2026版《全品高考》选考复习方案生物01 第40讲　原子结构和波粒二象性含答案

《全品选考复习方案》2026版《全品高考》选考复习方案生物01第40讲原子结构和波粒二象性第40讲原子结构和波粒二象性黑体辐射能量量子化1.关于黑体与黑体辐射,下列说法正确的是(C)A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关,只与材料的种类及表面情况有关B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,所以看起来是黑色的C.随着温度的升高,黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加D.黑体辐射随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动[解析]一般物体辐射电磁波的情况与温度有关,也与材料的种类及表面情况有关,故A错误;黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,并不是看起来是黑色的,故B错误;随着温度的升高,黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加,故C正确;黑体辐射随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故D错误.2.下列关于在两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像[纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,横坐标v表示分子的速率]和两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系的图像符合实验规律的是(C)ABCD[解析]两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像与坐标轴围成的面积应相等,且温度较高的气体分子速率大的占比更多,故A、B错误;黑体辐射的实验规律:随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加,另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故C正确,D错误.3.[2022·全国乙卷]一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个.普朗克常量为h=6.63×10-34J·s.R约为(B)A.1×102m B.3×102mC.6×102m D.9×102m[解析]一个光子的能量为E=hν,ν为光子的频率,光速c=λν,光源每秒发出的光子个数为n=Pℎν=Pλℎc,P为光源的功率,光以球面波的形式传播,那么通过以光源为圆心的同一球面上单位面积的光子数相同,离光源距离为R的球面的表面积为S=4πR2,则在离光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为nS=3×1014个,联立以上各式解得R≈3×102m,故光电效应4.如图所示,把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开.用紫外线灯照射锌板,观察验电器指针,发现验电器张开的指针夹角会变小,说明锌板带的负电荷变少了,这意味着紫外线会让电子从锌板表面逸出,则(C)A.换红外线灯照射锌板,验电器的指针夹角也一定会变小B.从锌板逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.用一个带正电的导体球接触锌板后,验电器张开的指针夹角可能会变大D.用强度较弱的紫外线灯照射锌板,单位时间内从锌板上逸出的光电子较多[解析]红外线的频率低于紫外线的频率,换红外线灯照射锌板,不一定能发生光电效应,验电器的指针夹角也不一定会变小,A错误;爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0表明,光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν呈线性关系,不是正比关系,B错误;锌板原来带负电,用一个带正电的导体球接触锌板,如果正电远大于负电,则验电器张开的指针夹角可能会变大,C正确;对于同种频率的光,光较强时,单位时间内照射到金属表面的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,所以用强度较弱的紫外线灯照射锌板,产生的光电子较少,D错误.5.用如图所示电路图研究光电效应,用频率为ν的单色光照射光电管,能发生光电效应现象,则(C)A.此电路可用于研究光电管的饱和电流B.用频率小于ν的单色光照射阴极K时,金属的截止频率不同C.增加入射光的强度,遏止电压Uc不变D.滑动变阻器滑片P从左端缓慢向右移动时,电流表示数逐渐增大[解析]此电路研究的是光电管的遏止电压,不可用于研究光电管的饱和电流,故A错误;金属的截止频率只与自身有关,与外界光照条件无关,故B错误;遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故C正确;因光电管所加电压为反向电压,则滑片从左向右移动,电压变大,射到A极的电子变少,电流变小,故D错误.6.(多选)如图所示,甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像,以下说法正确的是(BC)A.由图甲可求得普朗克常量h=beB.由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小C.由图丙可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,则饱和电流越大D.由图丁可知电压越高,则光电流越大[解析]根据光电效应方程,结合动能定理可知eUc=Ek=hν-W0=hν-hνc,变形可得Uc=ℎeν-ℎeνc,斜率k=b2a=ℎe,解得普朗克常量为h=be2a,故A错误;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,纵轴截距的绝对值表示逸出功,则实线对应金属的逸出功比虚线对应金属的逸出功大,故B正确;入射光频率一定,饱和电流由入射光的强度决定,即光的颜色不变的情况下,入射光越强,则光子数越多,饱和电流越大,故C正确;分析图丁可知,当达到饱和电流以后,增加光电管两端的电压,光电流不变光的波粒二象性与物质波7.图甲是用很弱的光做双缝干涉实验得到的不同数量的光子照射到感光胶片上的照片.图乙是1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别完成的电子衍射实验简化图,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一.关于这两个图片,下列说法中正确的是(D)甲乙A.图甲这些照片说明光只有粒子性没有波动性B.图甲这些照片说明光只有波动性没有粒子性C.图乙中该实验再次说明光子具有波动性D.图乙中该实验说明实物粒子具有波动性[解析]光具有波粒二象性,题图甲说明少量光子粒子性表现明显,大量光子波动性表现明显,故A、B错误;题图乙是电子束的衍射实验,证明实物粒子具有波动性,而不是光子,故C错误,D正确.8.包括中国科研人员在内的某支国际团队,使用冷冻镜断层成像技术“拍摄”到某病毒的3D影像,测得某病毒的平均尺度是100nm.已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,下列说法正确的是(D)A.100nm相当于10-4mB.想要“看清”某病毒,所用光波的波长应该大于100nmC.用能量为2.55eV的可见光照射,在显微镜下病毒清晰可见D.波长为100nm的光子的动量数量级为10-27kg·m/s[解析]单位换算得100nm=1×10-7m,故A错误;光波波长大于100nm时,射到该病毒上衍射现象明显(绕过障碍物),反射光少,看不清,故B错误;能量为2.55eV的可见光波长λ=cν=cℎE≈488nm>100nm,即波长大于100nm,射到该病毒上衍射现象明显(绕过障碍物),反射光少,看不清,故C错误;波长为100nm的光子的动量为p=ℎλ=6.63×10−34100×10−9kg·m/s=6.63×10-27kg·m/s,即数量级为109.(多选)著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后,通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样,已知电子质量为m=9.1×10-31kg,加速后电子速度v=5.0×106m/s,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则(BD)A.该图样说明了电子具有粒子性B.该实验中电子的德布罗意波长约为0.15nmC.加速电压越大,电子的物质波波长越大D.使用电子束工作的电子显微镜中,加速电压越大,分辨本领越强[解析]题图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样,因为衍射是波所特有的现象,所以说明了电子具有波动性,故A错误;由德布罗意波长公式可得λ=ℎp,而动量p=mv,两式联立得λ=ℎmv=6.63×10−349.1×10−31×5×106m=0.15nm,即该实验中电子的德布罗意波长约为0.15nm,故B正确;由德布罗意波长公式可得λ=ℎp,而动量p=2mEk=2meU,联立可得λ=ℎ2meU,原子结构10.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.如图所示是α粒子散射实验的图景,图中实线表示α粒子的运动轨迹,下列说法正确的是(A)A.轨迹3是正确的B.轨迹2是正确的C.少部分的α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进D.α粒子在轨迹3的电势能先减小后增大[解析]在α粒子散射实验结果中,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,极少数发生超过90°的大角度偏转,越靠近原子核,轨迹偏转越大,而题图中轨迹2的偏转程度超过轨迹3,故轨迹2错误,轨迹3正确;在轨迹3,原子核对α粒子先做负功再做正功,所以α粒子电势能先增大后减小,故A正确,B、C、D错误.11.20世纪初,物理学家卢瑟福及盖革等用α粒子轰击金箔的实验装置如图所示.实验发现,α粒子穿过金箔后只有极少数发生了大角度偏转,此现象说明(D)A.原子不显电性B.原子核由质子和中子组成C.电子占原子质量小部分但体积大,带负电D.原子核占原子质量绝大部分且体积小,带正电[解析]绝大多数α粒子穿过金箔方向不变,说明原子内部有相对较大的空间,极少数α粒子发生大角度的偏转,说明原子内有带正电荷的微粒,且原子全部的正电荷和几乎全部的质量都集中在体积较小的原子核里,该实验不能说明原子不显电性,也不能说明原子核由质子和中子组成,也不能说明电子占原子质量小部分但体积大带负电,故A、B、C错误,D正确.玻尔理论与能级跃迁12.[2022·浙江6月选考]如图所示为氢原子的能级图.大量氢原子处于n=3的激发态,在向低能级跃迁时放出光子,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(B)A.逸出光电子的最大初动能为10.80eVB.n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D.用0.85eV的光子照射,氢原子跃迁到n=4激发态[解析]n=3能级跃迁到n=1能级释放光子的能量最大,hν=(-1.51eV)-(-13.6eV)=12.09eV,照射逸出功为2.29eV的金属钠,最大初动能为Ekm=hν-W=9.8eV,选项A错误;根据p=ℎλ,且ΔE=hν=hcλ,联立得ΔE=pc,因此光子能量越大,则动量越大,选项B正确;n=3跃迁到n=2放出的光子能量为hν1=(-1.51eV)-(-3.4eV)=1.89eV<2.29eV,该光子不能使金属钠产生光电效应,故有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应,选项C错误;由于从n=3跃迁到n=4能级需要吸收的光子能量为ΔE=(-0.85eV)-(-1.51eV)=0.66eV,所以用0.85eV的光子照射,不能使氢原子跃迁到n=4激发态,故D13.氢原子在可见光区的4条特征谱线是玻尔理论的实验基础.如图所示,这4条特征谱线(记作Hα、Hβ、Hγ和Hδ)分别对应着氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁,下面4幅光谱图中,合理的是(选项图中长度标尺的刻度均匀分布,刻度值从左至右增大)(A)[解析]光谱图中谱线位置表示相应光子的波长.氢原子从n=3、4、5、6能级分别向n=2能级跃迁时,发射的光子能量增大,所以光子频率增大,光子波长减小,在标尺上Hα、Hβ、Hγ和Hδ谱线应从右向左排列,由于对应的光子能量分别为1.89eV、2.55eV、2.86eV、3.02eV,由E=hcλ可知,四种谱线波长之比为11.89∶12.55∶12.86∶13.02=0.53∶0.39∶0.34∶0.33,所以从右向左4条谱线排列越来越紧密第2讲细胞中的元素和化合物，细胞中的无机物1.威尔逊氏症是铜在体内积累而导致的疾病。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累,最终导致肝、肾衰竭,甚至大脑损伤。下列叙述正确的是(D)A.铜是人体生命活动所需的大量元素,但积累过多时会对身体造成伤害B.人体内铜均以化合物形式存在,参与维持机体正常的渗透压C.细胞中的结合水既能结合和溶解Cu2+,又在Cu2+的运输中发挥重要作用D.威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状,可使用排铜药物治疗[解析]铜是人体生命活动所需的微量元素,A错误;人体内铜可以离子形式存在,参与维持机体正常的渗透压,B错误;细胞中的自由水既能溶解Cu2+,又在Cu2+的运输中发挥重要作用,结合水是细胞结构的重要组成部分,不能作为溶剂,也不能参与物质的运输,C错误;据题可知,铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累,最终导致肝、肾衰竭,甚至大脑损伤,所以威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状,可使用排铜药物治疗,D正确。2.如下图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是(C)A.图中①指的是结合水,该部分水丢失会导致细胞死亡B.图中②指的是自由水,该部分水的含量增多时细胞代谢旺盛C.存在形式①转变成②有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性D.图中甲表示“组成细胞结构”,乙可表示运输营养物质和代谢废物[解析]水的存在形式②有多种功能,故为自由水,则①为结合水,结合水是细胞结构的重要组成部分,如果这部分水失去会导致细胞死亡,A正确;若②自由水含量高,细胞代谢旺盛,B正确;②自由水转化为①结合水,可降低代谢水平,提高植物抗寒性、抗旱性等抗逆能力,C错误;①为结合水,其功能为甲“组成细胞结构”,②为自由水,是良好的溶剂、能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应,为细胞提供液体环境等,故乙可表示运输营养物质和代谢废物,D正确。3.叶片“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响,配制了两种培养液进行实验,培养液的配方如表所示。以下说法错误的是(C)组别培养液类别培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L-1)KNO3CaCl2·2H2OMgSO4·7H2O(NH4)2SO4甲组完全培养液25000150250134乙组缺钾培养液0150250134A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色B.该实验不能证明镁是合成叶绿素的必需元素C.乙组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象D.可以增加一组二次对照实验,即在缺钾培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正常[解析]本题实验自变量是有无钾元素,因变量是植物叶片边缘是否出现枯黄色的现象,A正确;实验目的是探究钾对植物叶片生长情况的影响,甲、乙两组中镁含量无差异,不能判断镁是否参与合成叶绿素,B正确;乙组植物出现“焦边”现象也可能是其他因素引起的,所以需要进一步实验证明,比如增加一组二次对照实验,即在缺钾培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正常,C错误,D正确。4.现有无标签的四种样品各一瓶:稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液,某学生用双缩脲试剂和斐林试剂将它们正确鉴别出来了,其实验步骤和结果见表:样品号1234第一步加入双缩脲试剂蓝色紫色蓝色紫色第二步对1、3组溶液加入斐林试剂并水浴加热蓝色—砖红色—第三步取1号样品与2号样品混合,37℃保温10min,加入斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀;取1号样品与4号样品混合,37℃保温10min,加入斐林试剂水浴加热后不出现砖红色沉淀根据上述实验结果,下列判断中正确的是(C)A.1葡萄糖、2淀粉酶、3淀粉、4稀蛋清B.1葡萄糖、2稀蛋清、3淀粉、4淀粉酶C.1淀粉、2淀粉酶、3葡萄糖、4稀蛋清D.1淀粉、2稀蛋清、3淀粉酶、4葡萄糖[解析]能与双缩脲试剂发生紫色反应的是蛋白质,所以2号和4号样品是蛋白质,即稀蛋清或淀粉酶;能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀的是还原糖,所以3号样品是葡萄糖,则1号样品是淀粉;淀粉可被淀粉酶水解成还原糖,还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,取1号样品(淀粉)与2号样品混合,加入斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀,所以2号样品为淀粉酶,则4号样品为稀蛋清,故选C项。第2讲匀变速直线运动的规律与应用匀变速直线运动的基本规律1.以18m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在3s内前进36m,则汽车在5s内的位移为(C)A.50m B.45m C.40.5m D.40m[解析]根据x=v0t+12at2,其中x=36m,v0=18m/s,t=3s,解得a=-4m/s2,则汽车刹车至停下来所需时间为t'=0−v0a=0−18−4s=4.5s<5s,所以4.5s末汽车停下来,则汽车在5s内的位移为x'=0−v022a匀变速直线运动的重要推论及应用2.(多选)在一平直公路上,一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动,8s内经过相距80m的A、B两点,已知汽车经过B点时的速度为15m/s,则(AD)A.汽车经过A点时的速度为5m/sB.A点与O点间的距离为20mC.汽车从O点到A点需要的时间为5sD.汽车从O点到B点的平均速度为7.5m/s[解析]汽车从A点到B点的平均速度v=xABt=808m/s=10m/s,而汽车做匀加速直线运动,所以有v=vA+vB2,则vA=2v-vB=(2×10-15)m/s=5m/s,选项A正确;由速度—位移关系式得汽车的加速度a=vB2−vA22xAB=152−522×80m/s2=1.25m/s2,由匀变速直线运动规律可得vA2=2axOA,解得xOA=10m,选项B错误;由vA=at',解得汽车从O点到A点需要的时间3.(多选)如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比v1∶v2∶v3和穿过每个矩形区域所用的时间之比t1∶t2∶t3对应为(BD)A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1C.t1∶t2∶t3=1∶2∶3D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1[解析]因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2),故所求时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,选项C错误,D正确;由v2-v02=2ax可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移时的速度之比为1∶2∶3,故所求的速度之比为3∶2∶1,选项A错误,B4.如图所示,滑雪运动员从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过P、M、N三点,已知PM=10m,MN=20m,且运动员经过PM、MN两段的时间相等,下列说法不正确的是(D)A.能求出O、P间的距离B.不能求出运动员经过OP段所用的时间C.不能求出运动员的加速度D.不能求出运动员经过P、M两点的速度之比[解析]设运动员通过PM、MN所用时间均为T,则运动员经过M点的速度为vM=PM+MN2T=15mT,根据Δx=aT2得a=MN−PMT2=10mT2,则运动员经过P点的速度为vP=vM-aT=15mT-10mT=5mT,则xOP=vP22a=1.25m,故A正确;运动员经过P、M两点的速度之比为vPvM=13,故D5.“祝融号”火星车在火星表面探测过程中做直线运动,由静止开始经过加速、匀速和制动直至停止,共用时12s,位移随时间变化情况如表所示,加速和制动均可看作是匀变速直线运动.下列说法正确的是(C)t/s024681012x/cm02.08.017.527.033.035.0A.前6秒火星车做加速运动B.第6秒末火星车的速率为4.75cm/sC.火星车一共匀速运动了10cmD.火星车减速的加速度大小为2cm/s2[解析]由题意可知,火星车从静止开始先做匀加速直线运动,接着做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动至停下.设匀加速阶段的加速度大小为a,时间为t1;匀速阶段的速度为v,