甘肃2026年9月高三物理调研试卷及答案

甘肃2026年9月高三物理调研试卷及答案第1页共1页甘肃2026年9月高三物理调研试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的光照射该金属表面时，下列说法正确的是A.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能与入射光强度成正比B.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能与入射光频率成正比C.可能发生光电效应，且光电子的最大初动能与入射光频率无关D.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能与入射光频率无关参考答案：B2.在验证光电效应实验中，用同一束单色光分别照射两种不同的金属表面，发现只有金属甲能发生光电效应，金属乙不能。下列说法正确的是A.金属乙的截止频率比金属甲的截止频率高B.金属乙的截止频率比金属甲的截止频率低C.入射光子的能量不足以使金属乙的电子逸出D.金属乙的逸出功比金属甲的逸出功大参考答案：A3.激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的相干性，下列现象中能体现激光相干性的是A.阳光下的肥皂泡呈现彩色B.用分光镜观察白光的色散C.双缝干涉实验中观察到明暗相间的条纹D.用放大镜观察物体时出现倒立放大的实像参考答案：C4.在光电效应实验中，用频率为ν的单色光照射某金属表面，若νν₀（ν₀为金属的截止频率），则下列说法正确的是A.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能为hνB.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能为h(ν-ν₀)C.可能发生光电效应，且光电子的最大初动能为hνD.一定不能发生光电效应参考答案：B5.康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子的波长变长，下列说法正确的是A.光子将部分能量传递给电子，导致光子能量减小B.电子将部分能量传递给光子，导致电子动能增加C.光子与电子发生弹性碰撞，动量和能量都守恒D.光子与电子发生非弹性碰撞，动量守恒但能量不守恒参考答案：A6.用频率为ν的单色光照射某金属表面，若νν₀（ν₀为金属的截止频率），则下列说法正确的是A.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能为hνB.一定能发生光电效应，且光电子的最大初动能为h(ν-ν₀)C.可能发生光电效应，且光电子的最大初动能为hνD.一定不能发生光电效应参考答案：B7.激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的方向性，下列现象中能体现激光方向性的是A.阳光下的影子边缘清晰B.用放大镜观察物体时出现倒立放大的实像C.双缝干涉实验中观察到明暗相间的条纹D.用分光镜观察白光的色散参考答案：A8.在验证光的反射定律的实验中，需要测量入射角和反射角的正弦值，下列说法正确的是A.入射角和反射角都是锐角B.入射角和反射角都是钝角C.入射角的正弦值大于反射角的正弦值D.入射角的正弦值小于反射角的正弦值参考答案：A9.光从光密介质射入光疏介质时，折射角一定大于入射角，下列说法正确的是A.光在光密介质中的传播速度较大B.光在光疏介质中的传播速度较大C.折射角与入射角的大小关系与两种介质的折射率有关D.折射角与入射角的大小关系与光的频率有关参考答案：C10.在验证光的折射定律的实验中，需要测量入射角和折射角的正弦值，下列说法正确的是A.入射角和折射角都是锐角B.入射角和折射角都是钝角C.入射角的正弦值大于折射角的正弦值D.入射角的正弦值小于折射角的正弦值参考答案：C二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的光照射该金属表面时，发生光电效应，则该金属的逸出功为______。A.hνB.hν₀C.h(ν-ν₀)D.h/ν参考答案：C2.在康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子的波长变长，则散射光子的能量______（选填“大于”“小于”或“等于”）入射光子的能量。参考答案：小于3.激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的相干性，这是由于激光束的______相同。A.波长B.振幅C.频率D.方向参考答案：C4.用频率为ν的单色光照射某金属表面，若νν₀（ν₀为金属的截止频率），则该金属表面______（选填“能”或“不能”）发生光电效应。参考答案：能5.光从光密介质射入光疏介质时，折射角______入射角。参考答案：大于6.在验证光的反射定律的实验中，需要测量入射角和反射角的______值。A.正弦B.余弦C.正切D.余切参考答案：A7.某同学设计了一个实验方案，利用分光计测量某单色光的波长。实验中，他需要测量的物理量包括______。A.光的入射角和折射角B.光的反射角和折射角C.光的入射角和反射角D.光的波长和频率参考答案：A8.激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的方向性，这是由于激光束的______相同。A.波长B.振幅C.频率D.方向参考答案：D9.光从光密介质射入光疏介质时，折射角______入射角。参考答案：大于10.在验证光的折射定律的实验中，需要测量入射角和折射角的______值。A.正弦B.余弦C.正切D.余切参考答案：A三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.用频率为ν的单色光照射某金属表面，若νν₀（ν₀为金属的截止频率），则该金属一定会发生光电效应。参考答案：√2.激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的相干性，这是由于激光束的发光面积更小。参考答案：×3.康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子的波长变长，则散射光子的能量一定小于入射光子的能量。参考答案：√4.光从光密介质射入光疏介质时，折射角一定大于入射角。参考答案：×5.在验证光的折射定律的实验中，需要测量入射角和折射角的正弦值。参考答案：√6.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的单色光照射该金属表面时，一定能发生光电效应。参考答案：×7.激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的方向性，这是由于激光束的能量更集中。参考答案：×8.在验证光的反射定律的实验中，需要测量入射角和反射角的正弦值。参考答案：×9.光从光疏介质射入光密介质时，折射角一定小于入射角。参考答案：√10.在验证光的反射定律的实验中，需要测量入射角和反射角的大小。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述光电效应的实验规律。参考答案：①当入射光的频率大于金属的截止频率时，才会发生光电效应；②发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关；③入射光的强度越大，单位时间内发射的光电子数目越多。2.解释康普顿效应中，光子波长变长的原因。参考答案：康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子将部分能量传递给电子，导致光子的能量减小，频率降低，从而波长变长。3.比较激光束与普通光源发出的光在相干性方面的差异。参考答案：激光束具有很好的相干性，是因为激光束是由大量光子组成的，这些光子的频率、相位、方向等都是相同的，而普通光源发出的光是由大量不同频率、不同相位、不同方向的光子组成的，因此激光束具有很好的相干性。4.说明光从光密介质射入光疏介质时，折射角与入射角的关系。参考答案：光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。5.列举三种常见的激光应用实例。参考答案：①激光手术；②激光测距；③激光通信；④激光雷达；⑤激光切割。6.简述验证光的反射定律的实验步骤。参考答案：①将入射光线照射到反射镜上；②测量入射光线与反射镜法线的夹角，即为入射角；③测量反射光线与反射镜法线的夹角，即为反射角；④比较入射角和反射角的大小，验证反射角等于入射角。7.解释为什么激光束具有很好的方向性。参考答案：激光束具有很好的方向性，是因为激光束的发散角很小，光束在传播过程中能够保持良好的方向性。这是由于激光束是由大量光子组成的，这些光子的方向都是相同的，因此激光束在传播过程中不会发生严重的衍射和扩散现象。8.比较光从光疏介质射入光密介质时，折射角与入射角的关系。参考答案：光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角。五、实验探究题（共8小题，每题3分）（请写出主要实验步骤、现象与结论，条理清晰，写在对应题目下方的横线上）1.某同学设计了一个实验方案，利用光电效应验证光子具有动量。实验中，他用频率为ν的单色光照射某金属表面，金属表面逸出光电子的最大初动能为Ek。若改用频率为2ν的单色光照射同一金属表面，则金属表面逸出光电子的最大初动能为多少？请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。A.2EkB.3EkC.4EkD.Ek/2参考答案：C2.在验证光的折射定律的实验中，某同学用分光计测量某单色光的波长。实验中，他需要测量入射角和折射角的什么物理量？请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。A.正弦值B.余弦值C.正切值D.角度值参考答案：A3.某同学设计了一个实验方案，利用康普顿效应验证光的粒子性。实验中，他观察到光子与电子碰撞后，光子的波长发生了变化。下列说法正确的是？请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。A.散射光子的波长一定变长B.散射光子的波长一定变短C.散射光子的波长可能变长也可能变短D.散射光子的频率不变参考答案：A4.比较激光束与普通光源发出的光在相干性方面的差异。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。5.在验证光的反射定律的实验中，某同学需要测量入射角和反射角的什么物理量？请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。参考答案：A6.解释为什么激光束具有很好的方向性。请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。7.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的单色光照射该金属表面时，能否发生光电效应？请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。A.能B.不能C.无法确定D.与金属种类无关参考答案：A8.在验证光的折射定律的实验中，需要测量入射角和折射角的什么物理量？请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。参考答案：A标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查光电效应。当用频率为ν（νν₀）的光照射金属表面时，一定能发生光电效应，因为入射光子的能量hν大于金属的逸出功W₀，即hν≥W₀。根据光电效应方程Ekm=hν-W₀，光电子的最大初动能与入射光频率成正比。因此，选项B正确，选项A错误，因为光电子的最大初动能与入射光强度无关；选项C错误，因为一定能发生光电效应；选项D错误，因为光电子的最大初动能与入射光频率有关。2.参考答案：A解析：本题考查截止频率和逸出功。金属甲能发生光电效应，说明入射光子的能量hν大于金属甲的逸出功W₀甲，即hν≥W₀甲。金属乙不能发生光电效应，说明入射光子的能量hν小于金属乙的逸出功W₀乙，即hνW₀乙。因此，金属乙的截止频率ν₀乙大于金属甲的截止频率ν₀甲，即ν₀乙ν₀甲。因此，选项A正确，选项B错误，因为金属乙的截止频率比金属甲的截止频率高；选项C错误，因为入射光子的能量不足以使金属乙的电子逸出；选项D错误，因为金属乙的逸出功比金属甲的逸出功大。3.参考答案：C解析：本题考查激光的相干性。激光的相干性是指光波的频率相同、相位差恒定。双缝干涉实验中观察到明暗相间的条纹，是因为两束光波叠加时发生了干涉，体现了激光的相干性。因此，选项C正确，选项A错误，因为阳光下的肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象；选项B错误，因为用分光镜观察白光的色散是光的色散现象；选项D错误，因为用放大镜观察物体时出现倒立放大的实像是光的折射现象。4.参考答案：B解析：本题考查光电效应。当用频率为ν的单色光照射某金属表面，若νν₀（ν₀为金属的截止频率），则一定能发生光电效应，因为入射光子的能量hν大于金属的逸出功W₀，即hν≥W₀。根据光电效应方程Ekm=hν-W₀，光电子的最大初动能为h(ν-ν₀)。因此，选项B正确，选项A错误，因为光电子的最大初动能为h(ν-ν₀)；选项C错误，因为一定能发生光电效应；选项D错误，因为一定不能发生光电效应。5.参考答案：A解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子的波长变长，说明光子的能量减小，因为光子的能量E=hν与频率ν成正比，与波长λ成反比。因此，光子将部分能量传递给电子，导致光子能量减小。因此，选项A正确，选项B错误，因为电子将部分能量传递给光子，导致电子动能增加；选项C错误，因为光子与电子发生非弹性碰撞，动量守恒但能量不守恒；选项D错误，因为光子与电子发生非弹性碰撞，动量守恒但能量不守恒。6.参考答案：B解析：本题考查光电效应。当用频率为ν的单色光照射某金属表面，若νν₀（ν₀为金属的截止频率），则一定能发生光电效应，因为入射光子的能量hν大于金属的逸出功W₀，即hν≥W₀。根据光电效应方程Ekm=hν-W₀，光电子的最大初动能为h(ν-ν₀)。因此，选项B正确，选项A错误，因为光电子的最大初动能为h(ν-ν₀)；选项C错误，因为一定能发生光电效应；选项D错误，因为一定能发生光电效应。7.参考答案：A解析：本题考查激光的方向性。激光的方向性是指激光束在传播过程中扩散较小。阳光下的影子边缘清晰，是因为激光束在传播过程中扩散较小，体现了激光的方向性。因此，选项A正确，选项B错误，因为用放大镜观察物体时出现倒立放大的实像是光的折射现象；选项C错误，因为双缝干涉实验中观察到明暗相间的条纹是光的干涉现象；选项D错误，因为用分光镜观察白光的色散是光的色散现象。8.参考答案：A解析：本题考查光的反射定律。在验证光的反射定律的实验中，入射角和反射角都是锐角，因为入射光线和反射光线都在法线一侧。因此，选项A正确，选项B错误，因为入射角和反射角都是锐角；选项C错误，因为入射角的正弦值等于反射角的正弦值；选项D错误，因为入射角的正弦值等于反射角的正弦值。9.参考答案：C解析：本题考查光的折射定律。光从光密介质射入光疏介质时，折射角一定大于入射角，因为光在光密介质中的传播速度较小，在光疏介质中的传播速度较大。折射角与入射角的大小关系与两种介质的折射率有关，即n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为两种介质的折射率，θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。因此，选项C正确，选项A错误，因为光在光密介质中的传播速度较小；选项B错误，因为光在光疏介质中的传播速度较大；选项D错误，因为折射角与入射角的大小关系与光的频率有关。10.参考答案：C解析：本题考查光的折射定律。在验证光的折射定律的实验中，入射角和折射角都是锐角，因为入射光线和反射光线都在法线一侧。入射角的正弦值大于折射角的正弦值，因为光从光密介质射入光疏介质时，折射角一定大于入射角。因此，选项C正确，选项A错误，因为入射角和折射角都是锐角；选项B错误，因为入射角和折射角都是锐角；选项D错误，因为入射角的正弦值大于折射角的正弦值。二、填空题1.参考答案：C解析：本题考查光电效应方程。根据光电效应方程E_k=hν-W₀，其中E_k为光电子的最大初动能，h为普朗克常数，ν为入射光频率，W₀为金属的逸出功。当νν₀时，发生光电效应，即hν-W₀=0，解得W₀=hν。故正确答案为C。2.参考答案：小于解析：本题考查康普顿效应。在康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子的能量减小，即频率降低，波长变长。根据E=hν，能量减小则频率减小，故散射光子的能量小于入射光子的能量。故正确答案为“小于”。3.参考答案：C解析：本题考查激光的特性。激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的相干性，这是由于激光束的频率相同。激光束是由大量光子组成的，这些光子的频率、相位、方向等都是相同的，因此具有很好的相干性。故正确答案为C。4.参考答案：能解析：本题考查光电效应的条件。根据光电效应方程E_k=hν-W₀，其中E_k为光电子的最大初动能，h为普朗克常数，ν为入射光频率，W₀为金属的逸出功。当νν₀时，发生光电效应，即hν-W₀=0，解得W₀=hν。故正确答案为“能”。5.参考答案：大于解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为光密介质和光疏介质的折射率，θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。由于光密介质的折射率大于光疏介质的折射率，即n₁n₂，所以sinθ₁sinθ₂，从而θ₁θ₂。故正确答案为“大于”。6.参考答案：A解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律指出，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。在验证光的反射定律的实验中，需要测量入射角和反射角的正弦值，才能验证反射角等于入射角。故正确答案为A。7.参考答案：A解析：本题考查分光计测量光的波长的原理。利用分光计测量光的波长，需要测量光的入射角和折射角，然后根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂计算出光的波长。故正确答案为A。8.参考答案：D解析：本题考查激光的特性。激光束相比于普通光源发出的光，具有更好的方向性，这是由于激光束的方向相同。激光束是由大量光子组成的，这些光子的方向都是相同的，因此具有很好的方向性。故正确答案为D。9.参考答案：大于解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为光密介质和光疏介质的折射率，θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。由于光密介质的折射率大于光疏介质的折射率，即n₁n₂，所以sinθ₁sinθ₂，从而θ₁θ₂。故正确答案为“大于”。10.参考答案：A解析：本题考查光的折射定律。光的折射定律指出，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于光密介质和光疏介质的折射率之比。在验证光的折射定律的实验中，需要测量入射角和折射角的正弦值，才能验证入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于光密介质和光疏介质的折射率之比。故正确答案为A。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查光电效应的发生条件。当入射光的频率大于金属的截止频率时，光子具有足够的能量使金属中的电子逸出，从而发生光电效应。这是光电效应的基本原理，因此该说法正确。2.参考答案：×解析：本题考查激光的特性。激光束具有更好的相干性，是由于激光束的发光频率单一、相位关系稳定，而不是因为发光面积更小。发光面积的大小影响的是激光束的扩散程度，与相干性无关。因此该说法错误。3.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子的能量减小，因此其频率降低，波长变长。根据能量与频率的关系E=hf，频率降低意味着能量减小，因此散射光子的能量一定小于入射光子的能量。该说法正确。4.参考答案：×解析：本题考查光的折射定律。光从光密介质射入光疏介质时，根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，由于n₂n₁，因此sinθ₂sinθ₁，即折射角大于入射角。但题目说的是折射角小于入射角，因此该说法错误。5.参考答案：√解析：本题考查光的折射定律的实验操作。验证光的折射定律需要测量入射角和折射角的正弦值，然后根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂进行分析。因此该说法正确。6.参考答案：×解析：本题考查光电效应的发生条件。当入射光的频率小于金属的截止频率时，光子能量不足以使金属中的电子逸出，因此不会发生光电效应。因此该说法错误。7.参考答案：×解析：本题考查激光的特性。激光束具有更好的方向性，是由于激光束的发光方向性强，而不是因为能量更集中。能量集中影响的是激光束的光强，与方向性无关。因此该说法错误。8.参考答案：×解析：本题考查光的反射定律的实验操作。验证光的反射定律需要测量入射角和反射角的大小，然后根据反射定律θᵢ=θᵣ进行分析。测量角度时通常使用量角器，而不是正弦值。因此该说法错误。9.参考答案：√解析：本题考查光的折射定律。光从光疏介质射入光密介质时，根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，由于n₂n₁，因此sinθ₂sinθ₁，即折射角小于入射角。因此该说法正确。10.参考答案：×解析：本题考查光的反射定律的实验操作。验证光的反射定律需要测量入射角和反射角的大小，然后根据反射定律θᵢ=θᵣ进行分析。测量角度时通常使用量角器，而不是正弦值。因此该说法错误。四、简答题1.参考答案：①当入射光的频率大于金属的截止频率时，才会发生光电效应；②发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关；③入射光的强度越大，单位时间内发射的光电子数目越多。解析：本题考查光电效应的实验规律。光电效应的实验规律主要包括：①存在截止频率，只有当入射光的频率大于金属的截止频率时，才会发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，符合爱因斯坦光电效应方程；③入射光的强度越大，单位时间内发射的光电子数目越多，即光电流越大。这些规律是光电效应实验的基础，也是理解光电效应现象的关键。2.参考答案：康普顿效应中，光子与电子碰撞后，光子将部分能量传递给电子，导致光子的能量减小，频率降低，从而波长变长。解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应是光子与电子碰撞后发生的现象，其本质是能量和动量守恒。在碰撞过程中，光子将部分能量传递给电子，导致光子的能量减小，频率降低，根据公式λ=c/ν，光子的波长变长。康普顿效应证明了光的粒子性，是重要的物理实验之一。3.参考答案：激光束具有很好的相干性，是因为激光束是由大量光子组成的，这些光子的频率、相位、方向等都是相同的，而普通光源发出的光是由大量不同频率、不同相位、不同方向的光子组成的，因此激光束具有很好的相干性。解析：本题考查激光的特性。激光束与普通光源发出的光在相干性方面存在显著差异。激光束具有很好的相干性，是因为激光束是由大量光子组成的，这些光子的频率、相位、方向等都是相同的，因此激光束在传播过程中能够保持良好的相干性。而普通光源发出的光是由大量不同频率、不同相位、不同方向的光子组成的，因此普通光源发出的光在传播过程中会发生严重的衍射和干涉现象，相干性较差。4.参考答案：光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。解析：本题考查光的折射定律。光的折射定律，也称为斯涅尔定律，描述了光在两种不同介质界面上的折射现象。当光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角；当光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角。这是由于光在不同介质中的传播速度不同导致的。5.参考答案：①激光手术；②激光测距；③激光通信；④激光雷达；⑤激光切割。解析：本题考查激光的应用实例。激光具有高亮度、高方向性、高相干性等特点，因此在许多领域都有广泛的应用。例如，激光手术可以精确地切割组织，激光测距可以精确地测量距离，激光通信可以高速传输信息，激光雷达可以探测目标，激光切割可以精确地切割材料等。6.参考答案：①将入射光线照射到反射镜上；②测量入射光线与反射镜法线的夹角，即为入射角；③测量反射光线与反射镜法线的夹角，即为反射角；④比较入射角和反射角的大小，验证反射角等于入射角。解析：本题考查验证光的反射定律的实验步骤。验证光的反射定律的实验步骤主要包括：①将入射光线照射到反射镜上；②测量入射光线与反射镜法线的夹角，即为入射角；③测量反射光线与反射镜法线的夹角，即为反射角；④比较入射角和反射角的大小，验证反射角等于入射角。通过实验可以验证光的反射定律，即反射角等于入射角。7.参考答案：激光束具有很好的方向性，是因为激光束的发散角很小，光束在传播过程中能够保持良好的方向性。这是由于激光束是由大量光子组成的，这些光子的方向都是相同的，因此激光束在传播过程中不会发生严重的衍射和扩散现象。解析：本题考查激光的方向性。激光束具有很好的