2026高考物理专题复习之历年真题精选分类汇编（教师版）_专题十六　近代物理

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题点1 能量子
(2024·新课标卷·17)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
【答案】A
【解析】光子能量E＝hν，由于红光的频率小于蓝光的频率，所以蓝光光子的能量大于红光光子的能量，A正确；红光的波长大于蓝光的波长，由p＝eq \f(h,λ)，可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，B错误；根据v＝eq \f(c,n)，由于红光的折射率小于蓝光，所以在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，C错误；蓝光在玻璃中传播时的频率等于它在空气中传播时的频率，D错误。
【难度】基础题
(2023·海南卷·10)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eq \f(c,λ)
B．光子的能量为eq \f(h,λ)
C．光子的动量为eq \f(h,λ)
D．在时间t内激光器发射的光子数为eq \f(Ptc,hλ)
【答案】AC
【解析】由波的知识可知：λ＝cT＝eq \f(c,ν)，则ν＝eq \f(c,λ)；光子能量E＝hν＝heq \f(c,λ)，光子动量p＝eq \f(h,λ)，时间t内发射的光子的总能量为Pt，即有n·heq \f(c,λ)＝Pt，可得n＝eq \f(Ptλ,hc)，A、C正确。
【难度】基础题
(2023·江苏卷·14)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：
(1)每个光子的动量p和能量E；
(2)太阳辐射硬X射线的总功率P。
【答案】(1)eq \f(h,λ) heq \f(c,λ) (2)eq \f(4πR2Nhc,Sλ)
【解析】(1)由题意可知每个光子的动量为p＝eq \f(h,λ)
每个光子的能量为E＝hν＝heq \f(c,λ)
(2)太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t时间内发射总光子数为n，则
eq \f(n,tN)＝eq \f(4πR2,S)
可得n＝eq \f(4πR2Nt,S)
所以t时间内辐射光子的总能量E′＝nheq \f(c,λ)＝eq \f(4πR2Nthc,Sλ)
太阳辐射硬X射线的总功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(4πR2Nhc,Sλ)。
【难度】基础题
(2021·天津卷·2)光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片．为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体．紫外线进入液体后与其在真空中相比( )
A．波长变短 B．光子能量增加
C．频率降低 D．传播速度增大
【答案】A
【解析】紫外线进入液体后与真空相比，频率不变，传播速度减小，根据λ＝eq \f(v,ν)可知波长变短；
根据ε＝hν
可知，光子能量不变．故选A.
【难度】基础题
(2023·浙江1月选考·11)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中，有η(η