( 14,7) N―→Y＋ eq \\al( 17,8) O、Y＋ eq \\al(7,3) Li―→2X，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．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2
C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4
2．[2023·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 eq \\al(2,1) H＋ eq \\al(3,1) H―→ eq \\al(4,2) He＋ eq \\al( 0,－1) 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
3．[2023·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
4．[2023·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10－5 eV，跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，元电荷e＝1.60×10－19 C)( )
A．103 Hz B．106 Hz
C．109 Hz D．1012 Hz
5．[2022·全国甲卷]两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0，在t＝0时刻这两种元素的原子核总数为N，在t＝2t0时刻，尚未衰变的原子核总数为 eq \f(N,3) ，则在t＝4t0时刻，尚未衰变的原子核总数为( )
A． eq \f(N,12) B． eq \f(N,9)
C． eq \f(N,8) D． eq \f(N,6)
6．[2022·山东卷]碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病．碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的( )
A． eq \f(1,16) B． eq \f(1,8)
C． eq \f(1,4) D． eq \f(1,2)
7．[2022·广东卷]目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子．氢原子第n能级的能量为En＝ eq \f(E1,n2) ，其中E1＝－13.6 eV.如图是按能量排列的电磁波谱，要使n＝20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是( )
A．红外线波段的光子 B．可见光波段的光子
C．紫外线波段的光子 D．X射线波段的光子
第十四章 近代物理
做真题 明方向
1．D 设Y电荷数和质量数分别为m和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电荷数和质量数满足，A＋14＝n＋17，Z＋7＝m＋8，第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足，n＋7＝2A，m＋3＝2Z，联立解得，Z＝2，A＝4，故选D.
2．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；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 eq \\al(2,1) H＋ eq \\al(3,1) H―→ eq \\al(4,2) He＋ eq \\al(1,0) n，B错误；
核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；
核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误．
故选A.
3．C 根据质能方程E＝mc2可知，每秒钟平均减少的质量为
Δm＝ eq \f(E0,60c2) ＝ eq \f(1048,60×（3×108）2) kg＝ eq \f(1030,5.4) kg
则每秒钟平均减少的质量量级为1029 kg.
故选C.
4．C 铯原子利用的两能级的能量差量级对应的能量为ε＝10－5 eV＝10－5×1.6×10－19 J＝1.6×10－24 J
由光子能量的表达式ε＝hν可得，跃迁发射的光子的频率量级为ν＝ eq \f(ε,h) ＝ eq \f(1.6×10－24,6.63×10－34) Hz≈2.4×109 Hz
跃迁发射的光子的频率量级为109 Hz.故选C.
5．C 设两种放射性元素的原子核原来总数分别为N1和N2，则N＝N1＋N2，因为N余＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up6(\f(t,T)) ·N原，所以t＝2t0时刻， eq \f(N,3) ＝N1 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(2) ＋N2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(1) ，联立解得N1＝ eq \f(2,3) N，N2＝ eq \f(1,3) N，故t＝4t0时刻，N1 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(4) ＋N2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(2) ＝ eq \f(N,8) ，C项正确．
6．B 设碘125刚植入时的质量为m0，则经过n＝ eq \f(180,60) ＝3个半衰期以后剩余的质量为m＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(n) m0，解得 eq \f(m,m0) ＝ eq \f(1,8) ，B项正确．
7．A n＝20的氢原子能量为E20＝ eq \f(E1,202) ＝－0.034 eV，该氢原子的电离能为0.034 eV.吸收一个光子，恰好失去一个电子变成氢离子，由题图所示按能量排列的电磁波谱可知，被吸收的光子是红外线波段的光子，A项正确．