【高考突破方案】专题16 原子物理 -（高考真题分类汇编）高考物理一轮复习
文档属性
| 名称 | 【高考突破方案】专题16 原子物理 -（高考真题分类汇编）高考物理一轮复习 |
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| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 419.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-12-10 14:31:16 | ||
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文档简介
专题16 原子物理
1.(2024年河北卷考题)1.锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料．研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为 ，式中的X为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒得，
故式中的X为，故选D。
2.(2024年湖北卷考题) 2. 硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一、是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则（ ）
A. a=7，b=1 B. a=7，b=2 C. a=6，b=1 D. a=6，b=2
【答案】B
【解析】由质量数和电荷数守恒可得 ，
解得
故选B。
3.（2024年广东卷考题）2. 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 B. Y为
C. Y为为 D. Y为
【答案】C
【解析】 根据核反应方程
根据质子数守恒设Y的质子数为y，则有
可得 ，即Y为；根据质量数守恒，则有
可得
故选C。
4.（2024年安徽卷考题）1. 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，当大量处于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
【答案】B
【解析】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为
辐射出光子的能量分别为
其中 ，，
所以辐射不同频率的紫外光有2种。
故选B。
5.（2024年江西卷考题）2. 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，开创了国际上第三条技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约）,普朗克常量，则发光频率约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量得
故选C。
6.(2024年江苏卷考题) 3. 用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是，粒子X为（ ）
A. 正电子 B. 中子
C 氘核 D. 氦核
【答案】B
【解析】根据质量数守恒可知X质量数为
根据电荷守恒可知X的电荷数为
可知X为中子。
故选B。
7.(2024年江苏卷考题) 5. 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
【答案】C
【解析】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的光子能量最大。
故选C。
8.（2024全国甲卷考题）14. 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. ， B. ， C. ， D. ，
【答案】C
【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒可得 ，
解得 ， 故选C。
9.（2024年山东卷考题）1. 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
【答案】D
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即β粒子，故A错误；
根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即α粒子，故B错误；根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故D正确，C错误。
10.(2024浙江1月卷考题)7. 已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应方程式
B. 氘核的比结合能比氦核的大
C. 氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变
D. 氘完全参与聚变释放出能量的数量级为
【答案】D
【解析】核反应方程式为 ，故A错误；氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；
核与氚核发生核聚变，要使它们间距离达到以内，故C错误；一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损
聚变反应释放的能量是
氘完全参与聚变释放出能量
数量级为，故D正确。
11.（2024年湖南卷考题）1．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
【答案】B
【解析】普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误；产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光，若红光能使金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故B正确；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，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据可知波长变长，故C错误；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。
12.(2024浙江1月卷考题) 14. 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
【答案】CD
【解析】相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A错误；根据，具有相同动能的中子和电子，电子质量较小，德布罗意波长较长，故B错误；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；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。
13.(2024年辽宁卷考题) 8. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（ ）
A. 该金属逸出功增大 B. X光的光子能量不变
C. 逸出的光电子最大初动能增大 D. 单位时间逸出的光电子数增多
【答案】BD
【解析】金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误；根据光子能量公式可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确；
根据爱因斯坦光电方程，可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误；增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。
14.（2024年上海卷考题）6. 某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c）
【答案】
【解析】单个光子频率为
根据普朗克量子化思想，单个光子能量
所用光电材料的截止频率为，则逸出功为
根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为
15.（2024年上海卷考题）9. 原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。
（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为______
A．链式反应 B．衰变 C．核聚变 D．核裂变
（2）核的质量为，核的质量为，它们通过核反应形成一个质量为的氮原子核，此过程释放的能量为______。（真空中光速为c）
【答案】 （1） C （2）.
【解析】（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的反应称为核聚变，C正确。
故选C。
（2）根据质能方程可知，此过程释放的能量为
16．（2024福建高考真题）1.，则其中的X表示（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数，则X为。
故选B。
17.（2024年北京卷考题）1．已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ）
A．0g B．0.25g C．0.5g D．0.75g
【答案】B
【解析】半衰期1g钍234经过48天后，剩余质量
故选B。
18.（2024年广西卷考题）4．近期，我国科研人员首次合成了新核素锇（）和钨（）。若锇经过1次衰变，钨经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（ ）
A．电荷数 B．中子数 C．质量数 D．质子数
【答案】C
【解析】锇经过1次衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨经过1次衰变后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
19.（2024年海南卷考题）2．人工核反应中的X是（ ）
A．中子 B．质子 C．电子 D．α粒子
【答案】A
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的电荷数为0，质量数为1，则X是中子。
故选A。
20（2024年甘肃卷考题）1. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中X是（ ）
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子
【答案】B
【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒得X是。故选B。
21．（2024·广西·统考高考真题）近期，我国科研人员首次合成了新核素锇（）和钨（）。若锇经过1次衰变，钨经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（ ）
A．电荷数 B．中子数 C．质量数 D．质子数
【答案】C
【解析】锇经过1次衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨经过1次衰变后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
22．（2024·海南·高考真题）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关，用频率为的光照射光电管，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，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U
C．其他条件不变，使开关接，电流表示数仍为零
D．光电管阴极材料的截止频率
【答案】D
【解析】当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程
故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A错误；若改用比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U，故B错误；
其他条件不变时，使开关S接2，此时
可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误；根据爱因斯坦光电效应方程
其中
联立解得，光电管阴极材料的截止频率为
故D正确。
23．（2024·北京·高考真题）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
【答案】C
【解析】此阿秒光脉冲的波长为
λ = cT = 30nm < 550nm
由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，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；由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误；阿秒光脉冲的光子能量最小值
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；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。
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1.(2024年河北卷考题)1.锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料．研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为 ，式中的X为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒得，
故式中的X为，故选D。
2.(2024年湖北卷考题) 2. 硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一、是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则（ ）
A. a=7，b=1 B. a=7，b=2 C. a=6，b=1 D. a=6，b=2
【答案】B
【解析】由质量数和电荷数守恒可得 ，
解得
故选B。
3.（2024年广东卷考题）2. 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 B. Y为
C. Y为为 D. Y为
【答案】C
【解析】 根据核反应方程
根据质子数守恒设Y的质子数为y，则有
可得 ，即Y为；根据质量数守恒，则有
可得
故选C。
4.（2024年安徽卷考题）1. 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，当大量处于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
【答案】B
【解析】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为
辐射出光子的能量分别为
其中 ，，
所以辐射不同频率的紫外光有2种。
故选B。
5.（2024年江西卷考题）2. 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，开创了国际上第三条技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约）,普朗克常量，则发光频率约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量得
故选C。
6.(2024年江苏卷考题) 3. 用粒子轰击氮核从原子核中打出了质子，该实验的核反应方程式是，粒子X为（ ）
A. 正电子 B. 中子
C 氘核 D. 氦核
【答案】B
【解析】根据质量数守恒可知X质量数为
根据电荷守恒可知X的电荷数为
可知X为中子。
故选B。
7.(2024年江苏卷考题) 5. 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
【答案】C
【解析】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的光子能量最大。
故选C。
8.（2024全国甲卷考题）14. 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. ， B. ， C. ， D. ，
【答案】C
【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒可得 ，
解得 ， 故选C。
9.（2024年山东卷考题）1. 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
【答案】D
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即β粒子，故A错误；
根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即α粒子，故B错误；根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故D正确，C错误。
10.(2024浙江1月卷考题)7. 已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）
A. 核反应方程式
B. 氘核的比结合能比氦核的大
C. 氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变
D. 氘完全参与聚变释放出能量的数量级为
【答案】D
【解析】核反应方程式为 ，故A错误；氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；
核与氚核发生核聚变，要使它们间距离达到以内，故C错误；一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损
聚变反应释放的能量是
氘完全参与聚变释放出能量
数量级为，故D正确。
11.（2024年湖南卷考题）1．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
【答案】B
【解析】普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误；产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光，若红光能使金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故B正确；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，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据可知波长变长，故C错误；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。
12.(2024浙江1月卷考题) 14. 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
【答案】CD
【解析】相同温度下，黑体吸收和辐射能力最强，故A错误；根据，具有相同动能的中子和电子，电子质量较小，德布罗意波长较长，故B错误；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；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。
13.(2024年辽宁卷考题) 8. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（ ）
A. 该金属逸出功增大 B. X光的光子能量不变
C. 逸出的光电子最大初动能增大 D. 单位时间逸出的光电子数增多
【答案】BD
【解析】金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误；根据光子能量公式可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确；
根据爱因斯坦光电方程，可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误；增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。
14.（2024年上海卷考题）6. 某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c）
【答案】
【解析】单个光子频率为
根据普朗克量子化思想，单个光子能量
所用光电材料的截止频率为，则逸出功为
根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为
15.（2024年上海卷考题）9. 原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。
（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为______
A．链式反应 B．衰变 C．核聚变 D．核裂变
（2）核的质量为，核的质量为，它们通过核反应形成一个质量为的氮原子核，此过程释放的能量为______。（真空中光速为c）
【答案】 （1） C （2）.
【解析】（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的反应称为核聚变，C正确。
故选C。
（2）根据质能方程可知，此过程释放的能量为
16．（2024福建高考真题）1.，则其中的X表示（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数，则X为。
故选B。
17.（2024年北京卷考题）1．已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ）
A．0g B．0.25g C．0.5g D．0.75g
【答案】B
【解析】半衰期1g钍234经过48天后，剩余质量
故选B。
18.（2024年广西卷考题）4．近期，我国科研人员首次合成了新核素锇（）和钨（）。若锇经过1次衰变，钨经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（ ）
A．电荷数 B．中子数 C．质量数 D．质子数
【答案】C
【解析】锇经过1次衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨经过1次衰变后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
19.（2024年海南卷考题）2．人工核反应中的X是（ ）
A．中子 B．质子 C．电子 D．α粒子
【答案】A
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的电荷数为0，质量数为1，则X是中子。
故选A。
20（2024年甘肃卷考题）1. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中X是（ ）
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子
【答案】B
【解析】根据反应前后质量数和电荷数守恒得X是。故选B。
21．（2024·广西·统考高考真题）近期，我国科研人员首次合成了新核素锇（）和钨（）。若锇经过1次衰变，钨经过1次衰变（放出一个正电子），则上述两新核素衰变后的新核有相同的（ ）
A．电荷数 B．中子数 C．质量数 D．质子数
【答案】C
【解析】锇经过1次衰变后产生的新核素质量数为156，质子数为74，钨经过1次衰变后质量数为156，质子数为73，可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
22．（2024·海南·高考真题）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关，用频率为的光照射光电管，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，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U
C．其他条件不变，使开关接，电流表示数仍为零
D．光电管阴极材料的截止频率
【答案】D
【解析】当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程
故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A错误；若改用比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U，故B错误；
其他条件不变时，使开关S接2，此时
可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误；根据爱因斯坦光电效应方程
其中
联立解得，光电管阴极材料的截止频率为
故D正确。
23．（2024·北京·高考真题）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
【答案】C
【解析】此阿秒光脉冲的波长为
λ = cT = 30nm < 550nm
由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，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；由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误；阿秒光脉冲的光子能量最小值
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；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。
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