高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性易错题汇编及答案

1、高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性易错题汇编及答案一、选择题1.物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列 四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A.甲图中，卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子B.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C.丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由a粒子组成D. 丁图中，链式反应属于轻核裂变.关于康普顿效应下列说法中正确的是（）A.石墨对X射线散射时，部分射线的波长变长短B.康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中C.康普顿效应证明了光的波动性D.光子具有动量.下列说法中正确

2、的是A.阳光下肥身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.三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属“、氏c上，均恰能使金属 中逸出光电子。已知三种光线的波长0，丸/.温内，则（）A.用入射光甲照射金属，可能发生光电效应B.用入射光乙照射金属c, 一定发生光电效应C.用入射光甲和乙同时照射金属c,可能发生光电效应D.用入射光乙和丙同时照射金属“，一定发生光电效应.如图所示为光电管的示意图

3、，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V。若光的波长约 为6x10-7m,普朗克常量为h,光在真空中的传播速度为c,取hc=2xl0-25J.*电子的电 荷量为1.6x1079（2,则下列判断正确的是案A.该光电管K极的逸出功大约为2.53xlO-wjB.当光照强度增大时，极板间的电压会增大C.当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小D.若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小.如图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的自涉图样，则然的干部图样A.从同种介质射入真空发生全反射是b光临界角大B.在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大C.照射在同一金属板上发生

4、光电效应时，a光的饱和电流大D.若两光均由氢原子能级跃迁发生，产生a光的能级能量差小.下列说法正确的是（）A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律. a射线、B射线、V射线都是高速运动的带电粒子流C,氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关.利用金属晶格（大小约作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电 场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为电量为e、初速度为零，加速电压为U,普朗克常量为力，则下列说法中不正确的是（）A.该实验说明电子具有波动性.实验中电子束的德布罗意波长为义=忑*C

5、.加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D.若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显用如图甲所示的装置研窕光电效应现象.用频率为、，的光照射光电管时发生了光电效应. 图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能反与入射光频率v的关系图象，图线 与横轴的交点坐标为3,0），与纵轴的交点坐标为（0, 一b）,下列说法中正确的是（）光A.普朗克常量为a=2 aB.仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大C.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变D.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数增大10.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

6、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光的频率小于b光的频率a光的波长大于b光的波长a光照射所产生的光电子最大初动能心=O.57eVb光照射所产生的光电子最大初动能=0.34eV11.关于光电效应，下列说法正确的是A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光的频率一定时，入射光越强，饱和电流越大C.光的频率一定时，入射光越强，遏止电压越大D.光子能量与光的速度成正比.在光电效应实验中，用同一光电管在不同实验条件下得到了甲、乙、丙三条光电流与 电压之间的关系曲线.下列判断正确的是（）A.甲光的频率

7、大于乙光的频率B.乙光的波长小于丙光的波长C.乙光的强度低于甲光的强度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.下列说法正确的是（）A.不确定关系告诉我们，不能准确测量物体的位置或动量的值B.天然放射现象揭示了原子具有核式结构C.原子核衰变的半衰期不受温度乐强影响，但与元素的状态有关D.氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹.下列说法正确的是（）A.任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C.单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样D.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏.下列说法中正确的是A.根据爱因斯坦的“光子说”可知，

8、光的波长越大，光子的能量越小B.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光 子，电子绕核运动的动能减小，原子的电势能减小C. 一个基态的氢原子吸收光子跃迁到，?=3激发态后，能发射出3种频率的光子D.原子核能发生衰变说明原子核内存在电子16. 19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，关于光电效应 下列说法正确的是A.在光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应B.在光电效应实验中，入射光照射时间足够长就可以发生光电效应C.若某金属的逸出功为Wo,该金属的截止频率必hD.保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子

9、数将增大17.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A.图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强 度时，从锌板表而逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.图（乙）：卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C.图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D.图（丁）：原有50个氨核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个18.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（）A.黑体辐射规律可用光的波动性解释B.光电效应现象揭示了光的波动性C.电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性D.动能相等的质子和电子

10、，它们的德布罗意波长也相等.光子有能量，也有动量，它也遵守有关动量的规律.如图所示，真空中有一字形 装置可绕通过横杆中点的竖直轴。在水平而内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右 边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片.当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于 此装置开始时转动情况（俯视）下列说法中正确的是。,A.逆时针方向转动 B.顺时针方向转动 C.都有可能 D.不会转动.下图为氢原子的能级图.现有两束光，“光由图中跃迁发出的光子组成，光由图中 跃迁发出的光子组成，已知光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的 是, 451V 585 4, 451V 585 4-13. 6x金属的逸出

11、功为2.86 eV“光的频率大于光的频率C.氢原子发生跃迁后，原子的能量将减小3.4eVD.用b光照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV.现用电子显微镜观测线度为，/的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工 作时电子的德布罗意波长设定为3，其中 1。已知普朗克常量力、电子质量/和电子电 荷量e,电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（） TOC o 1-5 h z A ）匹R lr Vc d 中后，me（r（2men2med.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n 954n 954-0.8531.51113.6A.大量处于=3能级的氢原子，

12、跃迁时能辐射出2种频率的光子B.用=2能级跃迁到n=能级辐射出的光子照射逸出功为4.54eV的金属鸨能发生光电效 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=2能级D.氢原子从=3能级向基态跃迁时，辐射出的光子能量为1.51eV.研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠 极板（阴极K）,钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，下列光电流/ 与A、K之间的电压，ik的关系图象中，正确的是（）光束窗口光束窗口.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农糕模型，提出

13、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25.某同学采用如图所示的实验装置研窕光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极 K时，会发生光电效应现象。闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调 节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称 为遏止电压。现分别用频率为M和力的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为小和 ,设电子质量为机、电荷量为。，则下列说法中正确的是B.阴极B.阴极K金属的逸出功c.阴极K金属的极限

14、频率U =d.普朗克常量- 匕一匕【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题B解析：B【解析】【详解】A.卢瑟福通过分析。粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，A错误。B.根据光电效应规律可知在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，B 正确。C.因为射线甲受洛仑兹力向左，所以甲带正电，是由。粒子组成，C错误。D.链式反应属于重核裂变，D错误。D解析：D【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电 子，则动量减小，根据 = ”,知波长增大，A错误；普顿效应不仅出现在石墨对X射线 P的散射中，故B错误；康普顿效应揭示了光具有粒子性，进一步表

15、明光子具有动量，故C 错误D正确.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，肥里泡上的彩色条纹是肥息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

16、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.D解析：D【解析】【详解】A项：三种光线的波长入中 入乙 入内，知丫中丫乙yn，因为乙光照射金属b,恰能发 生光电效应，甲的频率小于乙的频率，所以甲光照射金属b,不能发生光电效应.故A错 误：B项：因为丙光照射金属c,恰能发生光电效应，乙的频率小于丙的频率，所以乙光照射 金属c,不能发生光电效应，故B错误：C项：甲光和乙光的频率均小于丙光，丙光照射恰能发生光电效应，所以两光照射不能发 生

17、光电效应，故C错误；D项：因为乙光和丙光的频率均大于甲光的频率，甲光照射能发生光电效应，所以乙和丙 光照射一定能发生光电效应，故D正确。故应选D。A解析：A【解析】【分析】据光电效应方程知，Ekm=hv-Wo,光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光强无 关，结合光电效应的规律解答.【详解】该光电管K极的逸出功大约为Az.7 x 10-25w=Ue = -J -0.5x 1.6x 10 19 J = 2.53x 10 19 J ,选项 A 正确；当光照强26xl(p7度增大时，极板间的电压不变，选项B错误；光电管的逸出功由材料本身决定，与光照强 度无关，选项C错误：在光电效应中，根据光电效应

18、方程知，Ekm=hv-Wo,改用频率更大的 光照射，光电子的最大初动能变大，两极板间的最大电压变大，故D错误；故选A,A解析：A【解析】【分析】根据图象比较干涉条纹间距大小，再根据*= 4入判断波长，从而判断频率大小，频率大 d的折射率大，根据n=c/v判断传播速度，根据sinC=l/n判断发生全反射时临界角大小，光电效应时饱和电流与入射光的强度有关，a光的频率大，则能量大. 【详解】由图可知a光的干涉条纹间距小于b光，根据=4入可知，a的波长小于b光，则a光的 d频率大于b光，a的折射率大于b光，根据sinC=l/n可知，同种介质射入真空发生全反射 时b光临界角大，故A正确；根据n=c/v可

19、知，在同种介质中传播时a光的传播速度比b 光的小，故B错误；光电效应时饱和电流与入射光的强度有关，所以无法判断饱和电流的 大小，故C错误；因a光的频率大，故若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能 级差大，故D错误。故选A。【点睛】本题的关键是根据图象比较干涉条纹间距大小从而得频率大小，明确光电效应时饱和电流 与入射光的强度也有关系，知道全反射临界角的概念.C解析：C【解析】试题分析：原子核发生衰变时，电荷守恒，但会有质量亏损，遵循的是爱因斯坦的质能方 程而非质量守恒规律，故A错误；夕射线和夕射线分别是带正电的概核流和带负电的电子 流，而/射线不带电，故B错误：根据玻尔氢原子模型的相关理论

20、，电子轨道和能量都是 量子化的，而在跃迁过程中要遵循/?U = E,“一与，故只能辐射特定频率的光子，故C正 确：由光电效应的方程纥=力-也可知，光电子的动能由入射光频率决定，故D错误. 考点：氢原子的能级公式和跃迁【名师点睛】本题主要考察原子结构和原子核的相关知识.选项的迷惑性大，关键要熟悉 教材，牢记这些基本的知识点，以及加强训练.D解析：D【解析】【详解】A、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确：B、电子束通过电场加速，由动能定理可得：eU=mv2,故有：P = mv = y/2U ,h h所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：2 = - = -=,故B正确：

21、P yJlrneUC、由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；D、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量P = J2?且变大,故德布罗 意波的波长彳=持变小，故衍射现象将不明显，故D错误.【点睛】根据衍射现象得到波动性，然后由动能定理得到粒子速度，进而得到动量，从而得到波长，根据波长表达式得到电压或粒子变化下波长的变化，从而判断衍射现象变化.A解析：A【解析】【详解】A.根据后.=加，-叱)可得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功等于尻当最大初动能 为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为 =，那么普朗克常量为 h = ”故A正确： aB.

22、根据光电效应方程可以知道，入射光的频率与最大初动能有关，与光的强度无关，故 B错误：CD,若保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，则光子数目减小，那么电流表G的示 数会减小，故CD错误.C解析：c【解析】【详解】AB.根据能级跃迁知识得：E1=E5-2=-O 54-(-3.4)=2.86eV, nE2=E4-E2=-0.85-(-3.4)= 2.55eV,显然“光子的能量大于光子，即“光子的频率大，波长短，故AB错误。C.根据光电效应可知，“光照射所产生的光电子的最大初动能为：Eka=ArW(=2.86- 2.29=0.57eV,选项 C 正确：D.b光照射后的最大初动能为：&h=AE2-Wo

23、=2.55-2.29=O.26eV,选项D错误。B解析：B【解析】【详解】A.根据光电效应方程EKm =，W-Wo,得知光电子的最大初动能与入射光的频率、金属的 逸出功都有关，与入射光的强度无关,。但是最大初动能不与入射光的频率成正比。所以A 错误。B.而如果光的频率一定，入射光越强，则饱和光电流越大。所以B正确。C.又根据eUc = EK,n知遏止电压与光的频率有光，与光的强度无关。所以C错。D.光子的能量为E = /iy所以光子的能量与光的频率成正比。所以D错误。C解析：C【解析】【详解】根据eUc=Ek=hv-W,入射光的频率越高，对应的遏止电压U：越大.甲光、乙光的遏止电 压相等，所以

24、甲光、乙光的频率相等，甲光的光电流比乙光大，则甲光的光照强度比乙光 大，故A错误，C正确；丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光 的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故B错误：丙光的遏止电压大于甲光的遏止电 压，根据eUc=Ek知甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能.故D错 误：故选C.【点睛】本题考查了光电效应方程的应用，解答本题的关键是掌握截止电压、截止频率，以及理解 光电效应方程eUc=Ek=hv-W0. D解析：D【解析】【详解】A.根据测不准原理粒子，我们不能同时准确测量物体的位置和动量的值。故A错误；B.天然放射现象揭示了原子核内部有复杂结构：而

25、a粒子散射实验揭示了原子具有核式结 构。故B错误：C.放射性元素的半衰期与元素是由其本身决定的，与所处的物理环境和化学状态无关。故 C错误：D.根据氢核聚变的特点可知，氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹。故 D正确B解析：B【解析】【分析】【详解】A.实际物体辐射电磁波情况与温度、表而情况、材料都有关，故A错误：B.能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B正确：C.单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C错 误：D.光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D错误。故选B。A解析：A【解析】【详解】A.根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越

26、短能量越大，光的波长越大，光子的能量越 小：故A正确.B.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光ke2 mv2子，原子的电势能减小，根据库仑力提供向心力可知：=，则电子绕核运动的动 r2 r能增大:故B错误. c一群基态的氢原子吸收光子跃迁到=3激发态后，最多发射出三种频率的光子，一个基 态的氢原子吸收光子跃迁到=3激发态后，最多发射出两种频率的光子：故C错误.D.B衰变的实质是原子核内的中子转化为质子而同时释放出电子，该电子并不是原子核中 的电子；故D错误. C解析：C【解析】【详解】AB.当入射光的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，与入射光强弱以及

27、光照时间均 无关，故AB错误：WoC.某金属的逸出功为1%,根据取）=/?卬，则有该金属的截止频率为-丁，故C正确： hD.保持入射光强度不变，增大入射光频率，那么单位时间射到金属表面的光子数的数目减 小，则在单位时间内逸出的光电子数将减小，故D错误；B解析：B【解析】【详解】A.根据光电效应方程Ekm = hv-W。，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，A错 误：B.卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，B正确：C.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，能量减小，向外辐射一定频率的光子，C错误; D.半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，D错误。C

28、解析：C【解析】【详解】黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，但不能用光的波动性解释，A错误：光电效应 表明光具有一定的能量，能说明光具有粒子性，B错误；电子束射到晶体上产生的衍射图 样说明中子具有波动性，C正确：动能相等的质子和电子，它们的动量：。=必可， 质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波 he长公式义=一可知它们的德布罗意波长不相等，故D错误. PA解析：A【解析】【详解】白纸反射各种色光，故用平行白光垂直照射白纸片时光子会被反弹回去，而黑纸面会吸收 各种色光，即光子与黑纸片碰撞后具有相同的速度方向，结合动量守恒知光子与白纸片碰 撞后，白纸片会获得较大速度，故此装置会逆时针方向转动(俯视).故ACD选项错误，B正确.A解析：A【解析】【详解】A、“光子的能量值：Ea=E5-E2 = -0.54-(-3.4) = 2.86eV , ”光照射x金属时刚好能 发生光电效应，则金属的逸出功为2