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2023年高考真题分类汇编：原子物理学

一、选择题

1．（2023·北京）下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（）

A．92

B．92

C．7

D．6

2．（2023·北京）在发现新的物理现象后，人们往往试图用不同的理论方法来解释，比如，当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后，科学家分别用两种方法做出了解释。

现象：从地面P点向上发出一束频率为v0的光，射向离地面高为H（远小于地球半径）的Q点处的接收器上，接收器接收到的光的频率为ν

方法一：根据光子能量E=?ν=mc2（式中h为普朗克常量，m为光子的等效质量，c为真空中的光速）和重力场中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的频率

方法二：根据广义相对论，光在有万有引力的空间中运动时，其频率会发生变化，将该理论应用于地球附近，可得接收器接收到的光的频率ν=ν01?2GMc2R

下列说法正确的是（）

A．由方法一得到ν=ν0(1+

B．由方法二可知，接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长

C．若从Q点发出一束光照射到P点，从以上两种方法均可知，其频率会变小

D．通过类比，可知太阳表面发出的光的频率在传播过程中变大

3．（2023·山东）“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ν

A．ν0+ν

C．ν0?ν

4．（2023·海南）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

5．（2023·海南）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?，则（）

A．光的频率为c

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Ptc

6．（2023·浙江）“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。94

A．衰变方程中的X等于233

B．24He的穿透能力比

C．94238Pu

D．月夜的寒冷导致94238

7．（2023·浙江）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为?x。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则（）

A．电子的动量pc=?L

C．光子的能量E=W0+

8．（2023·上海）关于α粒子散射实验正确的是（）

A．实验要在真空中进行 B．荧光屏是为了阻挡α粒子

C．实验中显微镜必须正对放射源 D．证明了原子核中有质子存在

9．（2023·湖北）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121．6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10．2eV）。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．n=2和n=1能级之间的跃迁 B．n=3和n=1能级之间的跃迁

C．n=3和n=2能级之间的跃迁 D．n=4和n=2能级之间的跃迁

10．（2023·辽宁）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Ek，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Ek

11．（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10-5eV，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量?=6.63×10?34J

A．103Hz B．106Hz C．109Hz D．1012Hz

12．（2023·湖南）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1

C．核聚变的核反应燃料主要是铀235

D．核聚变