专题16 原子物理——2023和2024年高考真题汇编
一．选择题（共30小题）
1．（2024 全国）在入射光的频率高于底限频率（截止频率）的光电效应实验中，实验测得的截止电压（遏止电位）与下列何者成正比？（ ）
A．电子在被激发出之前的能量
B．入射光的强度
C．光电流的强度
D．被照射金属靶的功函数
E．光电子的最大动能
2．（2024 浙江）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n＝3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为ν31、ν32和ν21的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（ ）
A．频率为ν31的光，其动量为
B．频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为hν32
C．频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为l的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为
D．若原子从n＝3跃迁至n＝4能级，入射光的频率ν34′
3．（2024 全国）图1为氢原子光谱谱线的波长相对位置示意图（波长绝对位置未依实际刻度绘制），并以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ标示来曼系、巴耳末系、帕申系中波长最长的三条光谱线，例如来曼系标示Ⅰ处为电子从主量子数n＝2轨域跃迁至n＝1轨域所发射的谱线。下列何者为电子从主量子数n＝5轨域跃迁至n＝3轨域所发射的谱线？（ ）
A．帕申系标示Ⅰ处 B．帕申系标示Ⅱ处
C．巴耳末系标示Ⅱ处 D．巴耳末系标示Ⅲ处
E．来曼系标示Ⅲ处
4．（2024 全国）下列有关光的性质与现象的叙述何者正确？（ ）
A．不同波长的光在真空中的频率相同
B．单色光由空气进入玻璃中时，其波长会变短
C．日光下肥皂泡表面呈现的七彩现象，主要是因光的折射所产生
D．雨后的天空有时会出现彩虹，主要是因阳光经过大气，产生绕射所导致
E．光的波粒二象性是指光同时具有由牛顿提出光是微粒所组成的粒子性质，以及由杨氏双狭缝干涉实验所证实的波动性质
5．（2024 海南）利用如图所示的装置研究光电效应，使闭合单刀双掷开关S接1，用频率为ν1的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U1，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，增大光强，电压表示数增大
B．改用比ν1更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为U1
C．其他条件不变，使开关接2，电流表示数仍为零
D．光电管阴极材料的截止频率
6．（2024 北京）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as＝1×10﹣18s。阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c＝3.0×108m/s，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J s，下列说法正确的是（ ）
A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显
B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多
C．此阿秒光脉冲可以使能量为﹣13.6eV（﹣2.2×10﹣18J）的基态氢原子电离
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期
7．（2024 安徽）大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11eV，当大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
8．（2024 江西）近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管（LED），开创了国际上第三条LED技术路线。某氮化镓基LED材料的简化能级如图所示，若能级差为2.20eV（约3.52×10﹣19J），普朗克常量h＝6.63×10﹣34J s，则发光频率约为（ ）
A．6.38×1014Hz B．5.67×1014Hz
C．5.31×1014Hz D．4.67×1014Hz
9．（2024 湖南）量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（ ）
A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C．康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
10．（2024 新课标）三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（ ）
A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度
D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
11．（2024 江苏）在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种（ ）
A．λ1 B．λ2 C．λ3 D．λ4
12．（2024 浙江）如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为vm。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零
13．（2024 浙江）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，n＝3、4、5、6……用Hδ和Hγ光进行如下实验研究，则（ ）
A．照射同一单缝衍射装置，Hδ光的中央明条纹宽度宽
B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，Hδ光的侧移量小
C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多
D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的饱和光电流小
14．（2023 河北）2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）
A．从∞跃迁到n＝2 B．从n＝5跃迁到n＝2
C．从n＝4跃迁到n＝2 D．从n＝3跃迁到n＝2
15．（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
16．（2023 全国）利用如图所示的电路做光电效应实验，通过改变滑动变阻器的滑动头位置，可获得光电流强度与电压的关系图线。实验中使用了几种已知频率的入射光照射光电管，这些光入射后在电路中均出现了光电流。保持电路接法不变，通过实验可以测出（ ）
A．普朗克常量
B．金属的逸出功
C．光电子脱离金属后的最大初动能
D．一定光强下的饱和光电流
17．（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
18．（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ν2为（ ）
A．ν0+ν1+ν3 B．ν0+ν1﹣ν3 C．ν0﹣ν1+ν3 D．ν0﹣ν1﹣ν3
19．（2024 浙江）发现中子的核反应方程为→X，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为型→正确的是（ ）
A．核反应方程中的X为
B．衰变方程中的Y为
C．中子n的质量数为零
D．钚238的衰变吸收能量
20．（2024 全国）常见的守恒律有：甲.质量守恒、乙.力学能守恒、丙.动量守恒、丁.电荷守恒、戊.质能守恒。在原子核反应的过程中，遵守上列哪些守恒定律？（ ）
A．仅有甲、丙 B．仅有甲、丙、丁
C．仅有乙、丙、丁 D．仅有丙、丁、戊
E．仅有乙、丁、戊
21．（2024 广东）我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”，其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素。科学家尝试使用核反应n产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（ ）
A．Y为Fe，A＝299 B．Y为Fe，A＝301
C．Y为Cr，A＝295 D．Y为Cr，A＝297
22．（2024 甲卷）氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用表示，式中x、y的值分别为（ ）
A．x＝1，y＝2 B．x＝1，y＝3 C．x＝2，y＝2 D．x＝3，y＝1
23．（2024 山东）2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约为87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）
A．衰变为时产生α粒子
B．衰变为时产生β粒子
C．50年后，剩余的数目大于的数目
D．87年后，剩余的数目小于的数目
24．（2024 浙江）已知氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol﹣1，氘核摩尔质量为2g mol﹣1，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程式为
B．氘核的比结合能比氦核的大
C．氘核与氚核的间距达到10﹣10m就能发生核聚变
D．4g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025MeV
25．（2023 浙江）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：Nn→CH，产生的C能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．C发生β衰变的产物是N
B．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起C的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的C含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年
26．（2023 天津）关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（ ）
A．核聚变需要在高温下进行
B．核聚变中电荷不守恒
C．太阳质量不变
D．太阳上进行的核反应为Un→BaKrn
27．（2023 广东）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应C+Y→O的影响。下列说法正确的是（ ）
A．Y是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强
B．Y是β粒子，β射线电离能力比γ射线强
C．Y是α粒子，α射线穿透能力比γ射线强
D．Y是α粒子，α射线电离能力比γ射线强
28．（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Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。Pu的衰变方程为Pu→UHe，则（ ）
A．衰变方程中的X等于233
B．He的穿透能力比γ射线强
C．Pu比U的比结合能小
D．月夜的寒冷导致Pu的半衰期变大
29．（2023 重庆）原子核可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，在该过程中，可能发生的β衰变是（ ）
A．→
B．→
C．→
D．→
30．（2022 辽宁）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XMg→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
二．多选题（共5小题）
（多选）31．（2024 全国）下列有关X射线与量子现象的叙述，哪些正确？（ ）
A．普朗克分析黑体辐射现象提出光量子论
B．玻尔假设角动量的量子化，提出氢原子模型，成功解释氢原子光谱
C．依照量子力学解释，原子内之电子是以机率分布出现，没有玻尔原子模型中固定的轨道
D．汤姆孙阴极射线管实验验证了X射线的存在
E．X射线具有很强的穿透力，可以轻易穿透人体内的骨头和软组织
（多选）32．（2024 浙江）下列说法正确的是（ ）
A．相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱
B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同
C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量
D．自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化
（多选）33．（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
（多选）34．（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Δx。已知电子质量m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．电子的动量pe
B．电子的动能Ek
C．光子的能量
D．光子的动量p
（多选）35．（2023 浙江）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．图1中的Hα对应的是Ⅰ
B．图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
三．解答题（共1小题）
36．（2023 新课标）密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时，油滴a、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为v0、；两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比，比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
（1）求油滴a和油滴b的质量之比；
（2）判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、b所带电荷量的绝对值之比。
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专题16 原子物理——2023和2024年高考真题汇编
一．选择题（共30小题）
1．（2024 全国）在入射光的频率高于底限频率（截止频率）的光电效应实验中，实验测得的截止电压（遏止电位）与下列何者成正比？（ ）
A．电子在被激发出之前的能量
B．入射光的强度
C．光电流的强度
D．被照射金属靶的功函数
E．光电子的最大动能
【解答】解：E.根据动能定理eUC＝Ek
遏止电压
因此遏止电压与最大初动能成正比，故E正确；
ABCD.电子被激发前的能量E＝hν；
能够发生光电效应时，入射光的强度越大，光电流越大，与遏止电压无关；
被照射金属靶的功函数W0＝hν0；
根据光电效应方程E＝eUC+W0
得遏止电压，故ABCD错误。
故选：E。
2．（2024 浙江）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n＝3能级的原子向低能级跃迁，会产生三种频率为ν31、ν32和ν21的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的是（ ）
A．频率为ν31的光，其动量为
B．频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为hν32
C．频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为l的干涉装置，产生的干涉条纹间距之差为
D．若原子从n＝3跃迁至n＝4能级，入射光的频率ν34′
【解答】解：A.根据光子的动量公式
根据波长、波速和频率的关系
根据能级公式hν＝E3﹣E1
联立解得，故A错误；
B.根据光电效应方程Ekm＝hν﹣W0
由于逸出功W0相同
因此两种光射入时逸出电子最大初动能之差ΔEkm＝hΔν＝h（ν31﹣ν21）＝hν32，故B正确；
C.根据双缝干涉条纹间距公式
两种光发生干涉时的条纹间距之差
而
代入数据解得，故C错误；
D.因为入射光是光子，则跃迁时氢原子吸收的能量必为能级的差值，则对应光子的频率，故D错误。
故选：B。
3．（2024 全国）图1为氢原子光谱谱线的波长相对位置示意图（波长绝对位置未依实际刻度绘制），并以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ标示来曼系、巴耳末系、帕申系中波长最长的三条光谱线，例如来曼系标示Ⅰ处为电子从主量子数n＝2轨域跃迁至n＝1轨域所发射的谱线。下列何者为电子从主量子数n＝5轨域跃迁至n＝3轨域所发射的谱线？（ ）
A．帕申系标示Ⅰ处 B．帕申系标示Ⅱ处
C．巴耳末系标示Ⅱ处 D．巴耳末系标示Ⅲ处
E．来曼系标示Ⅲ处
【解答】解：从高能级向n＝3能级跃迁产生的光谱线成为帕申系，根据波速公式c＝λν可知波长越长则频率越小，在帕申系中波长最长的三条光谱线中，其中n＝4→n＝3跃迁产生的谱线，其能级差小，频率小，其波长最长，从n＝6→n＝3跃迁产生的谱线，其能级差最大，频率最大，其波长最短，所以n＝5→n＝3跃迁产生的谱线，其能级差居中，频率居中，其波长也居中，所以从主量子数n＝5轨域跃迁至n＝3轨域所发射的谱线为帕申系标示Ⅱ处，故B正确，ACDE错误。
故选：B。
4．（2024 全国）下列有关光的性质与现象的叙述何者正确？（ ）
A．不同波长的光在真空中的频率相同
B．单色光由空气进入玻璃中时，其波长会变短
C．日光下肥皂泡表面呈现的七彩现象，主要是因光的折射所产生
D．雨后的天空有时会出现彩虹，主要是因阳光经过大气，产生绕射所导致
E．光的波粒二象性是指光同时具有由牛顿提出光是微粒所组成的粒子性质，以及由杨氏双狭缝干涉实验所证实的波动性质
【解答】解：A.根据波长、波速和频率的关系，因此光的波长不同，光的频率不同，故A错误；
B.根据折射率公式
根据波长、波速和频率的关系
由于n＞1，ν和c不变，因此光的波长变短，故B错误；
C.日光下肥皂泡表面呈现的七彩现象，主要是因光的干涉所产生，故C错误；
D.雨后的天空有时会出现彩虹，主要是因阳光经过大气中小水珠，发生折射和光的全反射反射所导致，故D错误；
E.光的波粒二象性是指光同时具有由爱因斯坦的光量子所组成的一分一分的能量子的性质，以及由杨氏双狭缝干涉实验所证实的波动性质，故E错误。
故选：B。
5．（2024 海南）利用如图所示的装置研究光电效应，使闭合单刀双掷开关S接1，用频率为ν1的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U1，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，增大光强，电压表示数增大
B．改用比ν1更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为U1
C．其他条件不变，使开关接2，电流表示数仍为零
D．光电管阴极材料的截止频率
【解答】解：A.当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程eU1＝hν1﹣W0，故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A错误；
B.若改用比ν1更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压表示数大于U1，故B错误；
C.其他条件不变时，使开关S接2，此时hν1＞W0可发生光电效应，且加的正向电压，故电流表示数不为零，故C错误；
D.根据爱因斯坦光电效应方程eU1＝hν1﹣W0，其中W0＝hνc，联立解得，光电管阴极材料的截止频率为，故D正确。
故选：D。
6．（2024 北京）产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as＝1×10﹣18s。阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c＝3.0×108m/s，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J s，下列说法正确的是（ ）
A．对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显
B．此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多
C．此阿秒光脉冲可以使能量为﹣13.6eV（﹣2.2×10﹣18J）的基态氢原子电离
D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期
【解答】解：A、由题意可知此阿秒光脉冲的光波周期最大为Tm＝100as＝100×10﹣18s，其波长最大为λm＝cT＝3.0×108×100×10﹣18m＝3×10﹣8m＝30nm＜550nm，对于0.1mm宽的单缝，波长越长，衍射现象越明显，可知波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误；
B、光子能量E＝hν，因此阿秒光脉冲的最大波长小于550nm，故此阿秒光脉冲的光子能量较大，若总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误；
C、此阿秒光脉冲的光子能量最小值为：，故此阿秒光脉冲可以使能量为﹣13.6eV（﹣2.2×10﹣18J）的基态氢原子电离，故C正确；
D、由题意可知阿秒光脉冲提供了阿秒量级的超快“光快门”，来探测原子内电子的动态过程，故为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，故D错误。
故选：C。
7．（2024 安徽）大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11eV，当大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【解答】解：根据能级的跃迁特点可知，大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，总共有3种不同频率的光，其能量大小分别为：
1＝﹣1.51eV﹣（﹣3.4）eV＝1.89eV
2＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6）eV＝12.09eV
3＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6）eV＝10.2eV
紫外光的光子能量大于3.11eV，则辐射出的不同频率的紫外光有2种，故B正确，ACD错误；
故选：B。
8．（2024 江西）近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管（LED），开创了国际上第三条LED技术路线。某氮化镓基LED材料的简化能级如图所示，若能级差为2.20eV（约3.52×10﹣19J），普朗克常量h＝6.63×10﹣34J s，则发光频率约为（ ）
A．6.38×1014Hz B．5.67×1014Hz
C．5.31×1014Hz D．4.67×1014Hz
【解答】解：辐射光子能量为 ＝3.52×10﹣19J，根据 ＝hν
解得
ν＝5.31×1014Hz
故C正确，ABD错误。
故选：C。
9．（2024 湖南）量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（ ）
A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C．康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
【解答】解：A、普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，并不连续，故A错误；
B、紫光的频率高于红光，红光能使金属产生光电效应，则紫光也能使该金属产生光电效应，故B正确；
C、石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定动量，光子动量变小，根据波长λ可知波长变长，故C错误；
D、德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。
故选：B。
10．（2024 新课标）三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（ ）
A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量
B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量
C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度
D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率
【解答】解：A、根据光子的能量为E＝hν，因蓝光频率大于红光的频率，故蓝光光子的能量大于红光光子的能量，故A正确；
B、根据光子的动量为p，因蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故B错误；
C、因蓝光频率大于红光的频率，故玻璃对蓝光的折射率大于红光的，根据光在介质的传播速度v，故在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误；
D、光的频率与传播的介质无关，蓝光在玻璃中传播时的频率与它在空气中传播时的频率是相同的，故D错误。
故选：A。
11．（2024 江苏）在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种（ ）
A．λ1 B．λ2 C．λ3 D．λ4
【解答】解：根据能级图可知，能量的大小顺序为：
λ3＞λ2＞λ1＞λ4，且其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，则发生光电效应的是λ3光子，故C正确，ABD错误；
故选：C。
12．（2024 浙江）如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为vm。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大
B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能
C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零
【解答】解：AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到到达N板时
解得：
根据上述表达式可知，粒子到达N板时的动能与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，故AB错误；
C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为
y＝vmt
解得：
故C正确；
D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则
解得：
故D错误。
故选：C。
13．（2024 浙江）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，n＝3、4、5、6……用Hδ和Hγ光进行如下实验研究，则（ ）
A．照射同一单缝衍射装置，Hδ光的中央明条纹宽度宽
B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，Hδ光的侧移量小
C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多
D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的饱和光电流小
【解答】解：根据巴耳末公式，我们可以知道Hα、Hβ、Hγ、Hδ分别对应n＝3、4、5、6的谱线。
A、用Hδ和Hγ光照射同一单缝衍射装置，光的波长越长，中央明条纹宽度越宽。由于Hγ光的波长较Hδ的长，所以Hγ光的中央明条纹宽度最宽，故A错误。
B、Hγ光的波长较长，根据：
可知Hγ光的频率较小，则Hγ光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，Hγ光的侧移量小，故B错误；
C、Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，Hγ光的光子数较多，真空中单位长度上Hγ光的平均光子数多，故C正确；
D、若Hδ、Hγ光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，Hγ光的频率较小，Hγ光的光子能量较小，Hγ光的光子数较多，则Hγ光的饱和光电流大，Hδ光的饱和光电流小，故D错误。
故选：C。
14．（2023 河北）2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）
A．从∞跃迁到n＝2 B．从n＝5跃迁到n＝2
C．从n＝4跃迁到n＝2 D．从n＝3跃迁到n＝2
【解答】解：Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，根据
可知Hα是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，根据氢原子的能级图，利用玻尔理论中的频率条件
hν＝En﹣E2
可见能级差越小，频率越低，波长越长。故Hα对应的能级跃迁过程为从n＝3跃迁到n＝2。
故ABC错误，D正确；
故选：D。
15．（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
【解答】解：因原子能级跃迁放出的光子的能量等于原子的能级差，由题图可知光子①、②、③、④对应的能量关系为：E②＜E①＝E③＜E④
A、由上述分析可知光子①和③的能量相等，故A正确；
B、由光子能量E＝hν，和E②＜E④，可得到②的频率小于④的频率，故B错误；
C、发生光电效应的条件是光子的能量大于金属的逸出功，已知用①照射该金属表面时能发生光电效应，可知E①大于此金属的逸出功W0，因E②＜E①，则无法比较E②与W0的大小关系，故用②照射该金属不一定能发生光电效应，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程：hν﹣W0＝Ekm
已知用①照射该金属逸出光电子的最大初动能为Ek，即E①﹣W0＝Ek
因E④＞E①，故用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，故D错误。
故选：A。
16．（2023 全国）利用如图所示的电路做光电效应实验，通过改变滑动变阻器的滑动头位置，可获得光电流强度与电压的关系图线。实验中使用了几种已知频率的入射光照射光电管，这些光入射后在电路中均出现了光电流。保持电路接法不变，通过实验可以测出（ ）
A．普朗克常量
B．金属的逸出功
C．光电子脱离金属后的最大初动能
D．一定光强下的饱和光电流
【解答】解：C、将电源反接，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0时，电压表的示数为遏止电压，由动能定理得，光电子获得的最大初动能Ekm＝eU，若保持电路接法不变，则无法测量光电子脱离金属后的最大初动能，故C错误；
AB、根据光电效应方程得：Ekm＝hν﹣W0，入射光的频率ν已知，保持电路接法不变，无法测量光电子获得的最大初动能，则无法测量普朗克常量h和金属的逸出功W0，故AB错误；
D、调节滑动变阻器，当电流表的示数不再增大时，电流表的示数为该光强下的饱和光电流，故D正确。
故选：D。
17．（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
【解答】解：根据题意可知，波长为121.6nm的氢原子谱线对应的光子能量为10.2eV。
A、n＝2和n＝1能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E1＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV，故A正确；
B、n＝3和n＝1能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E2＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6eV）＝12.09eV，故B错误；
C、n＝3和n＝2能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E3＝﹣1.51eV﹣（﹣3.4eV）＝1.89eV，故C错误；
D、n＝4和n＝2能级之间的跃迁时释放的光子能量为：E4＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4eV）＝2.55eV，故D错误。
故选：A。
18．（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ν2为（ ）
A．ν0+ν1+ν3 B．ν0+ν1﹣ν3 C．ν0﹣ν1+ν3 D．ν0﹣ν1﹣ν3
【解答】解：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，吸收的能量为hν0；
自发辐射出频率为ν1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，释放的能量为hν1；
在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，释放的能量为hν2；
辐射出频率为ν3的光子回到基态，释放的能量为hν3；
由能量守恒定律得：hν0＝hν1+hν2+hν3
则该原子钟产生的钟激光的频率为ν2＝ν0﹣ν1﹣ν3
故ABC错误，D正确。
故选：D。
19．（2024 浙江）发现中子的核反应方程为→X，“玉兔二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为型→正确的是（ ）
A．核反应方程中的X为
B．衰变方程中的Y为
C．中子n的质量数为零
D．钚238的衰变吸收能量
【解答】解：A.设X的质量数为A、电荷数为Z；
根据质量数守恒4+9＝A+1，解得A＝12
根据电荷数守恒2+4＝Z+0，解得Z＝6
因此X为，故A正确；
B.同理，Y对应的质量数为4，电荷数为2，因此Y为，故B错误；
C.中子的质量数为1，故C错误；
D.衰变过程要释放能量，故D错误。
故选：A。
20．（2024 全国）常见的守恒律有：甲.质量守恒、乙.力学能守恒、丙.动量守恒、丁.电荷守恒、戊.质能守恒。在原子核反应的过程中，遵守上列哪些守恒定律？（ ）
A．仅有甲、丙 B．仅有甲、丙、丁
C．仅有乙、丙、丁 D．仅有丙、丁、戊
E．仅有乙、丁、戊
【解答】解：在核反应过程中会发生质量亏损，因此质量不守恒；
核反应过程中核能发生了变化，因此力学能（机械能）不守恒；
核反应过程遵循电荷数守恒、动量守恒；核反应过程质量和能量的关系遵循爱因斯坦质能方程，满足质能守恒。
综上分析，故ABCE错误，D正确。
故选：D。
21．（2024 广东）我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”，其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素。科学家尝试使用核反应n产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（ ）
A．Y为Fe，A＝299 B．Y为Fe，A＝301
C．Y为Cr，A＝295 D．Y为Cr，A＝297
【解答】解：核反应前后质量数守恒和电荷数守恒，设Y原子核的电荷数为y，质量数为A，则根据电荷数守恒可得：
y+95＝119
解得：y＝24
即Y为Cr；根据质量数守恒，则有
54+243＝A+2
解得：A＝295，故C正确，ABD错误；
故选：C。
22．（2024 甲卷）氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用表示，式中x、y的值分别为（ ）
A．x＝1，y＝2 B．x＝1，y＝3 C．x＝2，y＝2 D．x＝3，y＝1
【解答】解：根据电荷数守恒和质量数守恒可知
6×2＝2×4+x+y
6＝2×2+y
解得
y＝2
x＝2
故C正确，ABD错误。
故选：C。
23．（2024 山东）2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约为87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）
A．衰变为时产生α粒子
B．衰变为时产生β粒子
C．50年后，剩余的数目大于的数目
D．87年后，剩余的数目小于的数目
【解答】解：A.核反应遵循质量数和电荷数守恒，的衰变方程为，衰变产生β粒子，故A错误；
B.的衰变方程为，衰变产生α粒子，故B错误；
CD.因衰变为的半衰期小于衰变为的半衰期，故相同时间后剩余的数目小于的数目，故C错误，D正确。
故选：D。
24．（2024 浙江）已知氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023mol﹣1，氘核摩尔质量为2g mol﹣1，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程式为
B．氘核的比结合能比氦核的大
C．氘核与氚核的间距达到10﹣10m就能发生核聚变
D．4g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为1025MeV
【解答】解：A、核反应过程质量数和电荷数守恒，可知核反应方程式为：，故A错误；
B、氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；
C、氘核与氚核发生核聚变，它们间的距离达到10﹣15m以内才可以发生核聚变，故C错误；
D、一个氘核与一个氚核聚变反应过程，质量亏损为：Δm＝2.0141u+3.0161u﹣4.0026u﹣1.0087u＝0.0189u
聚变反应释放的能量：ΔE＝Δm×931.5MeV＝0.0189u×931.5MeV≈17.6MeV
4g氘含有氚核的个数：
4g氘完全参与聚变释放出能量：E＝N ΔE＝1.2×1024×17.6MeV≈2.11×1025MeV，数量级为1025MeV，故D正确。
故选：D。
25．（2023 浙江）宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：Nn→CH，产生的C能自发进行β衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代．下列说法正确的是（ ）
A．C发生β衰变的产物是N
B．β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子
C．近年来由于地球的温室效应，引起C的半衰期发生微小变化
D．若测得一古木样品的C含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年
【解答】解：A、C能自发进行β衰变，根据质量数守恒与电荷数守恒可知，其衰变方程为：→，故A错误；
B、β衰变产生的电子是β衰变过程中中子转化为一个质子同时放出一个电子形成的，故B错误；
C、半衰期是放射性物质固有属性，由原子核自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，温度变化不能改变碳14的半衰期，故C错误；
D、测得一古木样品的C含量为活体植物的，根据，可知经过了两个半衰期，所以该古木距今约为：N＝2T＝2×5730年＝11460年，故D正确。
故选：D。
26．（2023 天津）关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是（ ）
A．核聚变需要在高温下进行
B．核聚变中电荷不守恒
C．太阳质量不变
D．太阳上进行的核反应为Un→BaKrn
【解答】解：A.因为高温时才能使得原子核的热运动剧烈，使得它们间的距离缩短，才能发生聚变，故聚变反应也叫热核反应，故A正确；
B.核反应遵循质量数和电荷数守恒，因此核聚变中电荷是守恒的，故B错误；
C.因为太阳一直在发生核聚变，需要放出大量能量，根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可知，太阳质量减小，故C错误；
D.太阳核反应属于聚变反应，而是重核的裂变，故D错误。
故选：A。
27．（2023 广东）理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应C+Y→O的影响。下列说法正确的是（ ）
A．Y是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强
B．Y是β粒子，β射线电离能力比γ射线强
C．Y是α粒子，α射线穿透能力比γ射线强
D．Y是α粒子，α射线电离能力比γ射线强
【解答】解：核反应前后质量数守恒和电荷数守恒，由此可得：
Y的质子数为：8﹣6＝2
Y的质量数为：16﹣12＝4
即Y是α粒子，而α射线的电离能力比γ射线强，故D正确，ABC错误；
故选：D。
28．（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Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。Pu的衰变方程为Pu→UHe，则（ ）
A．衰变方程中的X等于233
B．He的穿透能力比γ射线强
C．Pu比U的比结合能小
D．月夜的寒冷导致Pu的半衰期变大
【解答】解：A、由质量数守恒得：X＝238﹣4＝234
故A错误；
B、He的穿透能力比γ射线弱，故B错误；
C、Pu衰变过程释放能量，比结合能增大，即Pu比U的比结合能小，故C正确。
D、半衰期的大小反映衰变的快慢，与所处的物理环境无关，故D错误。
故选：C。
29．（2023 重庆）原子核可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，在该过程中，可能发生的β衰变是（ ）
A．→
B．→
C．→
D．→
【解答】解：原子核衰变前后质量数和电荷数守恒，且能改变质量数的只有α衰变，因为发生一次α衰变质量数少4，衰变成为稳定的，质量数减少了28，可知经过7次α衰变，期间生成新核的质量数为231、227、223、219、215、211，发生β衰变的原子核的质量数应为上述之一，四个选项中只有A选项的原子核的质量数符合，其发生β衰变的方程为：→，故A正确，BCD错误。
故选：A。
30．（2022 辽宁）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XMg→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
【解答】解：AB、根据电荷量守恒可知，X的电荷量为1，根据质量数守恒可知，X的质量数为1，则X表示质子H，故AB错误；
CD、这个核反应中释放的核能为：E＝（m1+m2﹣m3）c2，故C错误，D正确；
故选：D。
二．多选题（共5小题）
（多选）31．（2024 全国）下列有关X射线与量子现象的叙述，哪些正确？（ ）
A．普朗克分析黑体辐射现象提出光量子论
B．玻尔假设角动量的量子化，提出氢原子模型，成功解释氢原子光谱
C．依照量子力学解释，原子内之电子是以机率分布出现，没有玻尔原子模型中固定的轨道
D．汤姆孙阴极射线管实验验证了X射线的存在
E．X射线具有很强的穿透力，可以轻易穿透人体内的骨头和软组织
【解答】解：A、普朗克分析黑体辐射现象提出能量的量子化观点，很好地解释了黑体辐射实验规律，故A错误；
B、玻尔假设角动量的量子化，将量子化的观点引入原子结构，提出氢原子模型，很好的解释了氢原子光谱，故B正确；
C、依照量子力学的解释，原子内的电子是以几率分布的，用电子云表示，并没有玻尔原子模型中固定轨道，也正是因为玻尔保留了经典的轨道理论，导致不能解释氦原子光谱，故C正确；
D、汤姆孙阴极射线管实验验证了电子的的存在，说明电子是原子的组成部分，故D错误；
E、X射线具有很强的穿透力，可以轻易穿透人体内的骨头和软组织，故E正确。
故选：BCE。
（多选）32．（2024 浙江）下列说法正确的是（ ）
A．相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱
B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同
C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量
D．自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化
【解答】解：A．相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A错误；
B．根据德布罗意波长公式
根据动量大小与动能的关系
联立解得
由于电子质量较小，其德布罗意波长较长，故B错误；
C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量，故C正确；
D．自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光可视为偏振光，透过偏振片观察，转动偏振片时能观察到明暗变化，故D正确。
故选：CD。
（多选）33．（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
【解答】解：A．根据波速与波长、频率之间的关系可知光的频率：ν，故A正确；
B．光子的能量：，故B错误；
C．根据德布罗意波长计算公式λ可得光子的动量：，故C正确；
D．在时间t内激光器发射的光子数：，故D错误。
故选：AC。
（多选）34．（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Δx。已知电子质量m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．电子的动量pe
B．电子的动能Ek
C．光子的能量
D．光子的动量p
【解答】解：A、电子的动量公式为：
根据双缝干涉实验的条纹间距公式可得：
联立解得：pe，故A正确；
B、根据动能和动量的关系可得：
，故B错误；
C、根据光电效应方程可得：
联立解得：，故C错误；
D、光子的能量为：
E0＝W0+Ek
同时，光子的动量p＝mc
光子的能量E0＝mc2
联立解得：p，故D正确；
故选：AD。
（多选）35．（2023 浙江）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．图1中的Hα对应的是Ⅰ
B．图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
【解答】解：A、根据玻尔理论可知，氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ的能量值大于氢原子从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ的能量值，根据E＝hν，可知氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ的波长小于氢原子从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ的波长，所以图1中的Hα对应的是Ⅱ，故A错误；
B、由A的判断可知Ⅱ的波长大，根据可知，图3中的干涉条纹对应的是Ⅱ，故B错误；
C、可见光Ⅱ的波长大，根据p可知可见光Ⅱ的对应的光子的动量小，故C正确；
D、根据Ek＝hν﹣W0和Ek＝eUc，结合可见光Ⅱ的能量值小，可知光Ⅰ对应的遏止电压比Ⅱ的对应的遏止电压大，即P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确。
故选：CD。
三．解答题（共1小题）
36．（2023 新课标）密立根油滴实验的示意图如图所示。两水平金属平板上下放置，间距固定，可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴。两板间不加电压时，油滴a、b在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动，速率分别为v0、；两板间加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率，均竖直向下匀速运动。油滴可视为球形，所受空气阻力大小与油滴半径、运动速率成正比，比例系数视为常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
（1）求油滴a和油滴b的质量之比；
（2）判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、b所带电荷量的绝对值之比。
【解答】解：（1）设油滴的半径为r，密度为ρ，根据质量公式可得，油滴的质量为：
根据题意可知，速度为v时，空气阻力的大小为：
f＝kvr
当油滴匀速下落时，则油滴处于平衡状态，由此可得：
f＝mg
联立解得：
根据上述表达式可知，油滴的半径与成正比
则油滴的半径之比为：
根据质量的计算公式可知，油滴a和油滴b的质量之比为：
（2）当两板加上电压后（上板为正极），这两个油滴很快达到相同的速率，根据（1）中的分析可知，油滴a做的是减速运动，油滴b做的是加速运动，由此可判断出油滴a带负电，油滴b带正电。
当油滴再次达到平衡状态时，根据其受力特点可得：
油滴a：
油滴b：
其中，根据油滴的前后速度的比值关系可知：
fb＝2mbg
联立解得：
答：（1）油滴a和油滴b的质量之比为8：1；
（2）油滴a带负电，油滴b带正电，a、b所带电荷量的绝对值之比为4：1。
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