第53頁（共53頁）2021-2025年高考物理真題知識(shí)點(diǎn)分類匯編之原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性（三）一．選擇題（共17小題）1．（2022?乙卷）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．1×102m B．3×102m C．6×102m D．9×102m2．（2022?河北）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Uc與入射光頻率ν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(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知（）A．鈉的逸出功為hνc B．鈉的截止頻率為8.5×1014Hz C．圖中直線的斜率為普朗克常量 D．遏止電壓Uc與入射光頻率v成正比3．（2022?浙江）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)4．（2022?廣東）目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級(jí)的能量為En=E1n2，其中E1＝﹣13.6eV。如圖是按能量排列的電磁波譜，要使A．紅外線波段的光子 B．可見光波段的光子 C．紫外線波段的光子 D．X射線波段的光子5．（2022?湖南）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6．（2022?江蘇）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7．（2022?湖北）密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴口噴出時(shí)由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為U時(shí)，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U，則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（）A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r8．（2022?重慶）如圖為氫原子的能級(jí)示意圖。已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53～2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76～3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（）A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV9．（2022?北京）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量減少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少10．（2021?海南）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Ek，已知該金屬的逸出功為W0，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ν為（）A．Ekh B．W0h C．E11．（2021?浙江）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12．（2021?江蘇）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ν1＜ν2，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Ekm隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）A． B． C． D．13．（2021?北京）北京高能光源是我國首個(gè)第四代同步輻射光源，計(jì)劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10﹣5m～10﹣11m，對(duì)應(yīng)能量范圍約為10﹣1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個(gè)現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說法正確的是（）A．同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣 B．用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離 C．蛋白質(zhì)分子的線度約為10﹣8m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣 D．盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小14．（2021?浙江）據(jù)《自然》雜志2021年5月17日?qǐng)?bào)道，中國科學(xué)家在稻城“拉索”基地（如圖）探測(cè)到迄今為止最高能量的γ射線，能量值為1.40×1015eV，即（）A．1.40×1015V B．2.24×10﹣4C C．2.24×10﹣4W D．2.24×10﹣4J15．（2021?全國）被激發(fā)到第4能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出各種頻率的光，其中能量最小的光子來自于（）A．從第4能級(jí)到基態(tài)的躍遷 B．從第2能級(jí)到基態(tài)的躍遷 C．從第3能級(jí)到第2能級(jí)的躍遷 D．從第4能級(jí)到第3能級(jí)的躍遷16．（2021?全國）用甲、乙兩種光照射某金屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。已知甲光的頻率是乙光頻率的2倍，則（）A．用甲光照射時(shí)該金屬的逸出功一定比用乙光照射時(shí)的大 B．用甲光照射時(shí)所逸出的光電子數(shù)目一定比用乙光照射時(shí)的更多 C．甲光光子的能量可能小于用甲光照射該金屬時(shí)所逸出的光電子的最大初動(dòng)能 D．乙光光子的能量一定小于用甲光照射該金屬時(shí)所逸出的光電子的最大初動(dòng)能17．（2021?浙江）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”引入原子領(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)變大二．多選題（共3小題）（多選）18．（2022?浙江）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（多選）19．（2022?海南）一群處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷向外發(fā)出不同頻率的光子，則（）A．需要向外吸收能量 B．共能放出6種不同頻率的光子 C．n＝4向n＝3躍遷發(fā)出的光子頻率最大 D．n＝4向n＝1躍遷發(fā)出的光子頻率最大（多選）20．（2022?天津）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

2021-2025年高考物理真題知識(shí)點(diǎn)分類匯編之原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性（三）參考答案與試題解析一．選擇題（共17小題）題號(hào)1234567891011答案BABACBDCBDC題號(hào)121314151617答案CDDDDB二．多選題（共3小題）題號(hào)181920答案BDBDBD一．選擇題（共17小題）1．（2022?乙卷）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．1×102m B．3×102m C．6×102m D．9×102m【考點(diǎn)】光子的動(dòng)量；能量子與量子化現(xiàn)象．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】B【分析】先計(jì)算每個(gè)光子的能量，再根據(jù)以光源為球心，每秒通過某球面的能量相等，列出數(shù)學(xué)表達(dá)式，即可求出某一球面的半徑?！窘獯稹拷猓涸O(shè)每個(gè)光子的能量大小為?，則有：?＝hν=hcλ=6.63×10﹣34×3×1086×1因?yàn)樵摴庠摧椛涞墓β蕿?13W，由W＝Pt可知，每秒向外輻射的能量為W＝113×1J＝113J即以光源為球心，每秒通過某球面的光子能量為113J。故距離光源R處的球面滿足數(shù)學(xué)公式：3×1014×3.315×10﹣19×4πR2＝113可以解得：R≈300m，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查光子能量的計(jì)算，要牢記公式?＝hν，并掌握波長、光速、頻率之間的數(shù)量關(guān)系。難度不大，但計(jì)算時(shí)應(yīng)細(xì)心，避免出錯(cuò)。2．（2022?河北）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Uc與入射光頻率ν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(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知（）A．鈉的逸出功為hνc B．鈉的截止頻率為8.5×1014Hz C．圖中直線的斜率為普朗克常量 D．遏止電壓Uc與入射光頻率v成正比【考點(diǎn)】光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程結(jié)合圖像得出鈉的逸出功和直線的斜率，同時(shí)分析出直線的類型。【解答】解：A、根據(jù)遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系得：eUc＝Ekmax根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekmax＝hν﹣W0結(jié)合圖像可知，當(dāng)Uc為0時(shí)，解得：W0＝hνc，故A正確；B、鈉的截止頻率為νc，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于8.5×1014Hz，故B錯(cuò)誤；C、結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得：Uc可知，圖中直線的斜率表示he，故CD、根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓與入射光頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了光電效應(yīng)方程的相關(guān)應(yīng)用，熟悉圖像的物理意義，理解物理學(xué)概念即可完成分析。3．（2022?浙江）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)【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定性思想；推理法；原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題；推理論證能力．【答案】B【分析】大量處于n＝3能級(jí)的氫原子，最多可以輻射出3種；能級(jí)間躍遷時(shí)，輻射（吸收）的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差；根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件：輻射光的頻率大于極限頻率，從而即可判定?！窘獯稹拷猓篈B、一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多能產(chǎn)生C32=3種不同頻率的光子，故其中從n＝3能級(jí)躍遷到n＝逸出光電子的最大初動(dòng)能為：Ek＝hν﹣w0＝E3﹣E1﹣w0代入數(shù)據(jù)解得：Ek＝9.8eV由德布羅意波公式λ=知p=hλ，從n＝3能級(jí)躍遷到n＝故A錯(cuò)誤，B正確；C、從n＝2能級(jí)的氫原子躍遷到n＝3需要E＝﹣1.51eV﹣（﹣3.40eV）＝1.89eV的光子能量，1.89eV＜2.29eV，不能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D、n＝4能級(jí)的氫原子躍遷發(fā)出的光的能量可以是E＝﹣0.85eV﹣（﹣1.51eV）＝0.66eV，用0.85eV的光子照射，不滿足能量差等于能級(jí)3到能級(jí)4的能量差值，氫原子不能躍遷到n＝4激發(fā)態(tài)，故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查能級(jí)躍遷及光電效應(yīng)方程，知道能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ＝Em﹣En。4．（2022?廣東）目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級(jí)的能量為En=E1n2，其中E1＝﹣13.6eV。如圖是按能量排列的電磁波譜，要使A．紅外線波段的光子 B．可見光波段的光子 C．紫外線波段的光子 D．X射線波段的光子【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．【專題】定量思想；推理法；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)氫原子的能級(jí)公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算出第20能級(jí)的氫原子能量，結(jié)合電磁波譜分析出被吸收的光子類型?！窘獯稹拷猓簹湓拥趎能級(jí)的能量為En=E1n2，其中E1＝﹣13.6eV，且要使n＝20的氫原子吸收一個(gè)光子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，則被吸收的光子能量為E20故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了氫原子的能級(jí)公式，根據(jù)能級(jí)公式代入運(yùn)算結(jié)合電磁波譜即可完成分析，難度不大。5．（2022?湖南）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【考點(diǎn)】原子的核式結(jié)構(gòu)模型；分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；電子束的衍射和干涉及圖樣．【專題】定性思想；理解能力；模型建構(gòu)能力．【答案】C【分析】盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型是為了解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的，玻爾理論保存了部分經(jīng)典物理思想，光電效應(yīng)說明光具有粒子性，衍射是波特有的現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型是為了解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的，氫原子光譜的分立特征說明了盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型有一定的局限性，故A錯(cuò)誤B、玻爾原子理論只能解釋氫原子光譜，對(duì)于其他原子的光譜無法解釋，由于其理論中還保留了部分經(jīng)典物理理論，所以不能完全揭示微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故B錯(cuò)誤；C、光電效應(yīng)現(xiàn)象無法用經(jīng)典的電磁理論解釋，愛因斯坦的光子說能夠完美的解釋這一現(xiàn)象，揭示了光的粒子性，故C正確。D、衍射是波特有的現(xiàn)象，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題在考查基本概念以及對(duì)物理學(xué)發(fā)展的了解，注意不要死記硬背，要深度理解。6．（2022?江蘇）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【考點(diǎn)】光子的動(dòng)量；康普頓效應(yīng)的現(xiàn)象及解釋．【專題】定性思想；推理法；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；理解能力．【答案】B【分析】根據(jù)光子能量計(jì)算公式分析頻率和波長；根據(jù)p=h【解答】解：ABD、根據(jù)光子能量計(jì)算公式E＝hν=hcλ可得：λ=hcE，光在真空中傳播速度C、根據(jù)p=hλ可知，光子能量增加后波長減小，則光子動(dòng)量增加，故故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查光子能量的計(jì)算公式、德布羅意波長的計(jì)算公式，解答本題的關(guān)鍵是掌握光子能量計(jì)算公式、波長與頻率的關(guān)系。7．（2022?湖北）密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把密度相同的許多油滴從上板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴從噴口噴出時(shí)由于摩擦而帶電。金屬板間電勢(shì)差為U時(shí)，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止。若僅將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U，則在板間能保持靜止的球狀油滴所帶電荷量和半徑可以為（）A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r【考點(diǎn)】密立根油滴實(shí)驗(yàn)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】球狀油滴在板間保持靜止，根據(jù)平衡條件可知電勢(shì)差、電荷量和半徑需滿足的關(guān)系，即可知當(dāng)電勢(shì)差變化時(shí)，電荷量與半徑的變化?！窘獯稹拷猓航饘侔彘g電勢(shì)差為U時(shí)，電荷量為q、半徑為r的球狀油滴在板間保持靜止，根據(jù)平衡條件得qUd=mg將金屬板間電勢(shì)差調(diào)整為2U時(shí)，能在板間保持靜止的球狀油滴受力平衡，則q'2Ud=m′聯(lián)立解得：q'＝4q，r'＝2r，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球狀油滴在極板間靜止時(shí)，電場(chǎng)力和重力平衡，找出電勢(shì)差、電荷量和半徑需滿足的關(guān)系是解題關(guān)鍵。8．（2022?重慶）如圖為氫原子的能級(jí)示意圖。已知藍(lán)光光子的能量范圍為2.53～2.76eV，紫光光子的能量范圍為2.76～3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（）A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．【專題】定量思想；推理法；原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題；推理論證能力；分析綜合能力．【答案】C【分析】根據(jù)大量處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后可輻射出2種可見光光子，確定出氫原子躍遷到第幾能級(jí)，從而求出氫原子應(yīng)吸收的能量?！窘獯稹拷猓阂李}意知使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍(lán)光，不輻射紫光，則由藍(lán)光光子能量范圍可知，氫原子從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷可輻射藍(lán)光，不輻射紫光（即從n＝4，躍遷到n＝2輻射藍(lán)光），則需激發(fā)氫原子到n＝4能級(jí)，則激發(fā)氫原子的光子能量為ΔE＝E4﹣E1＝﹣0.85ev﹣（﹣13.6ev）＝12.75eV，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷輻射或吸收光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收光子。9．（2022?北京）氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量減少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量減少【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；熱學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué)；理解能力．【答案】B【分析】氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，氫原子放出光子，動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，整體的能量減小?！窘獯稹拷猓簹湓訌哪臣ぐl(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子放出光子，能量減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了氫原子的能級(jí)躍遷，理解躍遷前后的能量變化即可，屬于基礎(chǔ)題型。10．（2021?海南）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Ek，已知該金屬的逸出功為W0，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ν為（）A．Ekh B．W0h C．E【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝W0+Ek進(jìn)行求解即可?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知hν＝W0+Ek解得該單色光的頻率為ν=故ABC錯(cuò)誤，D正確故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，以及知道逸出功與極限頻率的關(guān)系，注意普朗克常數(shù)的含義。11．（2021?浙江）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【考點(diǎn)】能量子與量子化現(xiàn)象．【專題】定性思想；歸納法；原子的核式結(jié)構(gòu)及其組成；理解能力．【答案】C【分析】量子是不可分割的最小的單元；能量子是表示能量的最小單元；量子表示微觀世界的不連續(xù)性；量子不是實(shí)物粒子?！窘獯稹拷猓篈、量子不是計(jì)算機(jī)的程序，量子是不可分割的最小的單元，故A錯(cuò)誤；B、量子最早由普朗克于1900年提出，普朗克假設(shè)物體發(fā)射出電磁輻射能量是一份一份的，其中每一份被他稱作能量子，電磁輻射能量是其整數(shù)倍，所以量子是表示能量的單元，而非運(yùn)算速度的單位，故B錯(cuò)誤；C、量子是不可分割的最小的單元，表示微觀世界的不連續(xù)性，即通常所說的“量子化”，故C正確；D、量子不是實(shí)物粒子，不是像質(zhì)子、中子那樣的微觀粒子，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題以2020年12月我國科學(xué)家在量子計(jì)算領(lǐng)域取得了重大成果為情景載體，考查了量子化現(xiàn)象，要明確事物是不連續(xù)的，一份一份的。12．（2021?江蘇）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ν1＜ν2，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Ekm隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】光電效應(yīng)方程的圖像問題．【專題】推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】C【分析】由光電效應(yīng)方程即動(dòng)能定理得：Ekm＝eU+hν﹣hν0，逸出功是金屬的固有屬性，不同金屬逸出功不同，入射光的頻率相同，遏止電壓大的，金屬的逸出功小?！窘獯稹拷猓河晒怆娦?yīng)方程：hν=12mvm又W0＝hν0，光電子到達(dá)A極板過程，由動(dòng)能定理：eU＝Ekm-12m聯(lián)立知，光電子到達(dá)A板時(shí)動(dòng)能的最大值Ekm＝eU+hν﹣hν0，可見Ekm﹣U圖像的斜率為e，縱截距為hν﹣hν0。由題知，1材料的截止頻率小于2材料的截止頻率，即ν1＜ν2，且入射光相同，則hν﹣hν1＞hν﹣hν2，可見用材料1和2進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)得到的Ekm﹣U圖線相互平行，且用材料1進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)得到的Ekm﹣U圖像的縱截距較大。故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查了光電效應(yīng)現(xiàn)象，解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程以及知道最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系，注意金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)。13．（2021?北京）北京高能光源是我國首個(gè)第四代同步輻射光源，計(jì)劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10﹣5m～10﹣11m，對(duì)應(yīng)能量范圍約為10﹣1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個(gè)現(xiàn)象最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子能量約為109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。下列說法正確的是（）A．同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣 B．用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離 C．蛋白質(zhì)分子的線度約為10﹣8m，不能用同步輻射光得到其衍射圖樣 D．盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．【專題】定量思想；推理法；原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題；分析綜合能力．【答案】D【分析】根據(jù)題中敘述分析“同步輻射”的原理，再結(jié)合能級(jí)躍遷分析A選項(xiàng)；使基態(tài)的氫原子電離需要的能量是13.6eV，由此分析B選項(xiàng)；比較光的波長與蛋白質(zhì)分子的線度分析C選項(xiàng)；回旋一圈輻射的總能量約為104eV，占單個(gè)電子能量的十萬分之一，由此分析D選項(xiàng)?！窘獯稹拷猓篈、速度接近光速的電子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這是“同步輻射”。處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會(huì)自發(fā)地向能量較低的能級(jí)躍遷，放出光子，這是原子發(fā)光的機(jī)理，二者發(fā)光的機(jī)理不同，故A錯(cuò)誤；B、使基態(tài)的氫原子電離需要的能量是13.6eV，單個(gè)電子回旋一圈輻射的總能量約為104eV＞13.6eV，所以用同步輻射光照射氫原子，能使氫原子電離，故B錯(cuò)誤；C、同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長范圍約為10﹣5m～10﹣11m，蛋白質(zhì)分子的線度約為10﹣8m，可以用同步輻射光得到其衍射圖樣，故C錯(cuò)誤；D、回旋一圈輻射的總能量約為104eV，占單個(gè)電子能量的十萬分之一，所以電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查“同步輻射”和“能級(jí)躍遷”的區(qū)別，關(guān)鍵是知道二者產(chǎn)生的機(jī)理不同，知道光子能量的計(jì)算公式。14．（2021?浙江）據(jù)《自然》雜志2021年5月17日?qǐng)?bào)道，中國科學(xué)家在稻城“拉索”基地（如圖）探測(cè)到迄今為止最高能量的γ射線，能量值為1.40×1015eV，即（）A．1.40×1015V B．2.24×10﹣4C C．2.24×10﹣4W D．2.24×10﹣4J【考點(diǎn)】光子的動(dòng)量；點(diǎn)電荷及其條件．【專題】推理法；推理論證能力．【答案】D【分析】題干中給出的能量值為1.40×1015eV，eV即電子伏特為能量單位，選項(xiàng)中同為能量單位的只有J，換算關(guān)系為1eV＝1.6×10﹣19J.【解答】解：題干給出γ射線，能量值為1.40×1015eV，eV即電子伏特，為能量單位，1eV＝1.6×10﹣19J，ABC、ABC選項(xiàng)中所給單位均非能量單位，其中V為伏特，是電壓/電勢(shì)差的單位，C為庫侖，電荷量的單位，W為瓦特，是功率的單位，故ABC錯(cuò)誤；D、1.40×1015eV＝1.40×1015×1.6×10﹣19J＝2.24×10﹣4J，故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查單位換算，題干中給出的eV為能量單位，分析各選項(xiàng)通過排除法可較快排除錯(cuò)誤選項(xiàng)，通過單位換算可求出正確選項(xiàng)，本題難度不大。15．（2021?全國）被激發(fā)到第4能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出各種頻率的光，其中能量最小的光子來自于（）A．從第4能級(jí)到基態(tài)的躍遷 B．從第2能級(jí)到基態(tài)的躍遷 C．從第3能級(jí)到第2能級(jí)的躍遷 D．從第4能級(jí)到第3能級(jí)的躍遷【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．【專題】定性思想；推理法；原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能極差，由此分析出能量最小的光子對(duì)應(yīng)的躍遷情況?！窘獯稹拷猓耗芰孔钚〉墓庾觼碜阅軜O差最小的躍遷，因?yàn)閺膎＝4到低能態(tài)躍遷中，以從n＝4到n＝3的能極差最小，則輻射出的光子的能量最小，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查啦氫原子的躍遷的相關(guān)應(yīng)用，理解躍遷的光子的能量的計(jì)算即可，屬于基礎(chǔ)題型。16．（2021?全國）用甲、乙兩種光照射某金屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。已知甲光的頻率是乙光頻率的2倍，則（）A．用甲光照射時(shí)該金屬的逸出功一定比用乙光照射時(shí)的大 B．用甲光照射時(shí)所逸出的光電子數(shù)目一定比用乙光照射時(shí)的更多 C．甲光光子的能量可能小于用甲光照射該金屬時(shí)所逸出的光電子的最大初動(dòng)能 D．乙光光子的能量一定小于用甲光照射該金屬時(shí)所逸出的光電子的最大初動(dòng)能【考點(diǎn)】光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題；推理論證能力．【答案】D【分析】當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，光電效應(yīng)逸出光電子數(shù)目與入射光強(qiáng)度有關(guān)，根據(jù)光電效應(yīng)方程，判斷逸出的光電子的最大初動(dòng)能?！窘獯稹拷猓篈.金屬的逸出功與金屬本身有關(guān)，與光的頻率無關(guān)，故A錯(cuò)誤B.甲、乙兩種光照射某金屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，逸出的光電子數(shù)目與光照的強(qiáng)度有關(guān)，與光照頻率無關(guān)，故B錯(cuò)誤C.根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ek＝hν﹣W0則甲光光子的能量一定大于用甲光照射該金屬時(shí)所逸出的光電子的最大初動(dòng)能，故C錯(cuò)誤D.根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ek＝hν﹣W0則用甲光照射該金屬時(shí)所逸出的光電子的最大初動(dòng)能Ek又有hν乙＞W(wǎng)0則E故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了產(chǎn)生光電效應(yīng)的原理和電子的最大初動(dòng)能公式，理解光電效應(yīng)方程的應(yīng)用，注意光電流影響因素。17．（2021?浙江）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”引入原子領(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【考點(diǎn)】光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；光具有波粒二象性；分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）．【專題】定性思想；歸納法；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；理解能力．【答案】B【分析】個(gè)別光子的行為是隨機(jī)的，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性，光的波動(dòng)性不是光子之間相互作用的結(jié)果；玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域；光電效應(yīng)揭示了光的粒子性；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，會(huì)使金屬球附近的空氣電離，根據(jù)電荷間的作用力分析驗(yàn)電器金屬箔的張角如何變化。【解答】解：A、在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，減小光的強(qiáng)度，讓光子通過雙縫后，光子只能一個(gè)接一個(gè)地到達(dá)光屏，經(jīng)過足夠長時(shí)間，發(fā)現(xiàn)干涉條紋。單個(gè)光子所到達(dá)哪個(gè)位置是隨機(jī)的，大量光子卻表現(xiàn)出波動(dòng)性，這表明光的波動(dòng)性不是由光子之間的相互作用引起的，故A錯(cuò)誤；B、玻爾第一次將“量子”觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，故B正確；C、光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，但是不能證明光子除了能量之外還具有動(dòng)量，康普頓效應(yīng)證明了光子具有動(dòng)量，故C錯(cuò)誤；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時(shí)，會(huì)使金屬球附近的空氣電離，金屬球吸引負(fù)離子而使驗(yàn)電器金屬箔的張角會(huì)變小，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握現(xiàn)代物理的基礎(chǔ)知識(shí)，知道光的干涉及現(xiàn)象是波動(dòng)性的表現(xiàn)，明確光電效應(yīng)的意義：光電效應(yīng)揭示了光的粒子性。二．多選題（共3小題）（多選）18．（2022?浙江）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【考點(diǎn)】電子束的衍射和干涉及圖樣；動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別與聯(lián)系；實(shí)物粒子的波動(dòng)性；德布羅意波的公式．【專題】參照思想；推理法；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；推理論證能力．【答案】BD【分析】由經(jīng)典力學(xué)動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系式求電子的動(dòng)能；由物質(zhì)波波長公式求電子的波長；實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，但由于波長太小，我們無法直接觀測(cè)到，電子衍射圖樣有力的證明了物質(zhì)波的存在，波粒二象性是指既具有波動(dòng)性又有粒子性，少量體現(xiàn)粒子性，大量體現(xiàn)波動(dòng)性；微觀（小到分子、原子尺度）領(lǐng)域，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用；由不確定性關(guān)系來判斷微觀粒子沒有準(zhǔn)確的位置?！窘獯稹拷猓篈、電子的動(dòng)能Ek=12mv2=p22B、發(fā)射電子波長λ=hp=6.6×10-341.2×10C、電子不一定成雙成對(duì)通過雙縫才有干涉圖樣，電子在運(yùn)動(dòng)的過程中具有波動(dòng)性的特點(diǎn)，到達(dá)各位置的概率不相同，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)物質(zhì)波是概率波的概念，對(duì)于一個(gè)粒子通過單縫落在何處，是不確定的，但是中央亮條紋，故概率最大落在中央亮紋處，也有可能落在暗紋處，但是落在暗紋處的幾率很小，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是物質(zhì)波也具有波粒二象性，牛頓運(yùn)動(dòng)定律在微觀領(lǐng)域不再適用以及不確定性關(guān)系，屬于基礎(chǔ)內(nèi)容，要求學(xué)生強(qiáng)化記憶，多加訓(xùn)練。（多選）19．（2022?海南）一群處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷向外發(fā)出不同頻率的光子，則（）A．需要向外吸收能量 B．共能放出6種不同頻率的光子 C．n＝4向n＝3躍遷發(fā)出的光子頻率最大 D．n＝4向n＝1躍遷發(fā)出的光子頻率最大【考點(diǎn)】分析能級(jí)躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；分析能級(jí)躍遷過程中釋放的光子種類．【專題】定量思想；推理法；原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題；推理論證能力．【答案】BD【分析】根據(jù)玻爾理論分析可能的躍遷方式；氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷釋放能量；由E＝En﹣Em即可求出躍遷釋放的能力；根據(jù)躍遷的規(guī)律，結(jié)合可能的躍遷的不同路徑分析可能的種類即可?！窘獯稹拷猓篈、氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)需要釋放光子，對(duì)外釋放能力，故A錯(cuò)誤；B、一群處于在n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)可發(fā)出的光譜線條數(shù)最多為C42=6CD、根據(jù)E＝En﹣Em，可知n＝4向n＝1躍遷發(fā)出的光子能量最大，光頻率最大，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收光子。（多選）20．（2022?天津）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【考點(diǎn)】計(jì)算能級(jí)躍遷過程中吸收或釋放的光子的頻率和波長；電磁波譜；更換光的顏色判斷條紋間距的變化；光發(fā)生明顯衍射的條件；遏止電壓及其影響因素．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】BD【分析】本題根據(jù)電磁波譜的波長（頻率）排序、衍射條件、愛因斯坦光電效應(yīng)規(guī)律、干涉條紋間距公式，即可解答?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)a、b兩單色光在電磁波譜中的位置，a的波長長、頻率?。ü庾幽芰啃。〢.若a、b光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生，根據(jù)躍遷規(guī)律，產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差小，故A錯(cuò)誤；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，故B正確；C.若a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)規(guī)律，a光逸出的電子最大初動(dòng)能更小，故遏止電壓低，故C錯(cuò)誤；D.若a、b光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時(shí)，根據(jù)干涉條紋間距公式Δx＝Lλd，a光的干涉條紋間距大，故D故選：BD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)電磁波譜的波長（頻率）排序、衍射條件、愛因斯坦光電效應(yīng)規(guī)律、干涉條紋間距公式的掌握，考點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)。

考點(diǎn)卡片1．動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別與聯(lián)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別與聯(lián)系見下表【命題方向】甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為m甲：m乙＝1：4，若它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能相等，則它們動(dòng)量大小之比p甲：p乙是（）A、1：1B、1：2C、1：4D、2：1分析：根據(jù)動(dòng)量和動(dòng)能的表達(dá)式求出動(dòng)量和動(dòng)能之間的關(guān)系即可求解．解答：根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)能相等得：1甲的動(dòng)量為：p甲＝m甲v甲=乙的動(dòng)量為：p乙=所以p故選：B。點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．【解題思路點(diǎn)撥】1.動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體運(yùn)動(dòng)情況的物理量，動(dòng)能是從能量的角度進(jìn)行描述，動(dòng)量是從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度進(jìn)行描述。2.動(dòng)量與動(dòng)能之間存在定量關(guān)系：p=2mEk或3.動(dòng)量與動(dòng)能之間沒有必然的聯(lián)系，動(dòng)量大的物體動(dòng)能不一定大；動(dòng)能大的物體，動(dòng)量不一定大。2．點(diǎn)電荷及其條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義：當(dāng)帶電體之間的距離比他們自身的大小大得多，以致帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體可以看作帶電的點(diǎn)，叫作點(diǎn)電荷。2.點(diǎn)電荷是理想化模型只有電荷量，沒有大小、形狀的理想化模型，類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，實(shí)際中并不存在。3.將帶電體看成點(diǎn)電荷的條件如果帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響很小，就可以忽略這些次要因素，只保留對(duì)研究的問題起關(guān)鍵作用的電荷量，帶電體就能看成點(diǎn)電荷。4.注意區(qū)分點(diǎn)電荷與元電荷（1）元電荷是最小的電荷量，其數(shù)值等于一個(gè)電子或一個(gè)質(zhì)子所帶電荷量的絕對(duì)值。（2）點(diǎn)電荷只是不考慮帶電體的大小，形狀及電荷分布狀況，是帶電個(gè)體，其帶電荷量可以很大也可以很小，但它一定是元電荷的整數(shù)倍?！久}方向】下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法正確的是（）A.兩個(gè)帶電體無論多大，只要它們之間的距離遠(yuǎn)大于它們的大小，這兩個(gè)帶電體就可以看作點(diǎn)電荷B.一個(gè)帶電體只要它的體積很小，則在任何情況下，都可以看作點(diǎn)電荷C.一個(gè)體積很大的帶電體，在任何情況下，都不能看作點(diǎn)電荷D.兩個(gè)帶電的金屬小球，不一定能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處理分析：點(diǎn)電荷是靜電學(xué)中的一個(gè)理想模型，當(dāng)帶電體之間的距離遠(yuǎn)大于帶電體本身的尺寸，以至于帶電體本身的大小和形狀對(duì)帶電體間的作用力影響可忽略不計(jì)時(shí)，帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。解答：A、能否看成點(diǎn)電荷，要根據(jù)所研究問題的性質(zhì)來確定的，比如，兩個(gè)相距很遠(yuǎn)的帶電體，即使體積很大，在研究它們之間的庫侖力作用時(shí)，只要它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它們的大小，這兩個(gè)帶電體就可以看作是點(diǎn)電荷，故A正確；BC、由帶電體看作點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)帶電體的形狀對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，帶電體能否看作點(diǎn)電荷是由研究問題的性質(zhì)決定，與自身大小、形狀無具體關(guān)系，故BC錯(cuò)誤；D、兩個(gè)帶電的金屬小球，其大小和形狀對(duì)電荷分布影響不能忽略時(shí)，不能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處理，故D正確。故選：AD。點(diǎn)評(píng)：如果在研究的問題中，帶電體的形狀、大小以及電荷分布可以忽略不計(jì)，才可以看成點(diǎn)電荷。本題關(guān)鍵是對(duì)帶電體可看成點(diǎn)電荷條件的理解?！窘忸}思路點(diǎn)撥】帶電體能否看成點(diǎn)電荷可以類比質(zhì)點(diǎn)，是由所研究的問題決定的，同一個(gè)帶電體在某些問題里可以看成點(diǎn)電荷，在某些問題可能就不能看成點(diǎn)電荷了。3．從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)需要從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決的電場(chǎng)問題，可能涉及到功能關(guān)系、動(dòng)能定理、能量守恒、機(jī)械能守恒定律、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化等情況?！久}方向】圖所示，軌道由粗糙斜面AB、DF與半徑為R的光滑圓弧BCD組成，斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，斜面與水平面間的夾角60°，∠BOD＝120°，虛線BM左側(cè)、DN右側(cè)分布等大反向勻強(qiáng)電場(chǎng)E，帶電量為﹣q（q＞0）的物塊從A點(diǎn)以6gR的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，物塊質(zhì)量為m，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。AB長度為2R，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mgqA、物塊到B點(diǎn)時(shí)的速度為2B、物塊在最低點(diǎn)的最大壓力為3mgC、物塊最終在圓弧BCD做往返運(yùn)動(dòng)D、物塊在斜面運(yùn)動(dòng)的總路程為3R分析：從A到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理，可以得到B點(diǎn)時(shí)的速度；從B到C用動(dòng)能定理，可以得到C點(diǎn)的速度，結(jié)合豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第三定律，可以計(jì)算C點(diǎn)的壓力；根據(jù)對(duì)物塊在斜面的受力分析，可以判斷其會(huì)停在斜面上還是會(huì)在圓弧內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)；根據(jù)全過程動(dòng)能定理可以判斷其總路程。解答：A、對(duì)物塊在左側(cè)斜面上釋放時(shí)進(jìn)行受力分析，可以得到如圖：在垂直于斜面的方向上：mgcos60°+qEsin60°＝N，此時(shí)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，故：f＝μN(yùn)，解得N＝2mg，在物塊從A到B的過程中，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理：mg?2Rsin60°-B、在物塊從B到C的過程中，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理：mgR(1-cos60°)=12mvCCD、物塊從B到右側(cè)的過程，設(shè)到某點(diǎn)速度減為0，在右側(cè)斜面的位移為x，則在該過程中：-mgxsin60°-qExcos60°-μN(yùn)x=0-12mvB2，解得：x＝R，此時(shí)摩擦力反向，之后：mgsin60°＝qEcos60°，摩擦力減為故選：AD。點(diǎn)評(píng)：本題考查涉及電場(chǎng)力的功能關(guān)系問題，注意當(dāng)速度減為0時(shí)，摩擦力可以突變，方向大小皆可變。在計(jì)算物塊對(duì)地面壓力時(shí)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到支持力后，要寫結(jié)合牛頓第三定律得到壓力。【解題思路點(diǎn)撥】電場(chǎng)中的功能關(guān)系如下：1.合力做功等于物體動(dòng)能的變化量，即W合＝ΔEk，這里的W合指合外力做的功。2.靜電力做功決定帶電體電勢(shì)能的變化量，即WAB＝EPA﹣EPB＝﹣ΔEP。這與重力做功和重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系類似。3.只有靜電力做功時(shí)，帶電體電勢(shì)能與機(jī)械能的總量不變，即EP1+E機(jī)1＝EP2+E機(jī)2。這與只有重力做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒類似。4．電磁波譜【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】電磁波譜1．電磁波譜：按照電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜．2．電磁波譜按波長由大到小的排列順序?yàn)闊o線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．3．各種電磁波的特性：紅外線熱效應(yīng)顯著；紫外線化學(xué)、生理作用顯著并能產(chǎn)生熒光效應(yīng)；X射線穿透本領(lǐng)很大；γ射線穿透本領(lǐng)更大．【命題方向】電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是（）A．無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B．紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C．γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D．紫外線、無線電波、γ射線、紅外線【分析】電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．解：按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線．故選A．【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁波譜的相關(guān)知識(shí)，多背才能解決此題．【解題方法點(diǎn)撥】電磁波譜分析及電磁波的應(yīng)用電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應(yīng)用遞變規(guī)律無線電波＜3×1011＞10﹣3波動(dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無線電技術(shù)紅外線1011～101510﹣3～10﹣7熱效應(yīng)紅外遙感可見光101510﹣7引起視覺照明、攝影紫外線1015～101710﹣7～10﹣9化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線1016～101910﹣8～10﹣11貫穿本領(lǐng)強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視γ射線＞1019＜10﹣11貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療5．更換光的顏色判斷條紋間距的變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示2.單縫屏的作用獲得一個(gè)線光源，使光源有唯一的頻率和振動(dòng)情況。如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏（托馬斯?楊所處年代沒有激光）。3.雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上，又照到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動(dòng)情況完全一致的相干光。4.相鄰亮條紋（或暗條紋）間的距離△x與入射光波長λ之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如下圖所示，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對(duì)屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P，兩縫與P的距離PS1＝r1，PS2＝r2。在線段PS2上作PM＝PS1，則S2M＝r2﹣r1，因d?l，三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2﹣r1＝dsinθ（令∠S2S1M＝θ）又x＝ltanθ≈lsinθ聯(lián)立可得r2﹣r1＝dx若P處為亮條紋，則dxl=±kλ（k＝0，1，解得x＝±kldλ（k＝0，1，2所以相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=ld【命題方向】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中保持狹縫間的距離和狹縫到屏的距離都不變，用不同的色光照射時(shí)，則下列敘述正確的是（）A、紅光的干涉條紋間距最大B、紫光的干涉條紋間距最大C、紅光和紫光干涉條紋間距一樣大D、用白光照射會(huì)出現(xiàn)白色干涉條紋分析：紅光的波長大于紫光的波長，根據(jù)Δx=解答：ABC、根據(jù)Δx=Ldλ得，狹縫間的距離和狹縫到屏的距離都不變，紅光的波長比紫光的波長大，所以紅光干涉條紋的間距大。故D、用白光照射會(huì)出現(xiàn)彩色條紋。故D錯(cuò)誤。故選：A。點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式Δx=【解題思路點(diǎn)撥】條紋間距Δx與雙縫距離d、光的波長λ及雙縫到屏的距離l之間的關(guān)系為Δx=ldλ，當(dāng)其他因素不變時(shí)，條紋間距與波長成正比，再由光的波長與頻率及光速的關(guān)系c＝λ所以對(duì)于可見光而言，從紅光到紫光，頻率逐漸增大，雙縫干涉的條紋間距逐漸減小。6．光發(fā)生明顯衍射的條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】光發(fā)生衍射是不需要條件的，衍射是光的波動(dòng)性的表現(xiàn)，任何光都能發(fā)生衍射現(xiàn)象。但光發(fā)生明顯衍射是有條件的：只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至比光波波長還小時(shí)，出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象【命題方向】為了觀察到納米級(jí)的微小結(jié)構(gòu)，需要用到分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡。下列說法中正確的是（）A、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射B、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光長，因此不容易發(fā)生明顯衍射C、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此更容易發(fā)生明顯衍射D、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光長，因此更容易發(fā)生明顯衍射分析：衍射是波特有的性質(zhì)，是光遇到障礙物時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件時(shí)：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或比波長還小。光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播。解答：A、分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡，因?yàn)殡娮语@微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射，所以A正確；B、分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡，因?yàn)殡娮语@微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射，所以B錯(cuò)誤；C、分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡，因?yàn)殡娮语@微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射，所以C錯(cuò)誤；D、分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡，因?yàn)殡娮语@微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射，所以D錯(cuò)誤；故選：A。點(diǎn)評(píng)：注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的積累，加強(qiáng)對(duì)基本概念的深入理解，是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵。掌握了衍射現(xiàn)象的特點(diǎn)即可順利解決此題，這就需要同學(xué)們一定要不遺余力的加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和記憶?！窘忸}思路點(diǎn)撥】當(dāng)障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至比光波波長還小時(shí)，出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象7．能量子與量子化現(xiàn)象【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.能量子假說：所謂能量子就是能量的最小單元．微觀領(lǐng)域里能量的變化總表現(xiàn)為電磁波的輻射與吸收，不同頻率的電磁波其能量子的值不同，表達(dá)式為：E＝hν其中，ν是電磁波的頻率，h是一個(gè)普遍適用的常量，稱作普朗克常量．由實(shí)驗(yàn)測(cè)得h＝6.63×10﹣34J?s．2．能量的量子化在微觀領(lǐng)域里能量的不連續(xù)變化，即只能取分立值的現(xiàn)象，叫做能量的量子化．量子化現(xiàn)象是微觀世界的普遍現(xiàn)象，這與經(jīng)典理論產(chǎn)生尖銳矛盾．這暴露了經(jīng)典物理學(xué)的局限性（宏觀、低速）．從而引發(fā)了物理學(xué)的革命﹣﹣量子論的建立，使人類對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)由宏觀世界進(jìn)入微觀領(lǐng)域．【命題方向】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，要能引起人眼的感覺，進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為（）A、1個(gè)B、3個(gè)C、30個(gè)D、300個(gè)分析：要求引起人眼的感覺的最少的光子數(shù)，需要知道單個(gè)光子的能量E＝hγ，而根據(jù)c＝λγ可知光子的頻率γ=c解答：根據(jù)c＝λγ可知光子的頻率γ=c而單個(gè)光子的能量E＝hγ＝hcλ故要引起人眼的感覺，進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為n=E總故B正確。故選：B。點(diǎn)評(píng)：本題難度不大，但綜合性很強(qiáng)，是一道不可多得的好題。【解題思路點(diǎn)撥】1.微觀領(lǐng)域的能量是不連續(xù)的，是一份份的。2.最小的能量叫作能量子，能量的大小為?＝hν。8．光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)：在光的照射下金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫做光電子．特別提醒：（1）光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象．（2）定義中的光包括可見光和不可見光．2．幾個(gè)名詞解釋（1）遏止電壓：使光電流減小到零時(shí)的最小反向電壓UC．（2）截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率（又叫極限頻率）．不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的截止頻率．（3）逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功．3．光電效應(yīng)規(guī)律（1）每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)．（2）光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大．（3）只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，照到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10﹣9s，與光的強(qiáng)度無關(guān)．（4）當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比．【命題方向】題型一：光電效應(yīng)規(guī)律的理解關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下面說法中正確的是（）A．當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也就越大B．當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，如果入射光的強(qiáng)度減弱，從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加C．對(duì)某金屬來說，入射光波長必須大于一極限值，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則所有金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定相同分析：光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，根據(jù)光電效應(yīng)方程判斷光電子的最大初動(dòng)能與什么因素有關(guān)．解答：A、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hv﹣W0，知入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大．故A正確．B、光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，入射光的強(qiáng)度不影響發(fā)出光電子的時(shí)間間隔．故B錯(cuò)誤．C、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，即入射光的波長小于金屬的極限波長．故C錯(cuò)誤．D、不同的金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hv﹣W0，知同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能不同．故D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及掌握光電效應(yīng)方程．【解題方法點(diǎn)撥】光電效應(yīng)規(guī)律的解釋存在極限頻率電子從金屬表面逸出，首先須克服金屬原子核的引力做功W0，入射光子能量不能小于W0，對(duì)應(yīng)的最小頻率ν0=W0光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能，對(duì)于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻率增大而增大，一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子，故光電子最大初動(dòng)能與光照強(qiáng)度無關(guān)效應(yīng)具有瞬時(shí)性（10﹣9s）光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要能量積累的過程9．遏止電壓及其影響因素【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.如果施加反向電壓，也就是陰極接電源正極、陽極接電源負(fù)極，在光電管兩極間形成使電子減速的電場(chǎng)，電流有可能為0。使光電流減小到0的反向電壓Uc稱為截止電壓。截止電壓的存在意味著光電子具有一定的初速度，初速度的上限vc應(yīng)該滿足以下關(guān)系12m進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，同一種金屬對(duì)于一定頻率的光，無論光的強(qiáng)弱如何，截止電壓都是一樣的。光的頻率ν改變時(shí)，截止電壓Uc也會(huì)改變。這意味著，對(duì)于同一種金屬，光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)。2.截止電壓與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)。3.截止電壓的計(jì)算：通過Ek＝eUc可得Uc=Eke?！久}方向】用頻率為γ的單色光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)，改變光電管兩端的電壓，測(cè)得遏止電壓為U.已知電子的電量為e，普朗克常量為h。若換用頻率為2γ的單色光照射陰極K時(shí)，遏止電壓為（）A、U0+hγeB、1.5U0C、2U0D、分析：由電子的最大初動(dòng)能Ek與遏止電壓U0的關(guān)系式Ek＝eU0及光電效應(yīng)方程為Ek＝hν﹣W0可分析求解。解答：設(shè)金屬的逸出功為W0，根據(jù)動(dòng)能定理，光電子的最大初動(dòng)能Ek與遏止電壓U0的關(guān)系式Ek＝eU0，光電效應(yīng)方程為Ek＝hν﹣W0，聯(lián)立可得eU0＝hν﹣W0①若換用頻率為2ν的單色光照射陰極K時(shí)，同理可得eU0′＝2hν﹣W0②，由①②聯(lián)立解得U0′=U0+hν故選：A。點(diǎn)評(píng)：本題考查了光電效應(yīng)的相關(guān)問題，考查知識(shí)點(diǎn)針對(duì)性強(qiáng)，重點(diǎn)突出，考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.截止電壓是有入射光線和金屬的逸出功共同決定的，并且只與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)。2.遏止電壓與愛因斯坦光電效應(yīng)的聯(lián)系是：eUc＝Ek＝hv﹣W0。10．愛因斯坦光電效應(yīng)方程【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了光電效應(yīng)理論。1.光電效應(yīng)方程：Ek＝hν﹣W0，其中hν為入射光子的能量，Ek為光電子的最大初動(dòng)能，W0是金屬的逸出功．2.愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的理解：①只有當(dāng)hv＞W(wǎng)0時(shí)，光電子才可以從金屬中逸出，vc=W②光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率v有關(guān)，而與光的強(qiáng)弱無關(guān)。這就解釋了截止電壓和光強(qiáng)無關(guān)。③電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時(shí)間，光電流自然幾乎是瞬時(shí)產(chǎn)生的。④對(duì)于同種頻率的光，光較強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大?！久}方向】如圖，當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．（1）求此時(shí)光電子的最大初動(dòng)能的大?。?）求該陰極材料的逸出功．分析：光電子射出后，有一定的動(dòng)能，若能夠到達(dá)另一極板則電流表有示數(shù)，當(dāng)恰好不能達(dá)到時(shí)，說明電子射出的初動(dòng)能恰好克服電場(chǎng)力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答．解答：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U＝0.60V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽極，因此eU＝Ekm由光電效應(yīng)方程：Ekm＝hν﹣W0由以上二式：Ekm＝0.6eV，W0＝1.9eV．所以此時(shí)最大初動(dòng)能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV．答：（1）求此時(shí)光電子的最大初動(dòng)能的大小是0.6eV．（2）求該陰極材料的逸出功是1.9eV．點(diǎn)評(píng)：正確理解該實(shí)驗(yàn)的原理和光電效應(yīng)方程中各個(gè)物理量的含義是解答本題的關(guān)鍵．【解題方法點(diǎn)撥】光電效應(yīng)方程Ek＝hv﹣W0的四點(diǎn)理解（1）式中的Ek是光電子的最大初動(dòng)能，就某個(gè)光電子而言，其離開金屬表面時(shí)剩余動(dòng)能大小可以是0～Ek范圍內(nèi)的任何數(shù)值。（2）光電效應(yīng)方程實(shí)質(zhì)上是能量守恒方程。①能量為?＝hν的光子被電子吸收，電子把這些能量的一部分用來克服金屬表面對(duì)它的吸引而做功，另一部分就是電子離開金屬表面時(shí)的動(dòng)能。②如果克服吸引力做功最少，為W0，則電子離開金屬表面時(shí)動(dòng)能最大，為Ek，根據(jù)能量守恒定律可知Ek＝hν﹣W0。（3）光電效應(yīng)方程包含了產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件。若發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動(dòng)能必須大于零，即Ek＝hv一W0＞0，亦即hν＞W(wǎng)0，ν＞W(wǎng)0h=νc11．光電效應(yīng)方程的圖像問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.愛因斯坦光電效應(yīng)方程為：Ek＝hν﹣W0，因此可以做出Ek隨ν變化的圖像。如下圖：圖像中，斜率為普朗克常量h，縱截距為逸出功，橫截距為截止頻率。2.因?yàn)閑Uc=12mv2，光電效應(yīng)方程可以做出以下變形：eUc＝hν﹣因此可以做出Uc隨ν變化的圖像，如下圖：由eUc＝hν﹣W0變形可得Uc=heν-W0e，圖像的斜率為h【命題方向】如圖某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象，由此可知（）A、該金屬的逸出功等于EB、該金屬的發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為ν0=C、入射光的頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2ED、普朗克常量為h=分析：根據(jù)光電效應(yīng)方程得出最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系，結(jié)合圖線的斜率和截距進(jìn)行分析．解答：A、根據(jù)Ekm＝hν﹣W0得，縱軸截距的絕對(duì)值等于金屬的逸出功，等于E．當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射光的頻率等于截止頻率，所以金屬的截止頻率為ν0=Eh．根據(jù)C、根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，入射光的頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，由于逸出功不變，最大初動(dòng)能不是原來的2倍。故C錯(cuò)誤。D、逸出功等于E，則E＝hν0，所以h=Eν0．或通過圖線的斜率求出k＝h=故選：ABD。點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系．【解題思路點(diǎn)撥】要牢記愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν﹣W0及其變形eUc＝hν﹣W0，就能把握斜率和截距的意義。12．康普頓效應(yīng)的現(xiàn)象及解釋【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.康普頓效應(yīng)：美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長小于λ0的成分，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)。2.康普頓效應(yīng)與經(jīng)典物理理論的矛盾（1）按照經(jīng)典物理學(xué)的理論，入射光引起物質(zhì)內(nèi)部帶電微粒的受迫振動(dòng)，振動(dòng)著的帶電微粒從入射光吸收能量，并向四周輻射，這就是散射光。（2）散射光的頻率應(yīng)該等于帶電微粒受迫振動(dòng)的頻率（即入射光的頻率）。因此散射光的波長與入射光的波長應(yīng)該相同，不應(yīng)該出現(xiàn)波長變長的散射光。（3）經(jīng)典物理理論無法解釋波長改變與散射角的關(guān)系。2.康普頓效應(yīng)的理解假定X射線光子與電子發(fā)生完全彈性碰撞，這種碰撞跟臺(tái)球比賽中的兩球碰撞很相似，按照愛因斯坦的光子說，一個(gè)X射線光子不僅具有能量E＝hv，而且還有動(dòng)量。如圖所示，這個(gè)光子與靜止的電子發(fā)生彈性斜碰，光子把部分能量轉(zhuǎn)移給了電子，能量由hv減小為hv'，因此頻率減小，波長增大。同時(shí)，光子還使電子獲得一定的動(dòng)量。這樣就圓滿地解釋了康普頓效應(yīng)。3.光子動(dòng)量的理解由E＝hν和p=h【命題方向】美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長大于λ0的成分，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)。關(guān)于康普頓效應(yīng)，以下說法正確的是（）A.康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性B.康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性C.當(dāng)光子與晶體中的電子碰撞后，其能量增加D.當(dāng)光子與晶體中的電子碰撞后，其能量減少分析：在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長大于λ0的成分，根據(jù)λ=hP判斷動(dòng)量的變化，根據(jù)P＝mc判斷質(zhì)量m的變化，根據(jù)E＝mc解答：AB、康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說明光子具有動(dòng)量，即具有粒子性，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長大于λ0的成分，根據(jù)λ=hP，動(dòng)量變小，根據(jù)P＝mc，光子質(zhì)量減小，根據(jù)E＝mc故C錯(cuò)誤，D正確；故選：BD。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵記住光電效應(yīng)表明光具有粒子性，光子具有能量；康普頓效應(yīng)進(jìn)一步表面光子具有動(dòng)量，進(jìn)一步證明了光具有粒子性?！窘忸}思路點(diǎn)撥】對(duì)康普頓效應(yīng)的三點(diǎn)認(rèn)識(shí)（1）光電效應(yīng)應(yīng)用于電子吸收光子的問題；而康普頓效應(yīng)應(yīng)用于討論光子與電子碰撞且沒有被電子吸收的問題。（2）假定X射線光子與電子發(fā)生彈性碰撞，光子和電子相碰撞時(shí)，光子有一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，散射光子的能量減少，于是散射光的波長大于入射光的波長。（3）康普頓效應(yīng)進(jìn)一步揭示了光的粒子性，也再次證明了愛因斯坦光子說的正確性。13．光子的動(dòng)量【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】康普頓用光子模型成功的解釋了康普頓效應(yīng)。他的基本思想是：光子不進(jìn)具有能量，而且具有動(dòng)量，光子的動(dòng)量p與光子的波長λ和普朗克常量h有關(guān)。這三個(gè)量之間的關(guān)系為：p=h【命題方向】頻率為ν的光子動(dòng)量為p=hλ，能量為A、EλhB、pEC、EpD分析：光是一種波，光子的速度可根據(jù)波速公式v＝λγ，光子能量與頻率的關(guān)系是E＝hγ，聯(lián)立可解．解答：由光子的能量公式E＝hν得，光子的頻率為γ=由p=hλ，得光子的波長為由波速和頻率的關(guān)系式v＝λγ，得光子的速度：v＝λEh=h故選：AC。點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵要掌握波速公式v＝λγ和光子能量公式E＝hγ，明確公式中各個(gè)量的關(guān)系．【解題思路點(diǎn)撥】1.光子的動(dòng)量為p=2.由E＝hν和p=h14．光具有波粒二象性【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、光的波粒二象性1．光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性．2．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性．3．光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性．【命題方向】關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中不正確的是（）A．不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B．運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí)，都沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C．波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D．實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性分析：一切物質(zhì)都具有波粒二象性，波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的；它們沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道．解答：光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，而單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出光的粒子性．光的波長越長，波動(dòng)性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯．而宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性．故D選項(xiàng)是錯(cuò)誤，ABC正確；本題選擇錯(cuò)誤的，故選：D．點(diǎn)評(píng)：考查波粒二象性基本知識(shí)，掌握宏觀與微觀的區(qū)別及分析的思維不同．【解題方法點(diǎn)撥】1．對(duì)光的波粒二象性的理解光既有波動(dòng)性，又有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：（1）個(gè)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(dòng)性．（2）頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)．（3）光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，往往表現(xiàn)為粒子性．2．德布羅意波假說是光的波粒二象性的一種推廣，使之包含了物質(zhì)粒子，即光子和實(shí)物粒子都具有粒子性，又都具有波動(dòng)性，與光子對(duì)應(yīng)的波是電磁波，與實(shí)物粒子對(duì)應(yīng)的波是德布羅意波．15．實(shí)物粒子的波動(dòng)性【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.實(shí)物粒子具有波動(dòng)性1924年，法國物理學(xué)家德布羅意提出假設(shè)：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，即每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系。粒子的能量ε和動(dòng)量p跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率v和波長入之間，遵從如下關(guān)系ν=?h，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波后來被稱為德布羅意波，也叫作物質(zhì)波。2.物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的干涉和衍射現(xiàn)象是光具有波動(dòng)性的有力證據(jù)。因此，如果電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子也真的具有波動(dòng)性，那么，它們就應(yīng)該像光波那樣也能發(fā)生干涉和衍射。這是驗(yàn)證德布羅意波是否存在的一條途徑。1927年戴維孫和G.P.湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射的實(shí)驗(yàn)，得到了類似圖甲的衍射圖樣，從而證實(shí)了電子的波動(dòng)性。在后來的實(shí)驗(yàn)中，人們還進(jìn)一步觀測(cè)到了電子德布羅意波的干涉現(xiàn)象（圖乙）。除了電子以外，后來還陸續(xù)證實(shí)了中子、質(zhì)子以及原子、分子的波動(dòng)性?！久}方向】下列物理實(shí)驗(yàn)中，能說明粒子具有波動(dòng)性的是（）A、通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明了愛因斯坦方程的正確性B、通過測(cè)試多種物質(zhì)對(duì)X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分C、通過電子雙縫實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象D、利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了電子的波動(dòng)性分析：通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明愛因斯坦方程光電效應(yīng)方程的正確性，這句話正確，但是這證明了光的波動(dòng)性，康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證明了光的粒子性，干涉、衍射現(xiàn)象是光特有的現(xiàn)象，因此雙縫干涉以及衍射現(xiàn)象均說明了光的波動(dòng)性．解答：A、通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明愛因斯坦方程光電效應(yīng)方程的正確性，這句話正確，但是這證明了光的波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；B、康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證明了光的粒子性，B錯(cuò)誤；C、干涉、衍射現(xiàn)象是光特有的現(xiàn)象，因此雙縫干涉以及衍射現(xiàn)象均說明了光的波動(dòng)性，CD正確故選：CD。點(diǎn)評(píng)：本題考查了光的波粒二象性的知識(shí)，要知道哪些現(xiàn)象說明波動(dòng)性，哪些現(xiàn)象說明粒子性．【解題思路點(diǎn)撥】1.實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，證明實(shí)物粒子波動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)有電子束的衍射和干涉現(xiàn)象。2.德布羅意提出物質(zhì)波的觀念被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，表明電子、質(zhì)子、原子等粒子不但具有粒子的性質(zhì)，而且具有波動(dòng)的性質(zhì)。換句話說，它們和光一樣，也具有波粒二象性。16．德布羅意波的公式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】粒子的能量ε和動(dòng)量p跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率v和波長入之間，遵從如下關(guān)系：ν=?h，【命題方向】一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后（加速電壓為U），該粒子的德布羅意波長為（）A、h2mqUB、h2mqUC、分析：帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，動(dòng)能的大小等于電場(chǎng)力做功，求得速度v，代入公式：λ=解答：加速后的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理可得：qU所以v=由德布羅意波公式可得：λ=hp故選：C。點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵是對(duì)公式正確掌握，基礎(chǔ)題，比較簡單?！窘忸}思路點(diǎn)撥】計(jì)算物質(zhì)波波長的方法（1）根據(jù)已知條件，寫出宏觀物體或微觀粒子動(dòng)量的表達(dá)式p＝mv。（2）根據(jù)波長公式λ=h（3）注意區(qū)分光子和微觀粒子的能量和動(dòng)量的不同表達(dá)式，如光子的能量?＝hν，動(dòng)量p=hλ；微觀粒子的動(dòng)能Ek=12m17．電子束的衍射和干涉及圖樣【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，這種電子束也能發(fā)生干涉、衍射等波特有的現(xiàn)象。2.電子束的衍射圖樣如下：【命題方向】利用金屬晶格（大小約10﹣10m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場(chǎng)加速，然后讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣，如圖．已知電子質(zhì)量為m、電量為e、初速度為零，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A、該實(shí)驗(yàn)說明電子具有波動(dòng)性B、實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波長為λ=C、加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越不明顯D、若用相同動(dòng)能的質(zhì)子代替電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯分析：干涉與衍射是波所特有的現(xiàn)象；由動(dòng)能定