高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性真题汇编附解析

高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性真题汇编附解析一、选择题1．如图为氢原子的能级示意图，大量处于激发态（n＝4）的氢原子，当向低能级跃迁过程中辐射出N种不同频率的光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．N＝5B．其中从n＝4跃迁到n＝3所发出的光子频率最高C．N种频率的光子中，共有4种光子能使金属钠发生光电效应D．金属钠表面逸出的光电子最大初动能为11.31eV2．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子，照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为E1、E2、E3、E4，能级图如图所示。普朗克常量为h，则下列判断正确的是（）A．这些氢原子共发出8种不同频率的光子B．氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，氢原子核外电子的动能减小C．能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为E4﹣E3、E4﹣E2D．金属的逸出功W0一定满足关系：E2﹣E1＜W0＜E3﹣E13．用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为2.5eV的某种光照射到光电管上时，电流表G示数不为零；移动变阻器的触点C，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为零．以下说法正确的是A．电子光电管阴极的逸出功为0.7eVB．光电管阴极的逸出功为1.8eVC．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D．当电压表示数大于0.7V时，如果把入射光的强度增大到一定程度，电流表可能会有示数4．下列说法中正确的是A．阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的B．只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性C．电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波D．电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射5．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知A．该金属的截止频率为4.271014HzB．该金属的截止频率为5.51014HzC．该图线的斜率没有实际意义D．该金属的逸出功为0.5eV6．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率的几组数据．Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878/1014Hz5.6445.8886.0986.3036.501由以上数据应用Execl描点连线，可得直线方程，如图所示．则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014HzB．4.3×1014HzC．5.5×1014HzD．6.0×1014Hz7．如图所示，当氢原子从n=4能级跃迁到n=2的能级和从n=3能级跃迁到n=1的能级时，分别辐射出光子a和光子b，则A．由于辐射出光子，原子的能量增加B．光子a的能量小于光子b的能量C．光子a的波长小于光子b的波长D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b不一定能使该金属发生光电效应8．如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a光，从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光，a、b光照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，则（）A．a光的频率小于b光的频率B．a光的波长大于b光的波长C．a光照射所产生的光电子最大初动能0.57kEeVD．b光照射所产生的光电子最大初动能0.34kEeV9．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子B．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型10．关于近代物理，下列说法正确的是（）A．射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程，表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征11．用某种单色光照射某金属表面，没有发生光电效应，下列做法中有可能发生光电效应的是（）A．增加照射时间B．改用波长更长的单色光照射C．改用光强更大的单色光照射D．改用频率更高的单色光照射12．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（）A．钾的逸出功大于钙的逸出功B．钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的波长D．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量13．下列说法正确的是（）A．普朗克为了解释黑体辐射的实验结果而提出了光子说B．康普顿效应说明光子不仅有能量还具有动量C．是聚变反应D．据波尔理论可知氢原子从高能级从低能级跃迁时，电子的动能减小，电势能增大14．如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出时的最大初动能增大，应采取的措施是A．改用红光照射B．改用紫光照射C．增大绿光的强度D．增大加在光电管上的正向电压15．下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（）A．图甲中，电流能使下方的小磁针发生偏转，说明了电流具有磁效应B．图乙中，电子秤应用了压力传感器来称重C．图丙中，变压器的铁芯由薄硅钢片叠压而成，是为了减小涡流，提高效率D．图丁中，紫外线照射锌板发生了光电效应，如换用红外线，也一定能发生光电效应16．氢原子能级关系如图，下列是有关氢原子跃迁的说法，正确的是A．大量处于n=3能级的氢原子，跃迁时能辐射出2种频率的光子B．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子照射逸出功为4.54eV的金属钨能发生光电效应C．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级D．氢原子从n=3能级向基态跃迁时，辐射出的光子能量为1.51eV17．一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I—U图线，1cU、2cU表示截止电压，下列说法正确的是（）A．甲图中光电管得到的电压为正向电压B．a、c光的波长相等C．a、c光的光强相等D．a、b光的波长相等18．如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是:A．卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D．铀235只要俘获中子就能进行链式反应19．研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关B．光电子的最大初动能与入射光频率有关C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大20．图甲为光电效应实验的电路图，保持光的颜色和光照强度不变，移动滑动变阻器滑片位置或对调电源正负极，得到电流表的示数I随电压表的示数U变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．由能量守恒定律可知，光电子的最大初动能等于入射光子的能量B．由欧姆定律可知，电压表的示数为零时，电流表的示数也为零C．保持光的颜色不变，只增加光照强度时，I－U图像的纵截距0I会增大D．保持光的颜色不变，只增加光照强度时，I－U图像的横截距Uc会增大21．用a．b．c．d表示4种单色光，若①a．b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；②用b．c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；③用b．d照射某金属表面，只有b能使其发射电子．则可推断a．b．c．d分别可能是()A．紫光．蓝光．红光．橙光B．蓝光．紫光．红光．橙光C．紫光．蓝光．橙光．红光D．紫光．橙光．红光．蓝光22．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子23．用一束单色光先后照射锌片和银片，都能产生光电效应。在这两个过程中，下列说法正确的是（）A．光子的能量一定不同B．两金属的逸出功一定相同C．光电子的最大动量一定相同D．光电子的最大初动能一定不同24．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能25．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（）A．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少B．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加C．逸出的光电子的最大初动能减小D．有可能不再产生光电效应【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．C解析：C【解析】【详解】A.大量氢原子向低能级跃迁时能辐射光子数，得N＝6条，故A错误；B.光子的频率由能级差决定，其中从n＝4跃迁到n＝1能级差最大，所发出的光子频率最高，故B错误；C.由能级差可确定出6种光子的能量为：0.66eV、1.89eV、2.55eV、10.2eV、12.09eV、12.75eV有4种子能使金属钠发生光电效应，故C正确；D.金属钠表面逸出的光电子最大初动能为12.75-2.29＝10.46eV，故D错误.2．D解析：D【解析】【详解】根据C42=6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故A错误；由n=4能级跃迁到n=1能级过程中释放能量，原子的能量在减小，根据知，电子动能增大，故B错误；只有从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量，与n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量，都大于这金属的逸出功，其它均小于这金属的逸出功，不能发生光电效应。故C错误；根据光电效应发生条件，E3﹣E1＞W0与E4﹣E1＞W0，其它均小于W0，故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即Em﹣En=hv，以及知道光电效应产生的条件，并学会判定跃迁过程中，动能与电势能，及能量如何变化。3．B解析：B【解析】试题分析：据题意，当用2.5ev能量的光电子照射阴极时有：2012hwmv，当调整滑片使电压表示数为0.7v时电流表示数为0，则说明电场力对光电子做负功，使光电子刚好到不了阳极，则有：2012qumv，所以可以计算得阴极的逸出功为：2011.82whmvhquev，故A、C选项错误而B选项正确；当电压表示数大于0.7v时，电场力做功能力更强，如果增强入射光强度，只会增加光电流强度但增加不了光电子初动能，电流表仍不会有示数，D选项错误。考点：本题考查光电效应。4．C解析：C【解析】【分析】光的干涉、衍射、多普勒等说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，即光是波动性与粒子性的统一，波是概率波．【详解】雨后天边出现彩虹是光的色散，肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡内外两个表面反射回的光发生干涉形成的，叫薄膜干涉．故A错误；由于光具有波动性，又具有粒子性，单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显；故B错误；电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波，故C正确；电子显微镜分辨率比光学显微镜更高，是因为它利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射．故D错误；故选C．【点睛】光的波粒二象性是指光波同时具有波和粒子的双重性质，但有时表现为波动性，有时表现为粒子性．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．5．A解析：A【解析】【分析】根据爱因斯坦光电效应方程kEhW，kE