高考物理近代物理知識點之波粒二象性專項訓(xùn)練

1、高考物理近代物理知識點之波粒二象性專項訓(xùn)練、選擇題如圖為氫原子的能級示意圖，大雖處于激發(fā)態(tài)5=4）的氫原子，當(dāng)向低能級躍遷過程 TOC o 1-5 h z 中輻射出N種不同頻率的光子，用這些光子照射逸岀功為2.29CV的金屬鈉，下列說法正確 的是（）EeVco -0穗3-1.513.401-13.60 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document N=5其中從”=4躍遷到”=3所發(fā)岀的光子頻率最高N種頻率的光子中，共有4種光子能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)金屬鈉表而逸出的光電子最大初動能為11.3leV在光電效應(yīng)實驗中，用同一光電管在不同實驗條件下得到了甲、乙、丙

2、三條光電流與電 壓之間的關(guān)系曲線.下列判斷正確的是（）甲光的頻率大于乙光的頻率乙光的波長小于丙光的波長乙光的強度低于甲光的強度甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，用光子能量為2. 5eV的某種光照射到光電管上 時，電流表G示數(shù)不為零；移動變阻器的觸點C,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電 流表示數(shù)為零.以下說法正確的是A.電子光電管陰極的逸岀功為0. 7eV光電管陰極的逸出功為1. 8eV光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比當(dāng)電壓表示數(shù)大于0.7V時，如果把入射光的強度增大到一泄程度，電流表可能會有示 數(shù)如圖所示是氫原子的能級圖,、b、c

3、為原子躍遷所發(fā)出的三種頻率的光。用這三種頻率 的光分別照射同種金屬，都發(fā)生了光電效應(yīng)，則關(guān)于這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初 動能ER隨入射光頻率v變化的圖象，以及這三種頻率的光產(chǎn)生的光電子最大初動能的大小 關(guān)系，下列四個圖象中描繪正確的是下列說法中正確的是陽光下肥皂泡上的彩色條紋和雨后彩虹的形成原理是相同的只有大量光子才具有波動性，少量光子只具有粒子性電子的衍射現(xiàn)象說明其具有波動性，這種波不同于機械波，它屬于概率波電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡的分辨率更高，是因為電子穿過樣品時發(fā)生了更明顯的衍射三種不同的入射光線甲、乙、丙分別照射在三種不同的金屬、b、c上，均恰能使金屬 中逸岀光電子。已知三種光

4、線的波長2中幾/.丙，貝9()用入射光甲照射金屬4可能發(fā)生光電效應(yīng)用入射光乙照射金屬c, 一泄發(fā)生光電效應(yīng)用入射光甲和乙同時照射金屬c,可能發(fā)生光電效應(yīng)用入射光乙和丙同時照射金屬“，一定發(fā)生光電效應(yīng)如圖所示為光電管的示意圖，光照時兩極間可產(chǎn)生的最大電壓為0.5V。若光的波長約 為6x10-加，普朗克常疑為h,光在真空中的傳播速度為c,取hc=2xlO-25J m,電子的電 荷量為1.6xlO-lyC,則下列判斷正確的是該光電管K極的逸出功大約為2.53x10-引當(dāng)光照強度增大時，極板間的電壓會增大當(dāng)光照強度增大時，光電管的逸出功會減小若改用頻率更大、強度很弱的光照射時，兩極板間的最大電壓可能會

5、減小&下列說法正確的是（）原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律cc射線、3射線、V射線都是髙速運動的帶電粒子流氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特左頻率的光子發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的動能只與入射光的強度有關(guān)如圖為氫原子能級圖，氫原子中的電子從n=5能級躍遷到n=2能級可產(chǎn)生a光，從n=4 能級躍遷到n=2能級可產(chǎn)生b光，a、b光照射到逸出功為2. 29eV的金屬鈉表而均可產(chǎn)生 光電效應(yīng)，則（）nGeV TOC o 1-5 h z x0X0)的光照射陰極K時，電路中一定沒有光電流若僅將電路中滑動變阻器的滑片向右滑動，電路中光電流一泄增大氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Ha、卅、Hv、Hf

6、i,都是氫原子中電子從量子數(shù)2的能級躍遷到”=2的能級發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判立Ha對應(yīng)的前后能級之差最小同一介質(zhì)對Ha的折射率最大同一介質(zhì)中H6的傳播速度最大用Hv照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則邯也一左能圖甲為光電效應(yīng)實驗的電路圖，保持光的顏色和光照強度不變，移動滑動變阻器滑片位置或?qū)φ{(diào)電源正負(fù)極，得到電流表的示數(shù)/隨電壓表的示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。 下列說法正確的是()由能量守恒左律可知，光電子的最大初動能等于入射光子的能量由歐姆左律可知，電壓表的示數(shù)為零時，電流表的示數(shù)也為零保持光的顏色不變，只增加光照強度時，I_U圖像的縱截距仏會增大保持光的顏色不變，只增加光照強

7、度時，l_U圖像的橫截距S會增大用同一光電管研究“、兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流/與光電管兩極間所 加電壓的關(guān)系如圖則這兩種光（）A照射該光電管時光使其逸出的光電子最大初動能大“光的光子能量小光的頻率小用“光照射產(chǎn)生的光電流一定大已知金屬鈣的逸出功為2.7 eV,氫原子的能級圖如圖所示，當(dāng)大量氫原子從n=4的能 級向低能級躍遷時，下列說法正確的是（）EzeV TOC o 1-5 h z 8 4 -0.853 23.4013 60電子的動能減少，氫原子系統(tǒng)的總能量減少氫原子可能輻射4種頻率的光子有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)從n=4到n=l發(fā)出的光的波長最長在光電效應(yīng)實驗中，飛飛

8、同學(xué)用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電 壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光）,如圖所示。則可判斷出（）甲光的頻率大于乙光的頻率乙光的波長大于丙光的波長乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表而的最大初動能為1.28xlO19J,已知 普朗克常量為6.63xlO*J.s,真空中的光速為3xlOsnVs,能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)單色光的最 低頻率（）lxlO,4Hz8xlO,5Hz.2xlO,5Hz8x10,4Hz用某種單色光照射某金屬表而，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，下列做法中有可能發(fā)生光電效應(yīng)的是（）增

9、加照射時間B.改用波長更長的單色光照射改用光強更大的單色光照射D.改用頻率更高的單色光照射【參考答案】林*試卷處理標(biāo)記，請不要刪除一、選擇題1. C解析：C【解析】【詳解】大量氫原子向低能級躍遷時能輻射光子數(shù)/V = C = W 得N=6條，故A錯誤；2光子的頻率由能級差決上，英中從躍遷到“=1能級差最大，所發(fā)出的光子頻率最 高，故B錯誤：C由能級差可確定出6種光子的能量為:066cV、1.89cV、2.55eV. 10.2eV. 12.09eV.12.75eV有4種子能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；金屬鈉表而逸出的光電子最大初動能為12.75-2.29=10.46cV,故D錯誤.2. C解

10、析：C【解析】【詳解】根據(jù)eUc=Ek=hv-Wo,入射光的頻率越髙，對應(yīng)的遏止電壓Ur越大.甲光、乙光的遏止電 壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等，甲光的光電流比乙光大，則甲光的光照強度比乙光 大，故A錯誤，C正確；丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，所以丙光的頻率大于乙光 的頻率，則乙光的波長大于丙光的波長，故B錯誤：丙光的遏I匕電壓大于甲光的遏I上電 壓，根據(jù)cUEk知甲光對應(yīng)的光電子最大初動能小于于丙光的光電子最大初動能.故D錯 誤：故選C.【點睛本題考查了光電效應(yīng)方程的應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是掌握截止電壓、截止頻率，以及理解 光電效應(yīng)方程eUc=Ek=hv-W0.3 . B解析：B【解析】

11、試題分析：據(jù)題意，當(dāng)用2. 5ev能量的光電子照射陰極時有：hy-w=-fmr，當(dāng)調(diào)整滑 2片使電壓表示數(shù)為0.7v時電流表示數(shù)為0,則說明電場力對光電子做負(fù)功，使光電子剛好到不了陽極，則有：=,所以可以計算得陰極的逸出功為：vv = hy-Lmvl = hy-qu = 1 .Sev ,故A、C選項錯誤而B選項正確；當(dāng)電壓表示數(shù)大于 20.7v時，電場力做功能力更強，如果增強入射光強度，只會增加光電流強度但增加不了光 電子初動能，電流表仍不會有示數(shù)，D選項錯誤?？键c：本題考查光電效應(yīng)。4. A解析：A【解析】【分析】根據(jù)玻爾理論分析氫原子發(fā)出的三種頻率不同的光的頻率關(guān)系.從n=3躍遷到n=l所

12、發(fā)出 的光能量最大，金屬表而所發(fā)岀的光電子的初動能最大，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程求出 初動能的最大值關(guān)系.【詳解】這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論AE=Em-E (mn)得知，從n=3躍 遷到所發(fā)出的光能量最大，由E=lr/得知，頻率最高，而從n=3躍遷到n=2所發(fā)岀的 光能量最小，頻率最小。所以：ybycya：根據(jù)光電效應(yīng)方程，電子的最大初動能： Ek滬hy-hY(“其中Yu為該金屬的截止頻率，所以：EkbEkEka。比較四個圖象可知，A正 確，BCD錯誤。故選A?！军c睛】本題是玻爾理論、光子的能量、愛因斯坦光電效應(yīng)方程的綜合，關(guān)鍵掌握能級的躍遷放出 光子或吸收光子的能量滿足h

13、尸Em-En.5 . C解析:C【解析】【分析】光的干涉、衍射、多普勒等說明光具有波動性，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子 性，即光是波動性與粒子性的統(tǒng)一，波是概率波.【詳解】雨后天邊岀現(xiàn)彩虹是光的色散，肥皂泡上的彩色條紋是肥皂泡內(nèi)外兩個表而反射回的光發(fā) 生干涉形成的，叫薄膜干涉.故A錯誤：由于光具有波動性，又具有粒子性，單個光子即 具有粒子性也具有波動性，只是大量的光子波動性比較明顯，個別光子粒子性比較明顯： 故B錯誤；電子的衍射現(xiàn)象說明英具有波動性，這種波不同于機械波，它屬于概率波，故 C正確：電子顯微鏡分辨率比光學(xué)顯微鏡更高，是因為它利用了電子物質(zhì)波的波長比可見 光短，因此不容易發(fā)生明

14、顯衍射.故D錯誤：故選C.【點睛】光的波粒二象性是指光波同時具有波和粒子的雙重性質(zhì)，但有時表現(xiàn)為波動性，有時表現(xiàn) 為粒子性.個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性：大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動 性.D解析：D【解析】【詳解】A項：三種光線的波長k-i- kz. 入內(nèi)，知丫中V丫乙Vy丙，因為乙光照射金屬b,恰能發(fā) 生光電效應(yīng)，甲的頻率小于乙的頻率，所以甲光照射金屬b,不能發(fā)生光電效應(yīng).故A錯 誤：B項：因為丙光照射金屬c,恰能發(fā)生光電效應(yīng)，乙的頻率小于丙的頻率，所以乙光照射 金屬c,不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤：C項：甲光和乙光的頻率均小于丙光，丙光照射恰能發(fā)生光電效應(yīng)，所以兩光照射不能發(fā) 生光

15、電效應(yīng)，故C錯誤：D項：因為乙光和丙光的頻率均大于甲光的頻率，甲光照射能發(fā)生光電效應(yīng)，所以乙和丙 光照射一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故應(yīng)選D。A解析：A【解析】【分析】據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hv-W0,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與光強無 關(guān)，結(jié)合光電效應(yīng)的規(guī)律解答.【詳解】該光電管K極的逸岀功大約為h 廣O y 1 0 25W= -Ue = 一 J -0.5x 1.6x 10 19 J = 2.53x 10 19 J ,選項 A 正確；當(dāng)光照強 26xl0-7度增大時，極板間的電壓不變，選項B錯誤；光電管的逸出功由材料本身決泄，與光照強 度無關(guān)，選項C錯誤：在光電效應(yīng)中，根據(jù)

16、光電效應(yīng)方程知，Ekm=hv-Wo,改用頻率更大的 光照射，光電子的最大初動能變大，兩極板間的最大電壓變大，故D錯誤；故選A.C解析：C【解析】試題分析：原子核發(fā)生衰變時，電荷守恒，但會有質(zhì)量虧損，遵循的是愛因斯坦的質(zhì)能方 程而非質(zhì)量守恒規(guī)律，故A錯誤；&射線和0射線分別是帶正電的範(fàn)核流和帶負(fù)電的電子 流，而了射線不帶電，故B錯誤：根拯玻爾氫原子模型的相關(guān)理論，電子軌道和能量都是 量子化的，而在躍遷過程中要遵循h(huán)u = E, - En ,故只能輻射特定頻率的光子，故C正 確：由光電效應(yīng)的方程Ek=hu-W.可知，光電子的動能由入射光頻率決左，故D錯誤. 考點：氫原子的能級公式和躍遷【名師點睛】

17、本題主要考察原子結(jié)構(gòu)和原子核的相關(guān)知識.選項的迷惑性大，關(guān)鍵要熟悉 教材，牢記這些基本的知識點，以及加強訓(xùn)練.C解析：C【解析】【詳解】AB.根據(jù)能級躍遷知識得：EE5-E2=-0.54-(-3.4)=2.86cV, LEEa-E2=-0.85-(-3.4)= 2.55eV,顯然“光子的能量大于b光子，即光子的頻率大，波長短，故AB錯誤。根據(jù)光電效應(yīng)可知，光照射所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為：aa=AEi-VV(=2.86-2.29=0.57eV,選項 C 正確:b光照射后的最大初動能為：Ekb=AE2-VV(=2.55-2.29=0.26eV,選項D錯誤。A解析：A【解析】【詳解】由光電效應(yīng)方

18、程知，對金屬鴨乙.=屁-4.54,對金屬鋅Ek.62,所以圖象的斜 率相同，圖線應(yīng)平行.又有岡逸=/少極，則圖線與橫軸的截距點越大，金屬鋅的極限頻率 越大，A正確.D解析:D【解析】【詳解】根據(jù)測不準(zhǔn)原理粒子，我們不能同時準(zhǔn)確測量物體的位宜和動量的值。故A錯誤；天然放射現(xiàn)象揭示了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)：而a粒子散射實驗揭示了原子具有核式結(jié) 構(gòu)。故B錯誤：放射性元素的半衰期與元素是由其本身決左的，與所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。故 C錯誤：根據(jù)氫核聚變的特點可知，氫彈的原理是核聚變，同等情況釋放的能量大于原子彈。故 D正確B解析:B【解析】【詳解】（1）每個電子吸收一個光子，只有當(dāng)入射光的能量大于

19、逸出功，才會有電子飛岀，故A 錯誤：（2）鋅板在弧光燈照射下，發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸岀，鋅板失去電子帶正電，驗電器 與鋅板相連，導(dǎo)致指針帶正電。故B正確，C錯誤；（3）是否有光電子飛出，與照射光的強度無關(guān)，故D錯誤。故本題正確答案選B13 . C解析：C【解析】加速后的速度為v,根據(jù)動能定理可得qU=mv2,所以y = J址，由徳布羅意波公2 =式可得Ph2 =式可得Phd2mqU2mqU, C 正確.14C解析：C【解析】【分析】【詳解】AB.由圖可知，該電源的接法為反向電壓，即電源的正極與陰極K連接，電場對光電子做負(fù)功，單色光照射光電管能夠使靈敏電流計偏轉(zhuǎn)，說明光電子的動能大，光的頻率

20、大：b光照射光電管不能使靈敏電流計偏轉(zhuǎn)，可能發(fā)生了光電效應(yīng).b光的頻率可能大于截 止頻率，只不過是產(chǎn)生的光電子動能小，無法到達(dá)對陰極，即b光的頻率小，故AB錯電流的方向與負(fù)電荷疋向移動的方向相反，若靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方 向一定是由d*c方向，故C正確：將K極換成逸出功較小的金屬板，仍用光照射，根據(jù)eU=n.=,iy-WO可知貝遏止電壓將增大。故D錯誤。故選C。D解析：D【解析】【詳解】AB.鋅板在紫外線的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，射出帶負(fù)電的光電子，這樣鋅板本身帶的正電 荷就會多于負(fù)電荷，所以鋅板帶正電；驗電器通過導(dǎo)線和鋅板連在一起，所以驗電器自然 也就帶上了正電荷，故選項A、B錯誤：

21、CD.光電效應(yīng)發(fā)生的條件是照射光的頻率大于金屬板的極限頻率，照射光的頻率越高，金 屬板越容易發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率低于紫外線的頻率，所以改用紅光照射鋅板時，不 一泄發(fā)生光電效應(yīng)，驗電器的指針不一立會偏轉(zhuǎn)：若改用同等強度頻率更高的紫外線照射 鋅板，驗電器的指針一定會偏轉(zhuǎn)，故選項D正確，C錯誤。C解析：C【解析】【詳解】AC.發(fā)生光電效應(yīng)時，電子從光電管右端運動到左端，而電流的方向與電子左向移動的方 向相反，所以流過電流表G的電流方向是流向b,所以電源左端可能為正極.故A錯 誤，C正確：流過電流表G的電流大小取決于照射光的強度，與光的頻率無關(guān)；能否產(chǎn)生光電效 應(yīng)，是看入射光的頻率.故B錯誤：愛因

22、斯坦解釋了光電效應(yīng)并提出光子能E=hv,故D錯誤；故選C。【點睛】當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時，若要使電路中有電流，則需要加一個正向的電壓，或反向的電壓比較 小，使電阻能夠達(dá)到負(fù)極。通過電子的流向判斷出電流的方向。流過電流表G的電流大小 取決于照射光的強度。D解析：D【解析】【詳解】當(dāng)入射光的頻率減小到某一數(shù)值時，使光電子到達(dá)陽極的速度剛好為0時，此時的電 壓為遏止電壓，并不是不能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤：當(dāng)電路斷開時，電壓表的示數(shù)為0,故B錯誤；K極的逸出功即為不加電壓時剛好發(fā)生光電效應(yīng)時光子具有的能量，即為W=hv.故c錯誤：由光電效應(yīng)方程Ekm = hv - 結(jié)合圖乙可知，eU = hvx hv2解得

23、匕一 ”2故D正確：故選D。A解析：A【解析】【詳解】圖中光電管加的是正向電壓，若僅增大光照強度，電路中光電流一泄增大，故A正 確。若將電源極性反接，其電壓值小于截止電壓時仍有電流，故B錯誤。由題意，入射光的波長為舫時，能發(fā)生光電效應(yīng)，若換用波長為和(XiA)的光照 射陰極K時，入射光的頻率減小，仍然可能發(fā)生光電效應(yīng)，電路中可能有光電流，故C錯 誤。若僅將電路中滑動變阻器的滑片向右滑動，光電管兩端電壓增大，如果已經(jīng)達(dá)到飽和 光電流，則光電流不會增大，故D錯誤。故選A。A解析：A【解析】試題分析：根據(jù)=EmEn分析前后能級差的大小；根據(jù)折射率與頻率的關(guān)系C分析折射率的大??；根據(jù)v = 判斷傳播速

24、度的大?。焊鶕?jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件是入射 光的頻率大于該光的極限頻率判斷是否會發(fā)生光電效應(yīng).波長越大，頻率越小，故的頻率最小，根據(jù)E = hv可知Ha對應(yīng)的能量最小，根據(jù) hv=Em-En可知Ha對應(yīng)的前后能級之差最小，A正確：的頻率最小，同一介質(zhì)對應(yīng)的C折射率最小，根據(jù)V = n可知Ha的傳播速度最大，BC錯誤；Hy的波長小于的波長，故 Hy的頻率大于心的頻率，若用叭照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則不一立能，D錯 誤.【點睛】光的波長越大，頻率越小，同一介質(zhì)對其的折射率越小，光子的能量越小.20 . C解析：c【解析】【分析】【詳解】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，電子的最大初動能等于入射光子的

25、能量與金屬逸出功 之差，故A錯誤：當(dāng)光電管兩端電壓為0時，即電壓表示數(shù)為0,此時仍有光電子運動到陽極而形成光電 流，則電流且示數(shù)不為0,故B錯誤；c. I-U圖像的縱截距人表示光電管兩端電壓為0時，光電流的大小，保持光的顏色不 變，即光電子逸出的最大初動能不變，增加光照強度時單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增大， 運動到陽極的光電子數(shù)增大，則光電流增大，故c正確；D. I_U圖像的橫截距&表示光電管兩端加反向電壓且使逸出的光電子恰好到達(dá)陽極，即U = E,由光電效應(yīng)方程Ek =hv-W）可知，保持光的顏色不變，只增加光照強度時，以不變，故 D錯誤。故選c。21. C解析：C【解析】【詳解】A、根據(jù)+加X知，光對應(yīng)的遏止電壓較小，則光使其逸岀的光電子最大初動能 較小，故A錯誤：BC、根據(jù)光電效應(yīng)方程得，Ekm=hu-WQ, a光產(chǎn)生的光電子最大初動能較小，則“光 的光子能量