專題30 近代物理-備戰(zhàn)2025年高中學(xué)業(yè)水平合格考物理真題分類匯編（全國通用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

考點(diǎn)01：波粒二象性
1．（2023高二上·浙江·學(xué)業(yè)考試）下列跟物理有關(guān)的假說、概念、模型理解正確的是（）
A．元電荷就是指電子、質(zhì)子這樣基本的粒子
B．能量子假說是指微觀粒子的能量是不連續(xù)的
C．能量耗散是指能量在轉(zhuǎn)化過程中變少了
D．黑體是指只能吸收不能反射和輻射能量的絕對黑色的物體
【答案】B
【詳解】A．元電荷指最小的電荷量，故A錯(cuò)誤；
B．能量子假說指微觀粒子的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，故B正確；
C．能量耗散是指在能源利用的過程中，其可利用的能量降低了，但在轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變，故C錯(cuò)誤；
D．絕對黑體是指只能吸收不能反射，但是能向外輻射能量，D錯(cuò)誤。
故選B。
2．（2022高三上·江蘇·學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于熱輻射和黑體輻射的說法不正確的是（）
A．一切物體都在輻射電磁波
B．黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波
C．黑體輻射強(qiáng)度的極大值跟溫度無關(guān)
D．一般物體輻射電磁波的強(qiáng)度與溫度有關(guān)
【答案】C
【詳解】A．一切物體都在輻射電磁波，故A正確；
B．黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波，故B正確；
C．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．一般物體輻射電磁波的強(qiáng)度與溫度有關(guān)，故D正確。
故選C。
3．（2022高三·上?！W(xué)業(yè)考試）用單色光照射某種金屬表面，有沒有光電子逸出取決于入射光的（）
A．頻率B．強(qiáng)度C．照射時(shí)間D．光子數(shù)目
【答案】A
【詳解】發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率。
故選A。
4．（2019高三上·浙江·學(xué)業(yè)考試）關(guān)于波粒二象性，下列說法正確的是（）
A．普朗克通過對黑體輻射的研究，提出光子的概念
B．愛因斯坦通過對光電效應(yīng)的研究，提出了能量子的概念
C．德布羅意運(yùn)用類比、對稱的思想，提出了物質(zhì)波的概念
D．大量電子通過雙縫后到達(dá)屏上，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋
【答案】C
【分析】黑體輻射，光電效應(yīng)都體現(xiàn)了波具有粒子性，而微觀粒子能出現(xiàn)干涉、衍射現(xiàn)象表明微觀粒子也具有波的性質(zhì)，本題從波粒二象性入手對問題進(jìn)行分析。
【詳解】A．普朗克通過對黑體輻射的研究，提出能量的量子化，A錯(cuò)誤；
B．愛因斯坦通過對光電效應(yīng)的研究，提出了光子的概念，B錯(cuò)誤；
C．德布羅意注意到波不僅具有干涉、衍射等波的性質(zhì)，還能產(chǎn)生光電效應(yīng)等粒子的性質(zhì)，他運(yùn)用類比、對稱的思想，提出了微觀粒子應(yīng)該不僅具有粒子的性質(zhì)，也應(yīng)該具有波的性質(zhì)，因此提出了物質(zhì)波的概念，C正確；
D．大量電子通過雙縫后到達(dá)屏上，表現(xiàn)出波的性質(zhì)，會(huì)出現(xiàn)象光一樣的干涉條紋，D錯(cuò)誤。
故選C。
5．（2024高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試）關(guān)于光的量子假說，下列說法正確的是（）
A．光子的能量是連續(xù)的
B．光子的能量與光的波長成正比
C．光子的能量與光的頻率成正比
【答案】C
【詳解】根據(jù)愛因斯坦光子說可知光子的能量是一份一份的，不是連續(xù)的；根據(jù)
可知光子的能量與光的頻率成正比，與波長成反比。
故選C。
6．（2024高二下·湖南·學(xué)業(yè)考試）普朗克在1900年將“能量子”引入物理學(xué)，開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元，在下列宏觀概念中，具有“量子化”特征的是（）
A．蘋果的質(zhì)量B．蘋果的個(gè)數(shù)C．火車的動(dòng)能D．火車的長度
【答案】B
【詳解】“量子化”的特征是不連續(xù)的。蘋果的質(zhì)量、火車的動(dòng)能和火車的長度都不具有“量子化”特征，具有“量子化”特征的是蘋果的個(gè)數(shù)。
故選B。
7．（2024高三·河北·學(xué)業(yè)考試）電子在第一玻爾軌道上需要約150阿秒繞氫原子核運(yùn)行一周，微觀世界的時(shí)間尺度如圖所示。光的周期由飛秒級(jí)到阿秒量級(jí)，則（）
A．光的波長變短B．光的頻率變低
C．光子動(dòng)量減小D．光子能量不變
【答案】A
【詳解】AB．由圖可知光的周期沖由飛秒級(jí)到阿秒量級(jí)，光的周期變小，則頻率變高，又可知光的波長變短，A正確，B錯(cuò)誤；
D．根據(jù)可知頻率變大，光子能量變大，D錯(cuò)誤；
C．根據(jù)可知波長變短，光子動(dòng)量變大，C錯(cuò)誤。
故選A。
8．（2023高二上·廣東揭陽·學(xué)業(yè)考試）普朗克在1900年將“能量子”引入物理學(xué)，開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。在下列宏觀概念中，具有“量子化”特征的是（）
A．人的個(gè)數(shù)B．物體所受的重力C．物體的長度
【答案】A
【詳解】人的個(gè)數(shù)具有“量子化”特征；物體所受的重力和物體的長度不具有“量子化”特征。
故選A。
9．（2023高二上·江蘇鹽城·學(xué)業(yè)考試）下列說法中正確的是（）
A．光波是一種概率波
B．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象
C．愛因斯坦提出了光子說，成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，否定了光的波動(dòng)性
D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
【答案】A
【詳解】A．光波是一種概率波，是大量光子共同具有的一種性質(zhì)，A正確；
B．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的色散現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；
C．愛因斯坦提出了光子說，成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，但沒有否定光的波動(dòng)性，光具有波粒二象性，C錯(cuò)誤；
D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。
故選A。
10．（2023高二下·新疆·學(xué)業(yè)考試）下列說法正確的是（）
A．愛因斯坦提出能量子的概念B．微觀粒子的能量變化是連續(xù)的
C．能量子與電磁波的頻率成正比D．能量子與電磁波的速度成正比
【答案】C
【詳解】A．普朗克提出能量子的概念，故A錯(cuò)誤；
B．微觀粒子的能量變化是跳躍的，不連續(xù)的，故B錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)，能量子與電磁波的頻率成正比，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
11．（2022高三·廣東·學(xué)業(yè)考試）圖甲是"探究光電效應(yīng)"的實(shí)驗(yàn)電路圖，光電管截止電壓U0隨入射光頻率ν的變化規(guī)律如圖乙所示。下列判斷正確的是（）
A．入射光的頻率ν不同時(shí)，截止電壓Uc不同
B．入射光的頻率ν不同時(shí)，Uc-ν圖像的斜率不同
C．圖甲所示電路中，當(dāng)電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，電流表的示數(shù)將達(dá)到飽和電流
D．只要入射光的光照強(qiáng)度相同，光電子的最大初動(dòng)能就一定相同
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)，可知入射光的頻率不同時(shí)，電子的最大初動(dòng)能不同，又
得
可見入射光的頻率不同時(shí)，截止電壓不同，A項(xiàng)正確；
B．由
知圖像的斜率
與入射光的頻率無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．圖甲所示電路中，必須把電源正負(fù)極反接，才能用來驗(yàn)證光電流與電壓的關(guān)系，即當(dāng)電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖珻項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．根據(jù)可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的光照強(qiáng)度無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
故選A。
12．（2021高二·浙江·學(xué)業(yè)考試）全飛秒激光是國際上最先進(jìn)的角膜屈光手術(shù)模式之一，目前僅德國蔡司的“VisuMax”全飛秒激光系統(tǒng)可以應(yīng)用于“全飛秒”近視矯正手術(shù)中。經(jīng)查閱資料得知，飛秒激光是一種波長1053nm的激光，已知普朗克常數(shù)為，則下列說法正確的是（）
A．飛秒激光的傳播速度有可能超過3×108m/s
B．飛秒激光光子的能量是連續(xù)的
C．飛秒激光的頻率為1.053×106Hz
D．飛秒激光的光子能量約為1.2eV
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)愛因斯坦的相對論觀點(diǎn)，飛秒激光的速度不可能超過光在真空中的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．飛秒激光光子的能量的是量子化的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．飛秒激光的頻率為
選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．飛秒激光的光子能量為
選項(xiàng)D正確。
故選D。
13．（2021高三·湖南·學(xué)業(yè)考試）下列說法正確的是（）
A．一束光照射到某種金屬上沒有發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短
B．在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)粒子大角度偏轉(zhuǎn)，絕大多數(shù)粒子仍沿原來方向前進(jìn)
C．在衰變方程中，X原子核的質(zhì)量數(shù)是234
D．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的物質(zhì)波波長也相等
【答案】B
【詳解】A．一束光照射到某種金屬上沒有發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)槠漕l率小于金屬的極限頻率，即波長大于極限波長。A錯(cuò)誤；
B．在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)粒子大角度偏轉(zhuǎn)，絕大多數(shù)粒子仍沿原來方向前進(jìn)。B正確；
C．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，X原子核的質(zhì)量數(shù)是235。C錯(cuò)誤；
D．物質(zhì)波波長為
質(zhì)子質(zhì)量大，所以其波長較短。D錯(cuò)誤。
故選B。
14．（2022高三·上?！W(xué)業(yè)考試）根據(jù)愛因斯坦光子說，光子能量E等于（h為普朗克常量，c、λ為真空中的光速和波長）（）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】由愛因斯坦的光子說得

又波長、波速、頻率關(guān)系為
因此
故選A。
15．（2022高三·上?！W(xué)業(yè)考試）極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖（a）（b）（c）所示的圖像，則（）
A．圖像（a）表明光具有波動(dòng)性
B．圖像（c）表明光具有粒子性
C．用紫外線觀察不到類似的圖像
D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波
【答案】D
【詳解】AB．圖像（a）只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；圖像（c）呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動(dòng)性，AB錯(cuò)誤；
C．紫外線也具有波粒二象性，也可以觀察到類似的圖像，C錯(cuò)誤；
D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，D正確。
故選D。
16．（2024高三·河北·學(xué)業(yè)考試）如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，某同學(xué)用頻率為的a光照射光電管，初始時(shí)微安表中有電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使微安表示數(shù)恰好變?yōu)?，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)。將a光換成頻率為的b光，微安表示數(shù)恰為零時(shí)電壓表示數(shù)為。已知，電子的電荷量為e，則（）
A．b光的波長大于a光的波長真空
B．a(chǎn)光照射時(shí)，P從中間向d端移動(dòng)，微安表的示數(shù)變小
C．僅通過題述條件不可求出K極金屬的逸出功
D．僅通過題述條件可求出普朗克常量
【答案】D
【分析】考查光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、愛因斯坦光電效應(yīng)方程的應(yīng)用。
【詳解】A．加反向電壓，微安表示數(shù)恰好為0時(shí)的電壓為遏止電壓，由
可知，越大，光電子最大初動(dòng)能越大，入射光頻率越大，波長越小，A錯(cuò)誤。
B．向端移動(dòng)，，電子受向右的電場力，使更多的電子運(yùn)動(dòng)到極，電流增加，微安表的示數(shù)增大［點(diǎn)撥：若初始時(shí)在靠近端處，且已經(jīng)達(dá)到飽和光電流，此時(shí)再將向右移動(dòng)，微安表的示數(shù)不會(huì)發(fā)生變化］，B錯(cuò)誤。
CD．由
聯(lián)立解得
將代入即可求出極金屬的逸出功，C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
17．（2023高三·河北·學(xué)業(yè)考試）用圖甲所示電路可以研究光電效應(yīng)中電子的發(fā)射情況與光照強(qiáng)弱、光頻率等物理量間的關(guān)系（圖中電源極性可對調(diào)）。圖乙所示為a、b、c三種光照下得到的三條光電流I與A極、K極間電壓的關(guān)系圖線。下列說法正確的是（）

A．若開關(guān)閉合時(shí)電流表有示數(shù)，則開關(guān)斷開時(shí)電流表示數(shù)為0
B．若想測量飽和電流，則圖甲中電源極性需要對調(diào)
C．若b是黃光，則a可能是藍(lán)光
D．b、c是同種顏色的光，b的光強(qiáng)比c的光強(qiáng)大
【答案】D
【詳解】A．開關(guān)閉合時(shí)電流表有示數(shù)，說明入射光的頻率大于陰極K的極限頻率，K極有光電子逸出，不加電壓時(shí)，也有光電子到達(dá)A極從而形成光電流，電流表仍有示數(shù)，A錯(cuò)誤；
B．若想測飽和電流，則需要把K極發(fā)射的光電子全部收集到A極上，需要建立方向由A指向K的電場，A極電勢高，接電源正極，圖甲中電源極性不需要對調(diào)，B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)
結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程
可得
同種K極金屬材料的逸出功W一定，可知遏止電壓越大，入射光的頻率越大，b對應(yīng)的遏止電壓大于a對應(yīng)的遏止電壓，則a的頻率比b的低，若b是黃光，a不可能是藍(lán)光，C錯(cuò)誤；
D．b、c的遏止電壓相同，是同種顏色的光，b的飽和電流比c的大，b光照射時(shí)單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)目多，說明b光單位時(shí)間打到K極的光子數(shù)多，所以b的光強(qiáng)比c的光強(qiáng)大，D正確。
故選D。
18．（2023高三·重慶萬州·學(xué)業(yè)考試）一點(diǎn)光源以150W的功率向周圍所有方向均勻地輻射光波，該光波的波長約為，在空間中的傳播速度為。在距離該點(diǎn)光源30m處，每秒垂直通過每平方米面積的光子數(shù)約為（普朗克常量h取）（）
A．個(gè)B．個(gè)C．個(gè)D．個(gè)
【答案】C
【詳解】一個(gè)光子的能量為
為光的頻率，光的波長與頻率有以下關(guān)系
光源每秒發(fā)出的光子的個(gè)數(shù)為
P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同，此時(shí)距光源的距離為30m，那么此處的球面的表面積為
S=4π×302m2
則
每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1016個(gè)。
故選C。
19．（2023·廣東汕頭·模擬預(yù)測）光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)投影精細(xì)圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體，提高分辨率，如圖所示。則加上液體后（）
A．紫外線進(jìn)入液體后光子能量增加
B．傳播相等的距離，在液體中所需的時(shí)間變短
C．紫外線在液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射，能提高分辨率
D．紫外線在液體中波長比真空中小
【答案】D
【詳解】A．由于紫外線進(jìn)入液體后光子的頻率不變，根據(jù)可知光子的能量不會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；
B．由于液體對紫外線的折射率比空氣（或真空）中的大，根據(jù)可知，紫外線在液體中的傳播速度變小，根據(jù)，則傳播相等的距離，在液體中所需的時(shí)間將變長，故B錯(cuò)誤；
CD．由于紫外線在液體中的傳播速度變小，根據(jù)可知，頻率不變，則紫外線在液體中的波長比在空氣（或真空）中的波長短，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物的尺寸比波長小或與波長相差不大?？芍贤饩€在液體中比在空氣中更不容易發(fā)生衍射，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
20．（2022高二上·江蘇常州·學(xué)業(yè)考試）某激光器能發(fā)射波長為的激光，發(fā)射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量，則激光器t發(fā)射的光量子數(shù)為（）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】每個(gè)光子的能量
t時(shí)間內(nèi)發(fā)光的總能量為，則
故選A。
21．（2021高二上·浙江·學(xué)業(yè)考試）某種金屬板M受到一束紫外線照射時(shí)會(huì)不停地發(fā)射電子，射出的電子具有不同的運(yùn)動(dòng)方向，速度大小也不相同。如圖所示，在M旁放置一個(gè)金屬網(wǎng)N，在M、N之間加電壓U，調(diào)節(jié)電壓U的大小觀察電流表中的電流大小，則下列說法正確的是（）
A．U增大，電流表的讀數(shù)也增大
B．加上某一電壓U0時(shí)電流表的讀數(shù)可能為零
C．所有電子從M板到金屬網(wǎng)N均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D．將電源的正負(fù)極反向時(shí)電流表的讀數(shù)可能為零
【答案】B
【詳解】ABC．由于電子受靜電力方向水平向左，與電子速度方向間的夾角為鈍角(當(dāng)電子的速度方向沿金屬板M板面方向時(shí)，靜電力方向與電子速度方向間的夾角為直角，該方向射出的電子是不會(huì)在兩板間運(yùn)動(dòng))，故電子在兩板間均做減速運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理
U增大，到達(dá)N極板電子數(shù)減少，電流表的讀數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)電流表中就沒有電流，即電子到達(dá)N板的速度恰好為0，故B正確；
D．將電源的正負(fù)極反向時(shí)，使光電子加速，電流表的讀數(shù)不可能為零，故D錯(cuò)誤。
故選B。
22．（2021高二·河北·學(xué)業(yè)考試）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)煙霧探測器，如圖所示，S為光源，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測器時(shí)，S發(fā)出的光被煙霧散射進(jìn)入光電管C中。光射到光電管中的鈉表面產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于或等于時(shí)，探測器觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警。已知真空中光速為，鈉的極限頻率為，電子的電荷量為，下列說法正確的是（）
A．要使該探測器正常工作，光源S發(fā)出的光的波長應(yīng)大于
B．若用極限頻率更高的材料取代鈉，則該探測器一定不能正常工作
C．若射向光電管C的光子中能激發(fā)出光電子的光子數(shù)占比為，報(bào)警時(shí)，時(shí)間內(nèi)射向光電管鈉表面的光子數(shù)至少是
D．若S發(fā)出的光能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，則光波的頻率越高，光電煙霧探測器靈敏度越高
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)可知，要使該探測器正常工作，光源發(fā)出的光頻率最小為，波長則小于，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，用極限頻率更高的材料取代鈉，只要頻率小于光源發(fā)出的光的頻率，則該探測器都能正常工作，故B錯(cuò)誤；
C．光電流最小為時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警，則時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)最少為，時(shí)間內(nèi)射向光電管鈉表面的光子數(shù)最少為，故C正確；
D．光的頻率大小決定能否使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，頻率一定時(shí)，光電流的大小取決于光的強(qiáng)度，所以光的強(qiáng)度越高，光電煙霧探測器靈敏度越高，故D錯(cuò)誤。
故選C。
23．（多選）（2019高三上·浙江·學(xué)業(yè)考試）如圖所示，在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用頻率為v的單色光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)，并測得遏止電壓為U。若用上述單色光照射一群處于n=2的激發(fā)態(tài)的氫原子，恰能使氫原于躍遷到n=6的激發(fā)態(tài)，已知電子的帶電荷量為e，真空中的光速為c，普朗克常量為h，氫原子在能級(jí)n上的能量En與基態(tài)的能量E1滿足。下列說法正確的是（）

A．光電子的最大初動(dòng)能為hv-eU
B．陰極K的極限頻率為v-
C．氫原子基態(tài)的能量為
D．氫原子的能級(jí)從n=3躍遷到n=2時(shí)發(fā)射出光的波長為
【答案】BCD
【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，可求逸出功，極限頻率和最大初動(dòng)能；根據(jù)電子躍遷時(shí)放出光子的能量與各能級(jí)間的關(guān)系，可求放出光子的波長。
【詳解】A．由于遏止電壓為U，則光電子的最大初動(dòng)能為eU，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，逸出功
因此，極限頻率為
B正確；
C．躍遷時(shí)放出光子的能量等于兩個(gè)能級(jí)間的能量差
可得氫原子基態(tài)的能量
C正確；
D．原子的能級(jí)從n=3躍遷到n=2時(shí)
發(fā)射出光的波長
D正確。
故選BCD。
24．（多選）（2019高二下·江蘇蘇州·學(xué)業(yè)考試）波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的是
A．光電效應(yīng)現(xiàn)象提示了光的粒子性
B．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋
C．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等
D．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生的衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性
【答案】AD
【詳解】A.光電效應(yīng)無法用波動(dòng)性解釋，愛因斯坦引入了光量子，成功解釋了光電效應(yīng)，因此光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性，故A正確.
B.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律無法用光的波動(dòng)性解釋，為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克建立了量子理論，成功解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，故B錯(cuò)誤.
C.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子和電子質(zhì)量不相等，由動(dòng)量大小與動(dòng)能關(guān)系，可知它們的動(dòng)量不相等，根據(jù)德布羅意波長公式可知，它們的德布羅意波長也不相等；故C錯(cuò)誤.
D.衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象，電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后形成干涉圖樣說明中子具有波動(dòng)性，故D正確.
25．（2024高二上·江蘇·學(xué)業(yè)考試）能引起人的眼睛視覺效應(yīng)的最小能量為10-18J，已知可見光的平均波長為0.6μm，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，恰能引起人眼的感覺，進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為。
【答案】3
【詳解】每個(gè)光子的能量為
能引起人的眼睛視覺效應(yīng)的最小能量E為10-18 J，能引起人眼的感覺時(shí)有
進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為
26．（2022高三·上海·學(xué)業(yè)考試）如圖所示，原來不帶電的鋅板與驗(yàn)電器相連，用紫外線照射鋅板，驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度，說明鋅板帶電了。這種現(xiàn)象稱為，驗(yàn)電器指針帶電（選填“正”或“負(fù)”）。
【答案】光電效應(yīng) 正
【詳解】[1]光照射金屬板有電子逸出的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)現(xiàn)象，因?yàn)橛须娮右莩?，所以鋅板帶正電。
[2]驗(yàn)電器與鋅板通過導(dǎo)線相連，所以也帶正電。
27．（2022高二·江蘇揚(yáng)州·學(xué)業(yè)考試）氦氖激光器發(fā)射波長為的單色光，已知普朗克常量為，光速為，這種光的一個(gè)光子的能量為。若該激光器的發(fā)光功率為，則每秒發(fā)射光子數(shù)為。
【答案】
【詳解】[1]波長為的單色光的頻率為
一個(gè)光子的能量為
[2]若該激光器的發(fā)光功率為，則時(shí)間內(nèi)發(fā)光能量為
時(shí)間內(nèi)發(fā)射光子數(shù)為
則每秒發(fā)射光子數(shù)為
28．（2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試）現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中通常采用激光“焊接”視網(wǎng)膜技術(shù)來治療近視，所用激光的波長約為。已知普朗克常量，光在真空中的傳播速度，則該激光中每個(gè)光子的能量為多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】
【詳解】
由
代入數(shù)據(jù)可得每個(gè)光子的能量
考點(diǎn)02：原子結(jié)構(gòu)
1．（2020高三·北京·學(xué)業(yè)考試）下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說法不正確的是（）
A．由（a）圖可知，原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑是任意的
B．由（b）圖可知，光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性
C．由（c）圖可知，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性
D．由（d）圖可知，極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間
【答案】A
【詳解】A．原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑是量子化的，只能是某些特定值，故A錯(cuò)誤；
B．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性，故B正確；
C．衍射是波的特性，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動(dòng)性，故C正確；
D．極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量和正電荷主要集中在很小的核上，否則不可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故D正確。
本題選不正確的，故選A。
2．（2020高三·浙江·學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型說法正確的是（）
A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并建立了原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”
B．盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子
C．盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性
D．玻爾原子模型能很好地解釋所有原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
【答案】A
【詳解】A. 湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，并提出原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”或“棗糕模型”，故選項(xiàng)A正確；
BC. 盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)主要是否定了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”，不能說明原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子，也不能解釋原子的穩(wěn)定性，故選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；
D. 玻爾原子模型能很好地解釋原子的穩(wěn)定性和氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，不是所有原子的光譜規(guī)律，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選擇A。
3．（2022高三·上海·學(xué)業(yè)考試）根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景，圖中實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)軌跡。下列說法正確的是：（）
A．盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子
B．α粒子出現(xiàn)較大角度偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子接近原子核時(shí)受到的庫侖斥力較小
C．α粒子出現(xiàn)較大角度偏轉(zhuǎn)的過程中電勢能先變小后變大
D．α粒子出現(xiàn)較大角度偏轉(zhuǎn)的過程中加速度先變大后變小
【答案】D
【詳解】A．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子核式結(jié)構(gòu)，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，故A錯(cuò)誤；
BCD．α粒子在接近金原子核的過程中，斥力越來越大，加速度越來越大，做負(fù)功；在遠(yuǎn)離金原子核的過程中，斥力越來越小，加速度越來越小，斥力做正功，故D正確，BC錯(cuò)誤。
故選D。
4．（2022高三·上海·學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)正確的是（）
A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子是可以再分的
B．電子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)原子可以分成原子核和核外電子
C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了原子的葡萄干蛋糕模型
D．質(zhì)子和中子是目前人類認(rèn)識(shí)到的最小粒子
【答案】C
【詳解】A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子核是可以再分的，故A錯(cuò)誤；
B．湯姆生電子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)原子是可以再分的，但并未發(fā)現(xiàn)原子可以分成原子核和核外電子，故B錯(cuò)誤；
C．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了原子的葡萄干蛋糕模型，故C正確；
D．質(zhì)子和中子不是目前人類認(rèn)識(shí)到原子核內(nèi)能獨(dú)立存在的最小粒子，人類認(rèn)識(shí)的更小的粒子還有夸克等，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．（2022高三·河北·學(xué)業(yè)考試）十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初，一些物理學(xué)家對某些物理現(xiàn)象的研究直接促進(jìn)了“近代原子物理學(xué)”的建立和發(fā)展，關(guān)于以下4幅圖中涉及的物理知識(shí)說法正確的是（）
A．圖1是黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律，愛因斯坦為了解釋此實(shí)驗(yàn)規(guī)律，首次提出了“能量子”概念
B．圖2為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，原來驗(yàn)電器和鋅板均不帶電，現(xiàn)用光照射鋅板，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針偏轉(zhuǎn)，則驗(yàn)電器帶負(fù)電
C．圖3是氫原子能級(jí)圖，一個(gè)處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，最多可以放出3種不同頻率的光子
D．圖4為天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的三種射線在電場中的偏轉(zhuǎn)情況，其中③線代表的射線在三種射線中穿透能力最強(qiáng)
【答案】C
【詳解】A．普朗克通過研究黑體輻射提出了能量子的概念，并很好地解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，A錯(cuò)誤；
B．用光照射鋅板發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電子從鋅板表面逸出，鋅板和驗(yàn)電器均帶正電，B錯(cuò)誤；
C．一個(gè)處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可放出3種不同頻率的光子，即從n＝4依次躍遷到n＝3、2、1，共3種，C正確；
D．從圖中可知電場強(qiáng)度方向水平向右，而③線向右偏轉(zhuǎn)，故③線代表的射線帶正電，為α射線，其電離作用最強(qiáng)，穿透能力最弱，D錯(cuò)誤。
故選C。
6．（2022高三·遼寧·學(xué)業(yè)考試）氦離子（He+）的能級(jí)圖如圖所示，已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m，氦離子（He+）基態(tài)的能量為E1（E1

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