2023年高考物理真題分類(lèi)匯編：原子物理學(xué)

2023年高考真題分類(lèi)匯編：原子物理學(xué)

一、選擇題

L（2023?北京）下列核反應(yīng)方程中括號(hào)內(nèi)的粒子為中子的是（）

A.級(jí)U+An—劈Ba+瑞Kr+（）

B.孩UT$47Vl+（）

C./N+知et?0+（）

D./C-；4N+（）

2.（2023?北京）在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來(lái)解釋?zhuān)热纾?dāng)發(fā)現(xiàn)光在地

球附近的重力場(chǎng)中傳播時(shí)其頻率會(huì)發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋。

現(xiàn)象：從地面P點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為孫的光，射向離地面高為H（遠(yuǎn)小于地球半徑）的Q點(diǎn)處的接

收器上，接收器接收到的光的頻率為V。

方法一：根據(jù)光子能量E=hv=Me?（式中/?為普朗克常量，機(jī)為光子的等效質(zhì)量，c為真空中的光

速）和重力場(chǎng)中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的頻率V。

方法二：根據(jù)廣義相對(duì)論，光在有萬(wàn)有引力的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其頻率會(huì)發(fā)生變化，將該理論應(yīng)用于地

卜-等

球附近，可得接收器接收到的光的頻率V=9cR,式中G為引力常量，”為地球質(zhì)量，/?為地

LJ_2GM

J，2（R+H）

球半徑。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.由方法一得到"=%）（1+嬰），g為地球表面附近的重力加速度

B.由方法二可知，接收器接收到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出時(shí)光的波長(zhǎng)

C.若從。點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率會(huì)變小

D.通過(guò)類(lèi)比，可知太陽(yáng)表面發(fā)出的光的頻率在傳播過(guò)程中變大

3.（2023?山東）“夢(mèng)天號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙攜帶世界首套可相互比對(duì)的冷原子鐘組發(fā)射升空，對(duì)提升我國(guó)導(dǎo)航定

位、深空探測(cè)等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級(jí)體系，原子吸收頻率為功的光子

從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí)H,然后自發(fā)輻射出頻率為匕的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2,并在一

定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1，實(shí)現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為叱的光子回到基

態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率也為（）

C.v0—vj+V3D.v0—Vi—v3

4.（2023?海南）牡元素衰變時(shí)會(huì)放出0粒子，其中0粒子是（）

A.中子B.質(zhì)子C.電子D.光子

5.（2023?海南）已知一個(gè)激光發(fā)射器功率為P,發(fā)射波長(zhǎng)為;I的光，光速為C,普朗克常量為八，則

（）

A.光的頻率為與

B.光子的能量為。

C.光子的動(dòng)量為與

A

D.在時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為等

IIA

6.（2023?浙江）“玉兔二號(hào)”裝有核電池，不懼漫長(zhǎng)寒冷的月夜。核電池將尚加比衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)

238PX4

94UT+2

換成電能。2渣pa的衰變方程為92

A.衰變方程中的X等于233

B.匆e的穿透能力比y射線強(qiáng)

238P比

94UL金U的比結(jié)合能小

D.月夜的寒冷導(dǎo)致畿P”的半衰期變大

7.（2023?浙江）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W。。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和

動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L(zhǎng)的觀測(cè)屏上形成干涉條

紋，測(cè)得條紋間距為1。已知電子質(zhì)量為相，普朗克常量為力，光速為c,則（）

A.電子的動(dòng)量幾=照B.電子的動(dòng)能和=%

自2

C.光子的能量E=%+繇D.光子的動(dòng)量p=9+

2cmd2Jx2

8.（2023?上海）關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)正確的是（)

A.實(shí)驗(yàn)要在真空中進(jìn)行B.熒光屏是為了阻擋a粒子

C.實(shí)驗(yàn)中顯微鏡必須正對(duì)放射源D.證明了原子核中有質(zhì)子存在

9.（2023?湖北）2022年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)''太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星搭載的萊曼阿

爾法太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為121.6mn的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為10.2eV）.根據(jù)如圖所

示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子（）

nE/eV

8-----------------------------0

4--------------------------------0.85

3--------------------------------1.51

2--------------------------------3.40

I-----------------------13.6

A.踐=2和般=1能級(jí)之間的躍遷B.n=3和九=1能級(jí)之間的躍遷

C.n=3和n=2能級(jí)之間的躍遷D.n=4和n=2能級(jí)之間的躍遷

10.（2023?遼寧）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所

示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出

光電子的最大初動(dòng)能為Ek,則（）o

①②③④

A.①和③的能量相等

B.（2）的頻率大于④的頻率

C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)

D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek

11.（2023?新課標(biāo)卷）葩原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，葩原子鐘利用

的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10-5eV,躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為（普朗克常量h=6.63x1Q-34）-s,元

電荷e=1.60xI。-19c）（）

A.103HzB.106HzC.109HzD.1012Hz

12.（2023?湖南）2023年4月13日，中國(guó)“人造太陽(yáng)’'反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（E/S7）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)

403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于

核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）

A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多

B.氣泉核聚變的核反應(yīng)方程為汩+汨->用e+_?e

C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235

D.核聚變反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有質(zhì)量虧損

13.（2023?全國(guó)乙卷）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測(cè)到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國(guó)的“慧眼”

衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測(cè)中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測(cè)結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分

鐘內(nèi)釋放的能量量級(jí)為1048J。假設(shè)釋放的能量來(lái)自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級(jí)

為（光速為3x108m/s）

A.1019kgB.1024kgC.1029kgD.1034kg

14.（2023?全國(guó)甲卷）在下列兩個(gè)核反應(yīng)方程中

X+尹N—Y+?0,

Y+蕤TX

X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)則（）

A.Z=l,A=1B.Z=l,A=2C.Z=2,A=3D.Z=2,A=4

15.（2023?浙江選考）宇宙射線進(jìn)入地球大氣層與大氣作用會(huì)產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會(huì)產(chǎn)生以

下核反應(yīng)：尹N+加力4。+出，產(chǎn)生的鏟C能自發(fā)進(jìn)行0衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰

變規(guī)律可推斷古木的年代.下列說(shuō)法正確的是（）

A.受C發(fā)生0衰變的產(chǎn)物是尹N

B.0衰變輻射出的電子來(lái)自于碳原子的核外電子

C.近年來(lái)由于地球的溫室效應(yīng)，引起”C的半衰期發(fā)生微小變化

D.若測(cè)得一古木樣品的肥。含量為活體植物的本則該古木距今約為11460年

16.（2023?浙江選考）被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)66（）余顆新脈沖星，領(lǐng)先世界。

天眼對(duì)距地球?yàn)長(zhǎng)的天體進(jìn)行觀測(cè)，其接收光子的橫截面半徑為R。若天體射向天眼的輻射光子中，有

也＜1）倍被天眼接收，天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為v的N個(gè)光子。普朗克常量為h,則該天

體發(fā)射頻率為v光子的功率為（）

A4Nl7hvB2Nl7hv〃/九丫口〃/九v

R2T]R2T]4R2N2R2N

二、非選擇題

17.（2023?上海）能量為8eV的光子的波長(zhǎng)為,下一代超高精度原子鐘的工作原理依據(jù)

核反應(yīng)方程卷80―豺4Th+。（已知：h=6.63xl（）34js,ieV=1.6xlO-i9J）

18.（2023?江蘇）"夸父一號(hào)''太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X射線是波長(zhǎng)很短的光

子，設(shè)波長(zhǎng)為心若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測(cè)儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N

個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S,衛(wèi)星離太陽(yáng)中心的距離為/?,普朗克常量為力，光速為c,求：

（1）每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量￡;

（2）太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率凡

三'多項(xiàng)選擇題

19.（2023?浙江選考）氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見(jiàn)光，其光譜如圖1所示。

氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光1,從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見(jiàn)光0。用同一雙縫干涉裝置

研究?jī)煞N光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝

置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（）

Hp九

紫紅

圖1

uumminnn

圖2

iiiiiiiiim

圖3

A.圖1中的對(duì)應(yīng)的是I

B.圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是11

c.I的光子動(dòng)量大于n的光子動(dòng)量

D.P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)I對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比H的大

答案解析部分

L【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】原子核的人工轉(zhuǎn)變；天然放射現(xiàn)象；核裂變

【解析】【解答】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒分別完成下列核反應(yīng)方程：

A、笏U+命續(xù)Ba+解Kr+3/n,中子，A正確；

B、投Ur策77i+$He,a粒子，B錯(cuò)誤；

C、/N+加e-470+%，質(zhì)子，C錯(cuò)誤；

D、及C-/N+'e,電子，D錯(cuò)誤；

【分析】根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒完成核反應(yīng)方程，以此判斷粒子是否為中子。

2.【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】能量守恒定律；光子及其動(dòng)量

【解析】【解答】A、由方法一，根據(jù)能量守恒：hv0-mgH+hv,又因?yàn)榫糯?me?,代入解得：v=

MT），A錯(cuò)誤；

卜一等

B、由方法二，接收到的光的頻率v=vo>4=^=可知，v<v0>根據(jù)光速公式：c=4v,頻率小波

1-萼憶

JC2（R+H）

長(zhǎng)長(zhǎng)，接收器接收到的光的波長(zhǎng)大于發(fā)出時(shí)光的波長(zhǎng)，B正確；

C、由方法一二可知，從P點(diǎn)發(fā)出到Q點(diǎn)，頻率都變小，相反從Q點(diǎn)發(fā)出到P點(diǎn)，頻率增大，C錯(cuò)誤；

D、通過(guò)類(lèi)比，從太陽(yáng)表面發(fā)出的光在傳播過(guò)程中頻率應(yīng)逐漸變小。D錯(cuò)誤；

故答案為：B

【分析】A、由方法一，根據(jù)能量守恒定律結(jié)合光子能量分析光子頻率的變化；

B、由方法二，接收到的光的頻率公式，結(jié)合光速公式分析波長(zhǎng)變化；

CD、結(jié)合AB中的頻率變化規(guī)律分析得出結(jié)論。

3.【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】玻爾理論與氫原子的能級(jí)躍遷；能量守恒定律

【解析】【解答】根據(jù)光子能量方程￡=和可知，原子吸收頻率為火的光子從基態(tài)能級(jí)I躍遷至激發(fā)態(tài)能

級(jí)H,吸收的能量為八功；

自發(fā)輻射出頻率為也的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級(jí)2,放出的能量為/I%；

在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級(jí)1,放出的能量為八叱；

輻射出頻率為叱的光子回到基態(tài)，放出的能量為機(jī)3；

由能量守恒定律得：hv0=hvr+hv2+hv3,解得也=v（）-也一叱，ABC不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)光子能量方程￡=前求解原子吸收和釋放的能量，再通過(guò)能量守恒定律寫(xiě)出能量關(guān)系，即

可求解。

4.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】a、。、丫射線及特點(diǎn)

【解析】【解答】天然放射現(xiàn)象釋放的a、B、丫三種射線，分別是狙e、_呢和電磁波，ABD錯(cuò)誤，C正

確；

故答案為：C

【分析】正確理解天然放射現(xiàn)象釋放的a、6丫三種射線的性質(zhì)分別是氮核流、電子流和光子流。

5.【答案】A.C

【知識(shí)點(diǎn)】光子及其動(dòng)量

【解析】【解答】A、由c=<=觸可得光的頻率為：v=與，A正確；

B、光子的能量為：E=hv=哈,B錯(cuò)誤；

C、光子的動(dòng)量為：P=與C正確；

D、在時(shí)間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為：/=:=攀，D錯(cuò)誤；

故答案為：AC

【分析】根據(jù)光的速度公式得出頻率與光速和波長(zhǎng)的關(guān)系，明確光子的能量公式和動(dòng)量公式，由激光發(fā)

射器的功率一定時(shí)間內(nèi)釋放的能量等于釋放光子的總能量，以此計(jì)算判斷。

6.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】原子核的衰變、半哀期

【解析】【解答】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒得：238=X+4,解得：X=234,故A不符合題意；

B.匆e的穿透能力比y射線弱，故B不符合題意；

C.比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，由于崎Pa衰變成為了2部%所以嗡U比畿Pa穩(wěn)定，即畿P”比饋u得比結(jié)合能

小，故C符合題意；

D.半衰期由原子本身的特點(diǎn)決定的，與溫度等外部因素?zé)o關(guān)，故D不符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒求X；如e的電離能力比y射線強(qiáng)，$He的穿透能力比y射線弱；比結(jié)合能

越大，原子核越穩(wěn)定；半衰期只與原子核自身有關(guān)。

7.【答案】A.D

【知識(shí)點(diǎn)】干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系；光電效應(yīng)；光子及其動(dòng)量

【解析】【解答】A.根據(jù)Ax=鄉(xiāng)4得：A=所以電子的動(dòng)量為：p=2=%故A符合題意；

aLrAdAx

2.2J2

B.根據(jù)動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系%=}=—M—，故B不符合題意；

2m2md2Ax2

22

C.根據(jù)光電效應(yīng)方程得：E=W0+Ek=W0+-^—，故C不符合題意；

27nd

22

D.光子的動(dòng)量p=mc,光子的能量E=mc2,聯(lián)立可得：0=g=也+」_1—,故D符合題意。

c02cmdA%2

故答案為：AD

【分析】根據(jù)電子的動(dòng)量公式結(jié)合雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的條紋間距公式聯(lián)立求得電子的動(dòng)量表達(dá)式；根據(jù)動(dòng)能

和動(dòng)量的關(guān)系求電子的動(dòng)能；根據(jù)光電效應(yīng)方程列式求光子的能量，結(jié)合能量和動(dòng)量的關(guān)系式求光子的

動(dòng)量。

8.【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】a粒子的散射

【解析】【解答】A、為避免其它空氣粒子的干擾，a粒子散射實(shí)驗(yàn)應(yīng)在真空中進(jìn)行，A正確；

B、熒光屏是為了接受a粒子，a粒子打在熒光屏上會(huì)發(fā)出閃光，方便顯微鏡觀察記錄，B錯(cuò)誤；

C、為觀察不同方向a粒子的射出情況，帶熒光屏的顯微鏡要在水平面內(nèi)不同方向移動(dòng)，C錯(cuò)誤；

D、盧瑟福通過(guò)a粒子的散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，D錯(cuò)誤；

故答案為：A

【分析】充分理解盧瑟福a粒子的散射實(shí)驗(yàn)的條件、原理、現(xiàn)象和結(jié)論，在真空中a粒子轟擊金箔，用

帶有熒光屏的顯微鏡觀察記錄，射出的a粒子的情況，發(fā)現(xiàn)絕大多是沿直線傳播，極少數(shù)大角度偏轉(zhuǎn)，

得出原子核式結(jié)構(gòu)模型。

9.【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】氫原子光譜

【解析】【解答】由氫原子能級(jí)圖知，n=2和n=1的能級(jí)能量差為：AE=%-Ei=-3AeV-(-

13.6eV)=10.2eV，與探測(cè)器探測(cè)到的譜線能量相等，所以此譜線來(lái)源于太陽(yáng)中氫原子n=2和n=1能

級(jí)之間的躍遷，故A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A

【分析】根據(jù)探測(cè)到的譜線對(duì)應(yīng)的光子能量，結(jié)合氫原子能級(jí)圖求解。

10.【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】玻爾理論與氫原子的能級(jí)躍遷；光電效應(yīng)

【解析】【解答】A、由圖可知，①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，所以①和③的能量相等，A正

確；

B、由圖可知，②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，（2）的能量小于④的能量，根據(jù)E=/n/可知

②的頻率小于④的頻率，B錯(cuò)誤；

C、由圖可知，（2）對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，②的能量小于①的能量，②頻率小于①的頻

率，若用①照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；

D、由圖可知，④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能極差，④的能量大于①的能量，④的頻率大于①的頻

率，

根據(jù)光電效應(yīng)方程：Ekm=hv-WQ則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于％,D錯(cuò)誤；

故答案為：A

【分析】根據(jù)珀?duì)枤湓幽芗?jí)軌道和躍遷理論，分析能級(jí)軌道差對(duì)應(yīng)釋放光子能量，判斷頻率大小，由

光電效應(yīng)方程進(jìn)一步分析判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)和發(fā)生光電效應(yīng)釋放光電子動(dòng)能的大小。

1L【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】能量子與量子化現(xiàn)象；光子及其動(dòng)量

【解析】【解答】根據(jù)光子的能量公式E=成得1/=1。"1嗎32I'/。'io9，z,故C正確。

6.63x10一為.s24

故答案為：C

【分析】根據(jù)光子能量表達(dá)式E=成計(jì)算求解。

12.【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】核裂變；核聚變

【解析】【解答】A.相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多，故A符合題意；

B.質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)不守恒，故B不符合題意；

C.核裂變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235,核聚變是輕核的聚變，故C不符合題意；

D.核聚變過(guò)程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，故D不符合題意。

故答案為：A

【分析】核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。

13.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程

1（）48

29

【解析】【解答】由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程AE=AmC2可知，Am=2=0I4x10kg,故ABD

C（3xl08）

錯(cuò)誤，C正確；

故答案為：C

【分析】正確理解應(yīng)用愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程。

14.【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】原子核的人工轉(zhuǎn)變

【解析】【解答】設(shè)Z'、4’分別為Y的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得：A+14=A'+

17,Z+7=Z'+8,A'+7=2A,Z'+3=2Z,聯(lián)立解得：Z=2,4=4。

故答案為：D。

【分析】核反應(yīng)方程式滿足質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒。

15.【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】原子核的衰變、半衰期

【解析】【解答】A：衰變過(guò)程質(zhì)量數(shù)守恒，電荷守恒。0衰變一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，所

以質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加一。故A錯(cuò)。

B：6衰變輻射出的電子是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變的，來(lái)自于碳原子的原子核而不是核外電子。故B錯(cuò)

C：半衰期不隨外部條件的溫度，壓強(qiáng)等的變化而變化。地球的溫室效應(yīng)不會(huì)引起半衰期的改變，故C

錯(cuò)誤。

D：若測(cè)得一古木樣品的3c含量為活體植物的上,相當(dāng)于樣品必須經(jīng)歷兩個(gè)半衰期，所以時(shí)間約為

11460年。故D正確。

故選D。

【分析】半衰期不會(huì)隨外界條件改變而改變，利用半衰期可以推測(cè)物體存留的時(shí)間。

16.【答案】A

【知識(shí)點(diǎn)】光子及其動(dòng)量

【解析】【解答】天眼接收光子的橫截面半徑為R,面積為兀R2,距離為L(zhǎng),設(shè)天體發(fā)射頻率為v光子的

功率為P.則天眼每秒接收到的光子能量為號(hào)又兀/?2義小由題意得二Jx兀/?2*〃=Nhv,解得P=

4NL2hv

~Z2--0

RV

故選A

【分析】功率即為每秒做功的多少或者釋放能量的多少。根據(jù)幾何關(guān)系求出天眼每秒接收到的光子能

量，結(jié)合光子頻率與能量關(guān)系求解。

17.【答案】1.55x10-7；狙e

【知識(shí)點(diǎn)】原子核的衰變、半衰期；能量子與量子化現(xiàn)象

【解析】【解答】根據(jù)光子的能量公式：E=成和光速公式：C=*=人

Cca

AT=-=-=E

聯(lián)立可得:V-E

九

代入數(shù)據(jù)可得：A=1.55x10-7m；

根據(jù)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)，質(zhì)量數(shù)守恒，高精度原子鐘的工作原理依據(jù)核反應(yīng)方程：2要U-2羽7vl+

加e.

故答案為：1.55x10-7；4He

【分析】根據(jù)光子的能量公式和波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可以得出波長(zhǎng)的大小，根據(jù)核反應(yīng)方程的電荷數(shù)，

質(zhì)量數(shù)守恒，完成核反應(yīng)方程。

18.【答案】（1）由E=mc2,E=hv,

又因?yàn)閯?dòng)量p=mc,

而4專(zhuān)

聯(lián)立得p=）。E=hv=hp

（2）設(shè)攝像頭面積為單位面積，在t時(shí)間內(nèi)，每單位面積上所吸收的能量為E產(chǎn)Nhvt,

2

則整個(gè)衛(wèi)星在時(shí)間t內(nèi)吸收的能量E&=哈￡1,

而太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率P=fa,

t

2

聯(lián)立解得，P=4兀RNhc。

SA

【知識(shí)點(diǎn)】能量子與量子化現(xiàn)象；光子及其動(dòng)量

【解析】【分析】（1）根據(jù)光子能量和光子動(dòng)量與光子的頻率和波長(zhǎng)之間的關(guān)系式求解。

（2）根據(jù)光子能量表達(dá)式和攝像頭面積以及功率的定義分析求解。

19.【答案】C,D

【知識(shí)點(diǎn)】干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系；光電效應(yīng)；光譜和光譜分析

【解析】【解答】A:圖一中“°偏紅光，能量最低。能級(jí)越高，能量越大，從更高能級(jí)向相同低能級(jí)躍遷

會(huì)產(chǎn)生能量更大的光子，所以可見(jiàn)光I能量更大，不可能是Ha。故A錯(cuò)誤。

B：由AX=gx；l可得，干涉條紋間距越小，波長(zhǎng)也越小，頻率越大，能量越高，圖2中的干涉條紋對(duì)

應(yīng)的是I。故B錯(cuò)誤

C：由P=J得，波長(zhǎng)短，光子動(dòng)量大，所以I的光子動(dòng)量大于H的光子動(dòng)量。故C正確。

D：頻率越大，能量越大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，遏止電壓越大。所以電流表示數(shù)為零時(shí)I對(duì)應(yīng)的電壓表示

數(shù)比n的大。故D正確。

故選CDo

【分析】紅光能量低，波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率低。能量越低的光子更容易產(chǎn)生紅光。

試題分析部分

1、試卷總體分布分析

總分：48分

客觀題（占比）34.0(70.8%)

分值分布

主觀題（占比）14.0(29.2%)

客觀題（占比）17(89.5%)

題量分布

主觀題（占比）2(10.5%)

2、試卷題量分布分析

大題題型題目量（占比）分值（占比）

選擇題16(84.2%)32.0(66.7%)

非選擇題2(10.5%)14.0(29.2%)

多項(xiàng)選擇題1(5.3