
一、高考真題匯編的意義。1、增強(qiáng)高考考生的復(fù)習(xí)動(dòng)力和信心;2、提高高考考生的復(fù)習(xí)效率;3、加深考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內(nèi)容。1、高考試題收錄,涵蓋了考試的各個(gè)學(xué)科;2、答案解析,加深知識(shí)點(diǎn)理解和掌握;3、復(fù)習(xí)指導(dǎo),提高復(fù)習(xí)效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復(fù)習(xí)動(dòng)力和信心,增強(qiáng)考生的復(fù)習(xí)效率,為高考復(fù)習(xí)提供了有力的支持。
最近10年(15-24年)高考物理真題匯編
專題22 波粒二象性
考點(diǎn)01 波粒二象性
一、單選題
1.(2024·江西·高考真題)近年來,江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管,開創(chuàng)了國際上第三條技術(shù)路線。某氮化鎵基材料的簡化能級(jí)如圖所示,若能級(jí)差為(約),普朗克常量,則發(fā)光頻率約為( )
A.B.C.D.
2.(2024·浙江·高考真題)玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示,處于n =3能級(jí)的原子向低能級(jí)躍遷,會(huì)產(chǎn)生三種頻率為、、 的光,下標(biāo)數(shù)字表示相應(yīng)的能級(jí)。已知普朗克常量為h,光速為c。正確的是( )
A.頻率為的光,其動(dòng)量為
B.頻率為和的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝量,均產(chǎn)生光電子,其最大初動(dòng)能之差為
C.頻率為和的兩種光分別射入雙縫間距為d,雙縫到屏的距離為L的干涉裝置,產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為。
D.若原子n=3 躍遷至 n=4 能級(jí),入射光的頻率
3.(2024·海南·高考真題)利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng),閉合單刀雙擲開關(guān),用頻率為的光照射光電管,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)剛好為0,此時(shí)電壓表的示數(shù)為,已知電子電荷量為e,普朗克常量為h,下列說法正確的是( )
A.其他條件不變,增大光強(qiáng),電壓表示數(shù)增大
B.改用比更大頻率的光照射,調(diào)整電流表的示數(shù)為零,此時(shí)電壓表示數(shù)仍為U
C.其他條件不變,使開關(guān)接,電流表示數(shù)仍為零
D.光電管陰極材料的截止頻率
4.(2024·北京·高考真題)產(chǎn)生阿秒光脈沖的研究工作獲得2023年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),阿秒(as)是時(shí)間單位,1as = 1 × 10?18s,阿秒光脈沖是發(fā)光持續(xù)時(shí)間在阿秒量級(jí)的極短閃光,提供了阿秒量級(jí)的超快“光快門”,使探測原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過程成為可能。設(shè)有一個(gè)持續(xù)時(shí)間為100as的阿秒光脈沖,持續(xù)時(shí)間內(nèi)至少包含一個(gè)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,下列說法正確的是( )
A.對(duì)于0.1mm寬的單縫,此阿秒光脈沖比波長為550nm的可見光的衍射現(xiàn)象更明顯
B.此阿秒光脈沖和波長為550nm的可見光束總能量相等時(shí),阿秒光脈沖的光子數(shù)更多
C.此阿秒光脈沖可以使能量為?13.6eV(?2.2 × 10?18J)的基態(tài)氫原子電離
D.為了探測原子內(nèi)電子的動(dòng)態(tài)過程,阿秒光脈沖的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于電子的運(yùn)動(dòng)周期
5.(2024·湖南·高考真題)量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),下列關(guān)于量子論的說法正確的是( )
A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的
B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出,若改用紫光照射也可以讓電子從該金屬表面逸出
C.康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí),發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長小于原波長的射線成分
D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性,而電子不具有波動(dòng)性
6.(2024·全國·高考真題)三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面的突出貢獻(xiàn),榮獲了2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同顏色的光。現(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光,下列說法正確的是( )
A.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量
B.藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量
C.在玻璃中傳播時(shí),藍(lán)光的速度大于紅光的速度
D.藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率
7.(2024·江蘇·高考真題)在原子躍遷中,輻射如圖所示的4種光子,其中只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),是哪一種( )
A.λ1B.λ2C.λ3D.λ4
8.(2024·浙江·高考真題)氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示,此四條譜線滿足巴耳末公式,n=3、4、5、6用和光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究,則( )
A.照射同一單縫衍射裝置,光的中央明條紋寬度寬
B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚,光的側(cè)移量小
C.以相同功率發(fā)射的細(xì)光束,真空中單位長度上光的平均光子數(shù)多
D.相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置,光的飽和光電流小
9.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,金屬極板M受到紫外線照射會(huì)逸出光電子,最大速率為。正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N,在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d(遠(yuǎn)小于板長),電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,則( )
A.M、N間距離增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能也增大
B.只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能
C.電子從M到N過程中y方向位移大小最大為
D.M、N間加反向電壓時(shí)電流表示數(shù)恰好為零
10.(2023·北京·高考真題)在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后,人們往往試圖用不同的理論方法來解釋,比如,當(dāng)發(fā)現(xiàn)光在地球附近的重力場中傳播時(shí)其頻率會(huì)發(fā)生變化這種現(xiàn)象后,科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋。
現(xiàn)象:從地面P點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為的光,射向離地面高為H(遠(yuǎn)小于地球半徑)的Q點(diǎn)處的接收器上,接收器接收到的光的頻率為。
方法一:根據(jù)光子能量(式中h為普朗克常量,m為光子的等效質(zhì)量,c為真空中的光速)和重力場中能量守恒定律,可得接收器接收到的光的頻率。
方法二:根據(jù)廣義相對(duì)論,光在有萬有引力的空間中運(yùn)動(dòng)時(shí),其頻率會(huì)發(fā)生變化,將該理論應(yīng)用于地球附近,可得接收器接收到的光的頻率,式中G為引力常量,M為地球質(zhì)量,R為地球半徑。
下列說法正確的是( )
A.由方法一得到,g為地球表面附近的重力加速度
B.由方法二可知,接收器接收到的光的波長大于發(fā)出時(shí)光的波長
C.若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn),從以上兩種方法均可知,其頻率會(huì)變小
D.通過類比,可知太陽表面發(fā)出的光的頻率在傳播過程中變大
11.(2023·遼寧·高考真題)原子處于磁場中,某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后的部分能級(jí)圖如圖所示,相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),且逸出光電子的最大初動(dòng)能為Ek,則( )
A.①和③的能量相等
B.②的頻率大于④的頻率
C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)
D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于Ek
12.(2023·全國·高考真題)銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率,銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10-5eV,躍遷發(fā)射的光子的頻率量級(jí)為(普朗克常量,元電荷)( )
A.103HzB.106HzC.109HzD.1012Hz
13.(2023·浙江·高考真題)被譽(yù)為“中國天眼”的大口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡已發(fā)現(xiàn)660余顆新脈沖星,領(lǐng)先世界。天眼對(duì)距地球?yàn)長的天體進(jìn)行觀測,其接收光子的橫截面半徑為R。若天體射向天眼的輻射光子中,有倍被天眼接收,天眼每秒接收到該天體發(fā)出的頻率為v的N個(gè)光子。普朗克常量為h,則該天體發(fā)射頻率為v光子的功率為( )
A.B.C.D.
14.(2022·江蘇·高考真題)上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后( )
A.頻率減小B.波長減小C.動(dòng)量減小D.速度減小
15.(2022·河北·高考真題)如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓與入射光頻率的實(shí)驗(yàn)曲線,該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程,并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定了普朗克常量h。由圖像可知( )
A.鈉的逸出功為B.鈉的截止頻率為
C.圖中直線的斜率為普朗克常量hD.遏止電壓與入射光頻率成正比
16.(2018·全國·高考真題)用波長為300nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為。已知普朗克常量為,真空中的光速為,能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為( )
A.1×1014 HzB.8×1014 HzC.2×1015 HzD.8×1015 Hz
17.(2022·浙江·高考真題)如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子,用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說法正確的是( )
A.逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eV
B.n=3躍遷到n=1放出的光子動(dòng)量最大
C.有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)
D.用0.85eV的光子照射,氫原子躍遷到n=4激發(fā)態(tài)
18.(2022·湖南·高考真題)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性,下列說法正確的是( )
A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征
B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性
D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性
19.(2022·全國·高考真題)一點(diǎn)光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6 × 10 - 7m的光,在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3 × 1014個(gè)。普朗克常量為h = 6.63 × 10 - 34J?s。R約為( )
A.1 × 102mB.3 × 102mC.6 × 102mD.9 × 102m
20.(2021·江蘇·高考真題)如圖所示,分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究,其截止頻率,保持入射光不變,則光電子到達(dá)A極時(shí)動(dòng)能的最大值隨電壓U變化關(guān)系的圖像是( )
A.B.C.D.
21.(2021·海南·高考真題)某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng),光電子的最大初動(dòng)能為,已知該金屬的逸出功為,普朗克常量為h。根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論,該單色光的頻率為( )
A.B.C.D.
22.(2021·遼寧·高考真題)赫茲在研究電磁波的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn),接收電路的電極如果受到光照,就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實(shí)了這一現(xiàn)象,即照射到金屬表面的光,能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點(diǎn)對(duì)該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是( )
A.玻爾B.康普頓
C.愛因斯坦D.德布羅意
23.(2021·天津·高考真題)光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備,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)清晰投影最小圖像的能力,在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比( )
A.波長變短B.光子能量增加C.頻率降低D.傳播速度增大
24.(2021·浙江·高考真題)已知普朗克常量,電子的質(zhì)量為,一個(gè)電子和一滴直徑約為的油滴具有相同動(dòng)能,則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級(jí)為( )()
A.B.C.D.
25.(2021·河北·高考真題)普朗克常量,光速為c,電子質(zhì)量為,則在國際單位制下的單位是( )
A.B.mC.D.
26.(2017·天津·高考真題)明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載,“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有面五色”,表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示,一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說法正確的是( )
A.若增大入射角i,則b光先消失
B.在該三棱鏡中a光波長小于b光
C.a(chǎn)光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生
D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低
27.(2021·浙江·高考真題)下列說法正確的是( )
A.光的波動(dòng)性是光子之間相互作用的結(jié)果
B.玻爾第一次將“量子”入原子領(lǐng)域,提出了定態(tài)和躍遷的概念
C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性,證明了光子除了能量之外還具有動(dòng)量
D.α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗(yàn)電器金屬小球的上方,驗(yàn)電器金屬箔的張角會(huì)變大
28.(2021·浙江·高考真題)2020年12月我國科學(xué)家在量子計(jì)算領(lǐng)域取得了重大成果,構(gòu)建了一臺(tái)76個(gè)光子100個(gè)模式的量子計(jì)算機(jī)“九章”,它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”快一百萬億倍。關(guān)于量子,下列說法正確的是( )
A.是計(jì)算機(jī)運(yùn)算的一種程序B.表示運(yùn)算速度的一個(gè)單位
C.表示微觀世界的不連續(xù)性觀念D.類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子
29.(2020·江蘇·高考真題)“測溫槍”(學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”)具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計(jì)出來的,能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高,則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對(duì)應(yīng)的波長的變化情況是( )
A.I增大,增大B.I增大,減小
C.I減小,增大D.I減小,減小
30.(2020·天津·高考真題)在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中,人們通過對(duì)某些重要物理實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究,獲得正確的理論認(rèn)識(shí)。下列圖示的實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是( )
A.B.
C.D.
31.(2020·浙江·高考真題)下列說法正確的是( )
A.質(zhì)子的德布羅意波長與其動(dòng)能成正比
B.天然放射的三種射線,穿透能力最強(qiáng)的是射線
C.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)
D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動(dòng)性
32.(2019·北京·高考真題)光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置,當(dāng)入射光照在管中金屬板上時(shí),可能形成光電流.表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果.
由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是
A.兩組實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光
B.兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同
C.若入射光子的能量為5.0 eV,逸出光電子的最大動(dòng)能為1.9 eV
D.若入射光子的能量為5.0 eV,相對(duì)光強(qiáng)越強(qiáng),光電流越大
33.(2019·天津·高考真題)如圖為、、三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測的光電流和電壓的關(guān)系.由、、組成的復(fù)色光通過三棱鏡時(shí),下述光路圖中正確的是( )
A.B.C.D.
34.(2018·天津·高考真題)氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線,都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)發(fā)出的光,它們在真空中的波長由長到短,可以判定
A.對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小
B.同一介質(zhì)對(duì)的折射率最大
C.同一介質(zhì)中的傳播速度最大
D.用照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則也一定能
35.(2017·北京·高考真題)2017年年初,我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出了波長在100nm(1nm=10–9m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子,但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)( )
A.10–21JB.10–18JC.10–15JD.10–12J
36.(2017·海南·高考真題)三束單色光1、2和3的波長分別為1、2和3(),分別用這三束光照射同一種金屬,已知用光束2照射時(shí),恰能產(chǎn)生光電子,下列說法正確的是( )
A.用光束1照射時(shí),能產(chǎn)生光電子
B.用光束3照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子
C.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大
D.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多
37.(2017·上?!じ呖颊骖})光子的能量與其( )
A.頻率成正比B.波長成正比
C.速度成正比D.速度平方成正比
38.(2015·上海·高考真題)某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成,不同波長的光的強(qiáng)度如圖所示。表中給出了一些材料的極限波長,用該光源發(fā)出的光照射表中材料( )
A.僅鈉能產(chǎn)生光電子
B.僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子
C.僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子
D.都能產(chǎn)生光電子
39.(2015·上?!じ呖颊骖})用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),改變曝光時(shí)間,在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示,該實(shí)驗(yàn)表明
A.光的本質(zhì)是波
B.光的本質(zhì)是粒子
C.光的能量在膠片上分布不均勻
D.光到達(dá)膠片上不同位置的概率相同
二、多選題
40.(2024·遼寧·高考真題)X射線光電子能譜儀是利用X光照射材料表面激發(fā)出光電子,并對(duì)光電子進(jìn)行分析的科研儀器,用某一頻率的X光照射某種金屬表面,逸出了光電子,若增加此X光的強(qiáng)度,則( )
A.該金屬逸出功增大B.X光的光子能量不變
C.逸出的光電子最大初動(dòng)能增大D.單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增多
41.(2024·浙江·高考真題)下列說法正確的是( )
A.相同溫度下,黑體吸收能力最強(qiáng),但輻射能力最弱
B.具有相同動(dòng)能的中子和電子,其德布羅意波長相同
C.電磁場是真實(shí)存在的物質(zhì),電磁波具有動(dòng)量和能量
D.自然光經(jīng)玻璃表面反射后,透過偏振片觀察,轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)可觀察到明暗變化
42.(2023·浙江·高考真題)有一種新型光電效應(yīng)量子材料,其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時(shí),只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫,在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋,測得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m,普朗克常量為h,光速為c,則( )
A.電子的動(dòng)量B.電子的動(dòng)能
C.光子的能量D.光子的動(dòng)量
43.(2023·海南·高考真題)已知一個(gè)激光發(fā)射器功率為,發(fā)射波長為的光,光速為,普朗克常量為,則( )
A.光的頻率為B.光子的能量為
C.光子的動(dòng)量為D.在時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為
44.(2023·浙江·高考真題)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見光,其光譜如圖1所示。氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光I,從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用同一雙縫干涉裝置研究兩種光的干涉現(xiàn)象,得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置,都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說法正確的是( )
A.圖1中的對(duì)應(yīng)的是Ⅰ
B.圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是Ⅱ
C.Ⅰ的光子動(dòng)量大于Ⅱ的光子動(dòng)量
D.P向a移動(dòng),電流表示數(shù)為零時(shí)Ⅰ對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大
45.(2022·天津·高考真題)不同波長的電磁波具有不同的特性,在科研、生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。a、b兩單色光在電磁波譜中的位置如圖所示。下列說法正確的是( )
A.若a、b光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差大
B.若a、b光分別照射同一小孔發(fā)生衍射,a光的衍射現(xiàn)象更明顯
C.若a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng),a光的遏止電壓高
D.若a、b光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時(shí),a光的干涉條紋間距大
46.(2022·浙江·高考真題)電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是近代證實(shí)物質(zhì)波存在的實(shí)驗(yàn)。如圖所示,電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動(dòng)量為1.2×10-23kg·m/s,然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10-31kg,普朗克常量取6.6×10-34J·s,下列說法正確的是( )
A.發(fā)射電子的動(dòng)能約為8.0×10-15J
B.發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10-11m
C.只有成對(duì)電子分別同時(shí)通過雙縫才能發(fā)生干涉
D.如果電子是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的,仍能得到干涉圖樣
47.(2017·全國·高考真題)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub,光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是( )
A.若νa>νb,則一定有Ua<Ub
B.若νa>νb,則一定有Eka>Ekb
C.若Ua<Ub,則一定有Eka<Ekb
D.若νa>νb,則一定有hνa-Eka>hνb-Ekb
48.(2019·海南·高考真題)對(duì)于鈉和鈣兩種金屬,其遏止電壓與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示.用h、e分別表示普朗克常量和電子電荷量,則( )
A.鈉的逸出功小于鈣的逸出功
B.圖中直線的斜率為
C.在得到這兩條直線時(shí),必須保證入射光的光強(qiáng)相同
D.若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動(dòng)能,則照射到鈉的光頻率較高
49.(2019·浙江·高考真題)【加試題】波長為λ1和λ2的兩束可見光入射到雙縫,在光屏上觀察到干涉條紋,其中波長為λ1的光的條紋間距大于波長為λ2的條紋間距.則(下列表述中,腳標(biāo)“1”和“2”分別代表波長為λ1和λ2的光所對(duì)應(yīng)的物理量)
A.這兩束光的光子的動(dòng)量p1>p2
B.這兩束光從玻璃射向真空時(shí),其臨界角C1>C2
C.這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則遏止電壓U1>U2
D.這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)產(chǎn)生,則相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能△E1>△E2
50.(2015·全國·高考真題)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性,下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是( )
A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣
B.β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡
C.人們利慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)
D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)
E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān)
51.(2019·浙江·高考真題)處于較高能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí),能輻射出a、b兩種可見光,a光照射某金屬表面時(shí)有光電子逸出,b光照射該金屬表面時(shí)沒有光電子逸出,則( )
A.以相同的入射角射向一平行玻璃磚,a光的側(cè)移量小于b光的
B.垂直入射到同一單縫衍射裝置,a光的衍射中央亮條紋寬度小于b光的
C.a(chǎn)光和b光的頻率之比可能是
D.a(chǎn)光子的動(dòng)量大于b光子的
52.(2018·浙江·高考真題)a、b是兩種單色光,其光子能量分別為、,其,則( )
A.a(chǎn)、b光子動(dòng)量之比為
B.若a、b入射到同一雙縫干涉裝置上,則相鄰亮條紋的間距之比
C.若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則光電子最大初動(dòng)能之差
D.若a、b是由處在同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到a態(tài)和b態(tài)時(shí)產(chǎn)生的,則a、b兩態(tài)能級(jí)之差
53.(2016·全國·高考真題)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生.下列說法正確的是( )
A.保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大
B.入射光的頻率變高,飽和光電流變大
C.入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大
D.保持入射光的光強(qiáng)不變,不斷減小入射光的頻率,始終有光電流產(chǎn)生
E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無關(guān)
54.(2016·全國·高考真題)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生.下列說法正確的是( )
A.保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大
B.入射光的頻率變高,飽和光電流變大
C.入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大
D.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無關(guān)
55.(2016·海南·高考真題)下列說法正確的是_________.
A.愛因斯坦在光的粒子性的基礎(chǔ)上,建立了光電效應(yīng)方程
B.康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量,不具有動(dòng)量
C.波爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
D.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
E.德布羅意指出微觀粒子的動(dòng)量越大,其對(duì)應(yīng)的波長就越長
56.(2015·江蘇·高考真題)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有 .
A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性
B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性
C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋
D.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等
三、解答題
57.(2023·江蘇·高考真題)“夸父一號(hào)”太陽探測衛(wèi)星可以觀測太陽輻射的硬X射線。硬X射線是波長很短的光子,設(shè)波長為。若太陽均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線,衛(wèi)星探測儀鏡頭正對(duì)著太陽,每秒接收到N個(gè)該種光子。已知探測儀鏡頭面積為S,衛(wèi)星離太陽中心的距離為R,普朗克常量為h,光速為c,求:
(1)每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E;
(2)太陽輻射硬X射線的總功率P。
58.(2019·江蘇·高考真題)在“焊接”視網(wǎng)膜的眼科手術(shù)中,所用激光的波長λ=6.4×10-7m,每個(gè)激光脈沖的能量E=1.5×10-2J.求每個(gè)脈沖中的光子數(shù)目.(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光速c=3×108m/s.計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
四、填空題
59.(2020·江蘇·高考真題)大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線,其中最長和最短波長分別為和,則該激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為 ,波長為的光子的動(dòng)量為 。(已知普朗克常量為h,光速為c)
60.(2019·天津·高考真題)第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定,質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義,“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為,根據(jù)能量子定義,的單位是 ,該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示,則為 .
61.(2015·全國·高考真題)在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,得到的遏制電壓與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示,若該直線的斜率和截距分別為和,電子電荷量的絕對(duì)值為,則普朗克常量可表示為 ,所用材料的逸出功可表示為
62.(2018·江蘇·高考真題)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用波長為的單色光A照射某金屬板時(shí),剛好有光電子從金屬表面逸出.當(dāng)波長為的單色光B照射該金屬板時(shí),光電子的最大初動(dòng)能為 ,A、B兩種光子的動(dòng)量之比為 . (已知普朗克常量為h、光速為c)
63.(2017·江蘇·高考真題)質(zhì)子()和α粒子()被加速到相同動(dòng)能時(shí),質(zhì)子的動(dòng)量 (選填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的動(dòng)量,質(zhì)子和α粒子的德布羅意波波長之比為 .
64.(2016·江蘇·高考真題)已知光速為c,普朗克常數(shù)為h,則頻率為ν的光子的動(dòng)量為 。用該頻率的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動(dòng)量改變量的大小為 。
考點(diǎn)
十年考情(2015-2024)
命題趨勢
考點(diǎn)1 波粒二象性
(10年幾考)
2024·遼寧·高考真題、2024·江西·高考真題、2024·浙江·高考真題、2024·海南·高考真題、2024·北京·高考真題、2024·湖南·高考真題、2024·全國·高考真題、2024·江蘇·高考真題、2024·浙江·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·遼寧·高考真題、2023·全國·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·海南·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·河北·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·湖南·高考真題、2022·全國·高考真題、2022·天津·高考真題、2021·江蘇·高考真題、2021·海南·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·天津·高考真題、2021·浙江·高考真題、2021·河北·高考真題、2021·浙江·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·天津·高考真題、2020·浙江·高考真題、2019·北京·高考真題、2019·天津·高考真題、2019·海南·高考真題、2019·浙江·高考真題、2019·江蘇·高考真題、2018·江蘇·高考真題、2018·全國·高考真題、2018·天津·高考真題、2018·浙江·高考真題、2017·天津·高考真題、2017·北京·高考真題、2017·江蘇·高考真題、2017·海南·高考真題、2017·上?!じ呖颊骖}、2017·全國·高考真題、2016·全國·高考真題、2016·海南·高考真題、2016·江蘇·高考真題、2015·上?!じ呖颊骖}、2015·全國·高考真題、2015·江蘇·高考真題
從內(nèi)容來看,對(duì)于光電效應(yīng)、氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)方程的書寫、核能的計(jì)算問題的命題比較頻繁。從整體命題趨勢上看。
??碱愋陀校孩俟怆娦?yīng)現(xiàn)象與光電效應(yīng)方程的應(yīng)用;②原子核式結(jié)構(gòu);③氫原子光譜規(guī)律、能級(jí)躍遷;④核衰變與核反應(yīng)方程;⑤核能與愛因斯坦質(zhì)能方程。
組
次
入射光子的能量/eV
相對(duì)光強(qiáng)
光電流大小/mA
逸出光電子的最大動(dòng)能
第一組
1
4.0
弱
29
0.9
2
4.0
中
43
0.9
3
4.0
強(qiáng)
60
0.9
第二組
4
6.0
弱
27
2.9
5
6.0
中
40
2.9
6
6.0
強(qiáng)
55
2.9
材料
鈉
銅
鉑
極限波長(nm)
541
268
196
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