三
、物理科技创新（2）原子电子——三年（2021-2023）高考物理创新真题精编
1.
【
2023
新课标卷
】
一电子和一
α
粒子从铅盒上的小孔
O
竖直向上射出后，打到铅盒上方水平放置的屏幕
P
上的
a
和
b
两点，
a
点在小孔
O
的正上方，
b
点在
a
点的右侧，如图所示。已知
α
粒子的速度约为电子速度的
，铅盒与屏幕之间存在匀强电场和匀强磁场，则电场和磁场方向可能为
( )
A.
电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里
B.
电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外
C.
电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里
D.
电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外
2.
【
2023
全国甲卷
】
在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列
4
幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是
( )
A
.
B.
C.
D.
3.
【
2023
湖南卷
】
如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形
CGF
区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中
三点在同一直线上，
A
O
与
GF
垂直，且与电场和磁场方向均垂直。
A
点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线
AC
运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为
E
、磁感应强度大小为
，区域Ⅱ中磁感应强度大小为
，则粒
子从
CF
的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为
。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为
t
，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是
( )
A.
若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为
，则
B.
若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为
，则
C.
若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为
，则
D.
若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为
，则
4.
【
2023
辽宁卷
】
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
，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
5.
如图所示，示波管由电子枪竖直方向偏转电极
、水平方问偏转电极
和荧光屏组成。电极
的长度为
l
、间距为
d
、极板间电压为
极板间电压为零，电子枪加速电压为
。电子刚离开金属丝的速度为零，从电子枪射出后沿
方向进入偏转电极。已知电子电荷量为
e
，质量为
m
，则电子
( )
A.
在
极板间的加速度大小为
B.
打在荧光屏时，动能大小为
C.
在
极板间受到电场力的冲量大小为
D.
打在荧光屏时，其速度方向与
连线夹角
α
的正切
6.
【
2023
浙江卷
1
月
】
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
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
7.
【
2023
浙江卷
6
月
】
某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从
M
点射入，沿着由半径分别为
和
的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的
N
点射出，虚线处电场强度大小分别为
和
，则
和
应满足
( )
A
.
B
.
C
.
D
.
答案以及解析
1.
答案：
C
解析：假设电子打在
a
点，即其所受电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，故
，由于
α
粒子的速度
小于电子的速度
v
，所以
，
α
粒子经过电、磁组合场后向右偏转，即其所受合力方向向右，由于
α
粒子带正电，所以电场方向水平向右，
AB
错误；电子所受电场力水平向左，则其所受洛伦兹力水平向右，则磁场方向垂直纸面向里，
D
错误，
C
正确。假设
α
粒子打在
a
点，同样可以得出
C
正确。
2.
答案：
A
解析
：带电粒子在电场中做曲线运动，粒子所受电场力指向轨迹的凹侧，如图所示，故选
A
。
3.
答案：
D
解析：粒子在Ⅰ中
粒子在Ⅱ中运动的轨迹半径为
所用时间
仅将
变为
从
CF
的四等分点处竖直向下射出
仅将
E
变为
从
F
点竖直向下射出
粒子在区域Ⅱ中的运动轨迹如图
1
所示
粒子转过的圆心角均为
90
°
，粒子在Ⅱ中运动的时间仍为
，
AB
错
仅将Ⅱ中磁场变为
半径
，粒子从
OF
边离开，如图
2
所示→对应圆心角的正弦值
粒子转过圆心角
粒子运动时间
，
C
错
仅将Ⅱ中磁场变为
半径
，粒子从
OF
边离开，如图
3
所示
→
对应圆心角的正弦值
粒子转过圆心角
粒子运动时间
，
D
对
4.
答案：
A
解析：由题图可知跃迁时放出的光子①和③均由同一高能级跃迁到同一低能级，又释放的能量等于两能级的能量差，所以
三、物理科技创新（2）原子电子(高考真题分类汇编）——三年（2021-2023）高考物理真题精编专辑（共七份）
