2018年高考物理全国试题分类 专题14 原子结构、原子核和波粒二象性 含解析

专题14原子结构、原子核和波粒二象性

一、单选题

1.如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据玻尔理论，下列说法中正确的是（）

nEW

2-----------------3.4

1-----------------13.6

A.从炉4能级跃迁到炉3能级比从炉3能级跃迁到炉2能级辐射出电磁波的波长长

B.处于炉4的定态时电子的轨道半径/比处于上3的定态时电子的轨道半径B小

C.从炉4能级跃迁到炉3能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小

D.从77=3能级跃迁到77=2能级时辐射的光子可以使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应

【答案】A

【解析】试题分析：能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子

频率越大，则波长越小.根据库仑力提供向心力分析半径与电子的动能之间的关系.

由图可知，从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的光子能量用=0.66^7,从n=4能级跃迁到n=2能级辐射出

光子能量%=L8%P,根据£=版可知光子能量越小，光子频率小，光子的波长越大，其中

&=L8%P<Z5cP,所以从户3能级跃迁到正2能级时辐射的光子不能使得逸出功为2.5eV的金属发生

光电效应，A正确D错误；根据玻尔理论，能级越高，半径越大，所以处于n=4的定态时电子的轨道半径错误!

未找到引用源。比处于n=3的定态时电子的轨道半径错误!未找到引用源。大'B错误；从n=4能级跃迁到n=3

能级，氢原子向外发射电子，能量减小，根据可知，电子越大的半径减小，则电子的动能

错误!未找到引用源。

增大，C错误.

2.下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（）

A.光的衍射现象B.光的偏振现象

C.泊松亮斑D.光电效应

【答案】D

【解析】光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；

泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C不符合题意：光电效应说明光具有粒子性，D

符合题意.

3.用波长为错误!未找到引用源。的紫外线照射鸨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是错误!未找到引用

源。，由此可知，鸨的极限频率是（）。（普朗克常量错误!未找到引用源。，无速错误!未找到引用源。，结果取

两位有效数字）

A，错误!未找到引用源。B・错误!未找到引用源。

C错误!未找到引用源。上错误!未找到引用源。

【答案】B

【解析】据错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。可得.错误!未找到引用源。’代入

数据得：错误!未找到引用源。故选B

4.如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不

同颜色的光。关于这些光下列说法正确的是（）。

A.最容易发生衍射由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最长

B.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小

C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

D.用n=2能级跃迁到n=1能级幅射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铛能发生光电效应

【答案】D

【解析】A：由图象根据错误!未找到引用源。可得：由4能级跃迁到n=1能级产

错误!未找到引用源。

生的光子频率最高，波长最短，最不容易衍射；故A错误

B：由图象根据错误!未找到引用源。可得：由11:4能级跃迁到n=3能级产生的光子频率最小；故B错误

C：大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出光子种数为；故C错误

错误!未找到引用源。

D：n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量棒呻|主犯到己।田相，照射逸出功为6.34eV的金属钠时，错

误!未找到引用源。能发生光电效应；故D正确

点睛：要区分一群原子跃迁时放出的光子种数和一个原子发生跃迁时放出的光子种数。

5.以下关于物理学家对科学的贡献的说法中正确的是

A.波尔的氢原子结构模型成功的解释了氢原子的发光机制

B.爱因斯坦的光电效应方程表明光电子的最大初动能只与入射光的频率有关

C.伽利略测出了重力加速度并指出自由落体运动就是加速度为g的匀加速直线运动

D.法拉第在一次讲课中无意发现通电导线使下面的小磁针发生偏转的现象.他认为那是因为通电导线周围存在

磁场的缘故

【答案】A

【解析】A波尔理论很好地解释了氢原子光谱，波尔的氢原子结构模型成功的解释了氢原子的发光机制，故A正

确：

B爱因斯坦的光电效应方程表明，打出的光电子的初动能与金属的逸出功和入射光的频率均有关，故B错误；

C伽利略并未测出重力加速度，故C错误；

D发现通电导线周围存在磁场的科学家是奥斯特，故D错，

故选A

6.已知钙和钾的截止频率分别为7.73X10"Hz和5.44X10'^,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.钙的逸出功大于钾的逸出功

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.钾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

【答案】A

【解析】根据康、小土环利可用淅可知，钙的截止频率较大，则逸出功大于钾的逸出功，选项A正确；根据爱

错误!未找到引用源。

因斯坦光电效应方程可知可知，钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动

错误!未找到引用源。

能，选项B错误；根据可知，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子.钾逸出的光

错误!未找到引用源。

电子具有较小的波长，选项C错误；根据牯、且，土肆利川用涸可知，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光

错误!未找到引用源。

电子.钙逸出的光电子具有较小的动量，选项D错误；故选A.

7.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于〃=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,

用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠.下列说法正确的是()

nEVr7

87Oe

O.

5-54

4O.L85

3-51

-3.

2-4

1-------------------13.6

A.这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从〃=3跃迁到〃=2所发出的光波长最短

B.这群氢原子能发出6种不同频率的光，其中从〃=3跃迁到〃=1所发出的光频率最小

C.这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应

D.金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eV

【答案】D

【解析】一群氢原子处于n=3的激发态，可能发出琛=3种不同频率的光子，n=3和n=2间能级差最小，所

以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低，根据玻尔理论八7二民^产下可知,光的波长最长，选项A错误.因

为n=3和n=l间能级差最大，所以氢原子从n=3跃迁到n=l发出的光子频率最高.故B错误.当入射光频

率大于金属钠的极限频率时，金属钠能发生光电效应，即入射光的能量大于钠的逸出功2.49小时就能产生

光电效应.根据能级图可知，从片3跃迁到片2所发出的光能量为E=-l.51eV-(-3.4)eV=1.89eV,可见，

E<2.49eV,不能使金属钠的表面发生光电效应.从卡2跃恒Un=l所发出的光能量为E-3.4eV-(-13.6)

eV=10.2eV,可见，E>2.49eV,能使金属钠的表面发生光电效应.从n=3跃迁至Jn=l发出的光子频率最高，发出

的光子能量为△E=13.60-1.51eV=12.09eV.根据光电效应方程E^hv-Wo得，最大初动能

%=12.。9€丫-2.49€丫=9.6呢丫.故C错误，D正确，故选I).

点睛：解决本题的关键玻尔理论，以及掌握光电效应方程，并能灵活运用，同时掌握光电效应发生条件.

8.下列有关科学家和所涉及到的物理史实中，正确的说法是：()

A.居里夫妇用a粒子轰击铝箔时发现了中子；

B.卢瑟福的利用a粒子散射实验构建了原子的核式结构，同时发现了质子；

C.爱因斯坦提出光子说，成功解释的光电效应，证明光具有粒子性；

D.普朗克建立了量子理论，玻尔解释了各种原子的发光现象。

【答案】C

【解析】查德威克用a粒子轰击被核时发现了中子，选项A错误：卢瑟福利用a粒子散射实验构建了原子的核

式结构理论；同时他用a粒子轰击氮核发现了质子，选项B错误；爱因斯坦提出光子说，成功解释的光电效应,

证明光具有粒子性，选项C正确；普朗克建立了量子理论，玻尔解释了氢原子的发光现象，选项D错误；故选C。

9.关于近代物理，下列说法错误的是

A.轻核聚变反应方程错误!未找到引用源。中'X表示中子

B.a粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构

C.原子核的比结合能越大，该原子核越稳定

D.分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大

【答案】D

【解析】根据质量数和电荷数守恒，可知力表示中子，故A说法正确；卢瑟福根据a粒子散射实验现象的结果

提出了原子的核式结构模型，揭示了原子的核式结构，故B说法正确；原子核的比结合能越大，该原子核越稳定,

故C说法正确；分别用红光和紫光照射金展钾表面均有光电子逸出，红光照射时，由于红光的频率比紫光更小，

根据光电效应方程可知逸出的光电子的最大初动能较小.故D说法错误.所以选De

10.下列说法中正确的是

A.发生a衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4

B.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大

C.由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量不变

D.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能

【答案】D

【解析】发生a衰变时，电荷数少2,质量数少4,知中子数少2,A错误；根据爱因斯坦光电效应方程错误!未

找到引用源。，入射光的频率越大'光电子的最大初动能也越大；不可见光的频率有比可见光大的'也有比可见

光小的，B错误；由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要拜放一定频率的光子，

能量减小，轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，由于能量等于电子动能和电势能的

错误!未找到引用源。

总和，则电势能减小，C错误；比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时会出现质量亏损，根

据爱因斯坦质能方程得知，一定释放核能，D正确.

11.2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将

界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空.中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间

子通信的国家.在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以处在“死”和“活

的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；两个处于“纠缠态”的粒子

即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变。正是由于

子具有这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才构成了量子通信安全的基石.在量子保密

信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性，所以一旦存在窃听就必然会被发

者察觉并规避.通过阅读以上材料可知：

A.电磁波是量子化的B.量子不具有波粒二象性

C.可以准确测定量子的位置D.量子相互独立互不干扰

【答案】A

【解析】电磁波是一份份的能量，所以电磁波是量子化的，同时也具有波粒二象性，A正确B错误；微观的粒子

与光子都具有波粒二象性，不能准确测定量子的位置，C错误；由题可知，两人处于“纠缠态”的粒子，即使相

距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变，故）错误.

12.氢原子的基态能级四=一13.6eV,第力能级若氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级时发出的光能使

某金属发生光电效应,则以下跃迁中放出的光也一定能使此金属发生光电效应的是（）

A.从〃=2能级跃迁到〃=1能级

B.从〃=4能级跃迁到〃=3能级

C.从〃=5能级跃迁到〃=3能级

D.从〃=6能级跃迁到/2=5能级

【答案】A

【解析】n=2跃迁到n=l辐射的光子能量大于n=3跃迁到n=2辐射的光子能量，根据光电效应产生的条件知，一

定能使该金属发生光电效应.故A正确.从n=4跃迁到n=3,n=5跃迁到n=3,从n=6跃迁到n=5辐射的光子能量

均小于『3跃迁到n=2辐射的光子能量，都不一定能使金属发生光电效应.故3CD错误.故选A.

13.如图所示是实验室用来研究光电效应原理的装置图，电表均为理想电表，当入射光的能量等于9eV时，灵

敏电流表检测到有电流流过，当电压表示数等于5.5V时，灵敏电流表示数刚好等于0。则下列说法正确的是

（）

A.若增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大

B.若入射光的能量小于3.5eV,改变电源的正负极方向，则电流表示数可能会不等于0

C.光电管材料的逸出功等于3.5eV

1）.增大入射光的波长，在电压表示数不变的情况下，电流表示数会变大

【答案】C

【解析】根据光电效应方程E±hT--可知光电子的最大初动能与光的强度无关.故A错误：该装置所加

的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于5.5V时，电流表示数为0,知道光电子的最大初动能

为5.5eV,根据光电效应方程E^hV-Wc,可得加=3.5eV.若入射光的能量小于3.5eV,则不能发生光电

效应，电流表示数一定会等于故B错误，C正确；增大入射光的波长，则光的频率减小，根据光电效应

方程E*h〉-W”则光电子的最大初动能减小，在电压表示数不变的情况下，电流表示数可能会变小，故D

错误.故选C.

点睛：解决本题的关键掌握光电效应的条件以及光电效应方程Exhy-W。，知道光电效应的条件是入射光的频率

大于极限频率；光电流的强度与入射光的光强有关.

14.我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户。在通往量子论的道路上，一大批物理学

家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是（）

A.玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

B.爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象

C.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念

D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

【答案】B

【解析】普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；爱因斯坦最

早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故B正确；

玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故C错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性

推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波成性，故D错误；故选B.

15.（4分）下列说法正确的是.

A.汤姆生发现了电子，并提出了原子的定糕模型

B,太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小

D.将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大

【答案】AB

【解析】试题分析：汤姆生发现了电子，并提出了原子的枣糕模型也叫西瓜模型，所以A正确；太阳辐射的能量

主要来自太阳内部的热核反应（轻核聚变），故B正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该

束光的频率小，所以C错误：放射性元素的半衰期与物理、化学性质无关，故温度降低，半衰期不变，所以D错

误。

【考点】木题考查原子模型、热核反应、光电效应、半衰期

16.分别用波长为A和的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,

错误!未找到引用源。

以方表示普朗克常量，。表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为

A.B.C.D.

错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

【答案】B

【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：氏=；根据题意：

错误!未找到引用源。

人产入，入2=入，Ekl：EK2=1：2；则联立可得逸出和=,故ACD

错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

错误，B正确.故选B.

17.如图为氢原子能级图,5种金属的逸出功如下表：

材料艳钙镁钛钺

逸出功(eV)2.142.873.664.334.98

4--------------------------------085

3---------------------------------151

2---------------------------------3.40

I--------------------------------I3M

大量处在〃=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可产生多种不同频率的光。现将其中频率最大的光，分别照射在

以上5种金属的表面。则在这五种金属表面逸出的光电子中，最大的动能约为

A.7.77eVB.10.61eVC.11.46eVD.12.75eV

【答案】B

【解析】在氢原子向低能级跃迁时，从/尸4跃迁到n=l的能级时，产生的光的频率最大，即

E=hv^=-0.85-(-13.60)eV=12.75eVf根据光电效应方程叱加^照得，从4能级到1能级跃迁发出的光子照

射金属铜产生光电子最大初动能为：12.75-2.14=10.614,故B正确，ACD错误。

18.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中儿(两极间

的电压大小可调，电源的正负极也可以对调.分别用a,b,。三束单色光照射，调节力，4间的电压〃，得到光电

流/与电压〃的关系如图乙所示.由图可知()

A.单色光a和c的频率相同，但a的光强更强些

B.单色光a和c的频率相同，但a的光强更弱些

C.单色光b的频率小于a的频率

D.改变电源的极性不可能有光电流产生

【答案】A

【解析】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，ac光对应的

2

截止频率小于b光的截止频率，根据。11械=mvn=hy-W,入射光的频率越高，对应的截止电

错误!未找到引用源。

压U破越大.a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等；当a、c光照射该光电管，因频率相同，则

a光对应的光电流大，因此a光子数多，那么a光的强度较强，故A正确，BC错误；若改变电源的极性，仍可能

有光电流产生，但电流大小会发生变化，故D错误；故选A.

2

点睛：解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU斫mvn=hy-W,

错误!未找到引用源。

同时理解光电流的大小与光强有关.

19.如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,用这两束单色光a、b分别照射同一光电管,

下列说法正确的是（）

A.若a光恰能发生光电效应，则b光一定不能发生光电效应

B.若b光恰能发生光电效应，则a光可能发生光电效应

C.若a、b光都能发生光电效应，则a光的饱和电流小

D.若a、b光都能发生光电效应，则a光的遏制电压低

【答案】D

【解析】根据折射率定义公式，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较

错误!未找到引用源。

大，故光线a的折射率较小，即n“Vnb,a光的频率较小，若a光恰能发生光电效应，则b光一定能发生光电

效应；若b光恰能发生光电效应，则a光一定不能发生光电效应，选项A错误；饱和光电流大小与光的频率无

关，只与光强有关，选项C错误；a光频率较小，根据E=hY，则a光光子能量较小，则a光束照射逸出光电子

的最大初动能较小，根据，则a光的遏止电压低，故D正确：故选D.

错误!未找到引用源。

点睛：本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高

低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系.

20.某段色光在真空中的波长为入，已知真空中的光速为c,普朗克常量为h,则该单色光每个光子的能量为

()

A.hcAB.C.D.

错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

【答案】C

【解析】根据爱因斯坦光子说，1个光子的能量E=hy,其中y为光子的频率，而光速。=入丫，故一个光子的能

量：，故C正确，ABD错误；故选C.

错误!未找到引用源。

21.下列说法正确的是.

A.电子的衍射图样表明电子具有波动性

B.氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子

C.在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光的频率增大而增大

D.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度有关

【答案】A

【解析】电子的衍射图样表明粒子具有波动性，故A正确；氢原子从某激发态跃迁至基态要释放特定频率

的光子，故B错误；在光电效应现象中，金属的逸出功与材料有关，与入射光的频率无关，故C错误；根

据光电效应方程：&=切-%,可知最大初动能与入射光的频率有关而入射光的强度无关，故D错误。

所以A正确，BCD错误。

22.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么

A.从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B.逸出的光电子的最大初动能将减小

C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少

D.有可能不发生光电效应

【答案】C

【解析】试题分析：A、光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间隔.故A

错误.

B、根据光电效应方程知，E*hy-W。知，入射光的频率不变，则最大初动能不变.故B错误.

C、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，C正确.

D、入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应.故D错误.

故选C.

23.下列说法中错误的有（）

A.太阳内部发生的核反应是热核反应

B.光电效应揭示了光具有粒子性

C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等

D.原子核发生一次B衰变，该原子外层就失去一个电子

【答案】D

【解析】A、太阳的能量来自于其内部发生的热核反应即聚变反应，A正确：

B、光电效应说明光具有粒子性，故B正确；

c、根据人一力可知，动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长一定相等，故c正确；

D、B衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故D错误。

24.如图是光控继电器的示意图，K是光电管的阴极.下列说法正确的是

A.图中a端应是电源的正极

B.只要有光照射K,衔铁就被电磁铁吸引

C.只要照射K的光强度足够大，衔铁就被电磁铁吸引

D.只有照射K的光频率足够大，衔铁才被电磁铁吸引

【答案】AD

【解析】试题分析：光电子从K极射出，然后在光电管中被加速，故a应为电源的正极，选项A正确；只有照射

K的光频率足够大，才能在K极发生光电效应，从而产生电流，经放大器放大后通过电磁铁，衔铁才被电磁铁吸

引，选项D正确，BC错误；故选AD.

考点：光电管.

25.如图所示，用频率为V。的光照射某金属能够使验电器指针张开，当用频率为2V（.的单色光照射该金属时（）

■电

♦丸・

A.一定能发生光电效应

B.验电器指针带负电

C.金属的逸出功增大

D.逸出电子的最大初动能变为原来的2倍

【答案】A

【解析】用频率为血的光照射某金属能够使蛉电器指针张开，说明发生了光电效应，当用频率为的

单色光照射该金属时，仍会发生光电效应.故A正确.因金属中电子逸出来，导致金属带正电，则蛉电器

指针也带正电.故B错误.逸出功与入射光的频率无关.故C错误.当用频率为2%的单色光照射该金属时，

根据光电效应方程E占hY得，因必没有变化，则最大初动能不等于原来的2倍，故D错误.故选A.

点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件，以及掌握光电效应方程E®二hyTh注意最大初动能与频率不成正

比，及理解逸出功与入射光的频率无关.

26.a、b是两束频率不同的单色光，已知w光频率低于b光频率，则下面说法中正确的是（）

A.若用a光做衍射实验，衍射现象更明显

B.若用b光做衍射实验，衍射现象更明显

C.光束中a光子的能量较大

D.若用a光做光电效应实验，没有光电子打出，则用b光做光电效应实验一定有光电子打出

【答案】A

【解析】因a光频率低于b光频率，则a光波长大于b光波长，若用a光做衍射实验，衍射现象更明显.故A正

确，B错误.a光频率低于b光频率，光束中a光子的能量较小.故C错误.若用a光做光电效应实验，没有光

电子打出，说明a光的频率小于金属的极限频率，若用b光做光电效应实验，则b光的频率不一定大于金属的极

限频率，即也不一定有光电子打出，故D错误.故选A.

27.关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是

A.波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性。

B.个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出波动性。

C.能量较大的光子其波动性越显著。

D.光波频率越高，粒子性越明显。

【答案】C

【解析】试题分析：波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，选项A正确；个别光子易表现出粒

子性，天量光子易表现出波动性，选项B正确；能量较大的光子频率较大，则其粒子性越显著，选项C错误；光

波频率越高，粒子性越明显，选项D正确：故选C。

考点：光的波粒二象性

28.用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA,

移动变阻器的触点当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0,则

A.电键K断开后，没有电流流过电流表G

B.所有光电子的初动能为0.7eV

C.光电管阴极的逸出功为2.3eV

D.改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小

【答案】C

【解析】光电管两端接的是反向电压，当电键断开后，光电管两端的电压为零，逸出的光电子能够到达另一端，

则仍然有电流流过电流表G,故A错误.当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0,可知遏止电压为

0.7V,根据动能定理得，eUc=Ek“，则光电子的最大初动能为0.7eV,故B错误.根据光电效应方程得，Ekn=hv-W0,

则逸出功W0=hv-Ek产3.0-0.7eV=2.3eV,故C正确.改用能量为1.5eV的光子照射，因为光子能量小于逸出功，

则不会发生光电效应，没有光电流，故D错误.故选C.

29.图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()

mrninmn

甲nu乙m

丙T

A.甲为紫光的干涉图样

B.乙为紫光的干涉图样

C.丙为红光的干涉图样

D.丁为红光的干涉图样

【答案】B

Ax=z-

【解析】双缝衍射中条纹间距相等，AB为双缝衍射图样，根据d可知红光波长较大，亮纹间距较大，B

对；

1可视频「

30.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正

确的是（）

A.激光是纵波

B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同

C.两束频率不同的激光能产生干涉现象

D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

【答案】D

【解析】试题分析：光可以发生偏振现象，说明光为横波，所以A错。频率相同的光，根据

错误!未找到引用源。

可知，介质不同，在介质中的传播速度不同，因此波长不同，所以B错。发生干涉需要两列完全相同频率的波，

所以C错。利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离，D正确

考点：光的性质

点评：本题考查了归于光的波动性的理解。光能够发生波特有现象：干涉、衍射，从而表明光具有波动性。

询视频「

31.如II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的变化图线，普朗克常量

A.该金属的极限频率为4.27X10“Hz

B.该金属的极限频率为5.5X10"Hz

C.该图线的斜率表示普朗克常量

D.该金属的逸出功为0.5eV

【答案】AC

u

【解析】由光电效应方程Exhv-W知图线与横轴交点为金属的极限频率，即v）=4.3X10HZ,故A正确，B错误;

该图线的斜率为普朗克常量，故c正确：金属的逸出功，故D错误.故选AC.

错误!未找到引用源。

点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系，并掌握光电效应方程，以及知

道逸出功与极限频率的关系，结合数学知识即可进行求解，同时注意保留两位有效数字.

32.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力吸收，在电路中形成光电流。下列光电流/与/!、K之间的电压外的关系图象中，正确的是

()

【答案】C

【解析】根据光电效应方程联立知，遏止电压越大，入射光的频率

错误!未找到引用源。’错误!未找到引用源。

越大，光照强度越大，饱和电流越大，所以C正确；A、B、1）错误。

33.关于对微观粒子的认识，下列说法中正确的是（）

A.粒子的位置和动量可以同时确定

B.粒子的运动没有确定的轨迹

C.单个粒子的运动没有规律

D.粒子在某一时刻的加速度由该时刻粒子受到的合力决定

【答案】B

【解析】光子在空间各点出现的可能性大小（概率）可以用波动规律来描述，即使不确定性关系，粒子动

量也不能完全确定，故A错误；由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，所以粒子没有

确定的机迹，故B正确；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，单个粒

子虽不能确定粒子出现在哪一位置，但可确定粒子在该点附近出现的概率,选项C错误;微观粒子的运动不遵

循牛顿运动定律,选项D错误。故选B.

点睛：在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子

性.

34.如图所示，当开关K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关,

调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，

电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为（）

A.1.9eVB.0.6eV

C.2.5eVD.3.1eV

【答案】A

1

【解析】由题意知光电子的最大初动能为£=e«=0.60eV,所以根据光电效应方程力-=2旅+/可得眸力“一

1

2勿/=（2.5—0.60）eV=L9eV.故选A.

35.下列说法正确的是

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

B.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

C.一束光照到某金属上，不能发生光电效应，是因为该束光的频率低于极限频率

D.氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，棱外电子的动能增大，势能减小

【答案】C

【解析】太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，选项A错误；黑体辐射的实验规律不能使用光的波动

性解释，而普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念.故B

错误；根据光电效应的规律，一束光照到某金属上，不能发生光电效应，是因为该束光的频率低于极限频率，

选项C正确；氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，棱外电子的动能减小，势能增大，选项D错误；故选C.

36.利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为y的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过，则（）

A.用紫外线照射，电流表不一定有电流通过

B.用红光照射，电流表一定无电流通过

C.用频率为-的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到/端时，电流表中一定无电流通过

D.用频率为/的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头向8端滑动时，电流表示数可能不变

【答案】D

【解析】试题分析：用频率为错误!未找到引用源。的可见光照射阴极K,电表中有电流通过，知该可见光照射阴

极，发生光电效应.发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率.

可见光照射阴极，可以发生光电效应，用紫外光照射，因为紫外光的频率大于可见光的频率，所以一定能发生光

电效应，所加的电压是正向电压，则一定有电流通过，A错误；红外光的频率小于红光，不一定能发生光电效应,

不一定有电流通过，B错误；频率为错误!未找到引用源。的可见光照射K,变阻器的滑片移到/端，两端的电压

为零，但光电子有初动能，故电流表中仍由电流通过，C错误；频率为错误!未找到引用源。的可见光照射K,一

定能发生光电效应，变阻器的滑片向B端滑动时，可能电流已达到饱和电流，所以电流表示数可能增大，可能不

变，D正确.

37.如图所示为康普顿效应示意图，光子与一个静止的电子发生碰撞，图中标出了碰撞后电子的运动方向.设碰

前光子频率为七碰后为八，则关于光子碰后的运动方向和频率的说法中正确的是（）

光子加电子光子力。刀石

电子、

碰撞前碰撞后

A.可能沿图中①方向B.可能沿图中②方向

C./=/D."/

【答案】B

【解析】光子与电子碰撞过程满足动量守恒，总动量与碰前光子动量方向一致大小相等，故光子可能的运动方向

为②方向，故A错误，B正确；碰撞过程光子能量减小，因此频率减小，所以v>v',故CD错误；故选B.

38.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么

A.从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B.逸出的光电子的最大初动能将减小

C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少

D.有可能不发生光电效应

【答案】C

【解析】试题分析：A、光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间隔.故A

错误.

B、根据光电效应方程知，EMFhY-%知，入射光的频率不变，则最大初动能不变.故B错误.

C、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，C正确.

D、入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应.故D错误.

故选C.

39.在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已

知中子质量卬=1.67X10"7普朗克常量力=6.63X1（T"J・s,可以估算德布罗意波长4=1.82XlO^m的

热中子动能的数量级为（）

A.10-!?JB.10-19JC.IO-21JD.10一”J

【答案】C

一34

【解析】因为2所以根据题意可知P=3X

pA1.82x10

342

X1O-)

热中子动能：

Ef=FK

2M(L82xlO-i°)x2x1.67x10-2

E±=3.9X10~21J,故C对。

思路分析：根据物质波的波长计算出动量，再根据动量与动能的关系解出动能

试题点评：考查宏观物质的描述特征

40.氢原子的能级图如图所示.一群氢原子处于n=4的激发态,在向基态跃迁的过程中,下列说法中F确的是

n=4―0.85eV

n=3---------1.51eV

n=2——3.40eV

n=1，-13.6eV

A.这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=4能级跃迁到n=3能级所发出光的波长最长

B.这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n=4能级跃迁到n=l能级所发出光的频率最小

C.在这群氢原子发出的光子中，从n=4能级跃迁到能级所发出光子能量最大

D.用从n=2能级跃迁到n=l能级所发出光照射逸出功为3.20eV的某金属，则从金属表面所发出的光电子的初

动能一定为7.00eV

【答案】C

【解析】根据宵=6知，这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从"4跃迁到n=3所发出光的波长最大，频

率最小，故AB错误.在这群氢原子发出的光子中，从n=4能级跃迁到n=l能级所发出光子能量最大，选项C正

确;从n=2能级跃迁到n=l能级辐射光子的能量为(-3.4)=(-13.6)=10.2eV,则用从n=2能级跃迁到n=l能

级所发出光照射逸出功为3.20eV的某金属，则从金属表面所发出的光电子的最大初动能一定为10.2-3.20=7.00

eV,选项D错误；故选C.

点睛：题考查了能级跃迁与光电效应的综合运用，知道能量差越大，辐射的光子频率越大，波长越短.注意根据

光电效应方程求解的是最大初动能.

41.以下说法正确的是()

A.密立根用摩擦起电的实验发现了电子;

B.密立根用摩擦起电的实验测定了元电荷的电荷量；

C.密立根用油滴实验发现了电子；

D.密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量。

【答案】D

【解析】密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量，密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量，故D正确.

42.下列说法正确的是

A.质子、中子和笊核的质量分别为面、以、股，则质子与中子结合为笊核的反应是

人工核转变，放出的能量为(nh—nh-nh)c1

B.玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光

谱的实验规律

C.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，

从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

D.半衰期是反映放射性元素天然衰变的统计快慢，若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

【答案】B

【解析】A、根据爱因斯坦质能方程：错误:未找到引用源。，当一个质子和一个中子结合成一个笊核时，质量亏

损为：错误!未找到引用源。'因此核反应放出的能量：错误!未找到引用源JA错误；

B、玻尔原子理论第一次将量子观念