北京2026年10月高三物理联考押题试卷及答案

北京2026年10月高三物理联考押题试卷及答案第1页共1页北京2026年10月高三物理联考押题试卷及答案一、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.在康普顿效应实验中，当入射光子与电子发生碰撞后，散射光子的波长将如何变化？A.变长B.变短C.不变D.无法确定参考答案：A2.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的光照射该金属时，会发生光电效应。以下哪个说法是正确的？A.光电子的最大初动能与入射光频率成正比B.光电子的最大初动能与入射光强度成正比C.只要入射光频率大于截止频率，就一定能发生光电效应D.光电子的最大初动能与金属的逸出功成反比参考答案：C3.在康普顿效应中，散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系可以用以下哪个公式表示？A.Δλ=λ₀-λB.Δλ=h/(mv₀²)C.Δλ=(h/c)(1-cosθ)D.Δλ=λ₀λ/(λ₀+λ)参考答案：C4.某同学用光电效应实验装置研究金属锌的截止频率。当用频率为ν₁的光照射金属锌时，刚好能发生光电效应。若改用频率为ν₂（ν₂ν₁）的光照射同一金属锌，以下哪个说法是正确的？A.光电子的最大初动能将增大B.光电子的最大初动能将减小C.光电子的最大初动能不变D.可能不会发生光电效应参考答案：A5.在康普顿效应实验中，入射光子的波长为λ₀，散射光子的波长为λ。根据康普顿效应公式，哪个粒子的康普顿波长λₚ与电子的康普顿波长相同？A.质子B.中子C.正电子D.α粒子参考答案：C6.某同学用光电效应实验装置研究金属钠的截止频率。当用频率为ν的光照射金属钠时，观察到光电子的最大初动能为Ek。若改用频率为2ν的光照射同一金属钠，以下哪个说法是正确的？A.光电子的最大初动能将变为2EkB.光电子的最大初动能将变为4EkC.光电子的最大初动能将变为Ek/2D.光电子的最大初动能将变为Ek/4参考答案：B7.在康普顿效应实验中，散射光子的方向与入射光子方向垂直时，散射光子的波长将如何变化？A.变为λ₀/2B.变为λ₀/√2C.变为λ₀D.变为2λ₀参考答案：B8.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的光照射该金属时，以下哪个说法是正确的？A.一定能发生光电效应B.一定不会发生光电效应C.可能发生光电效应，也可能不发生光电效应D.光电子的最大初动能为零参考答案：B9.在康普顿效应中，散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系可以用以下哪个公式表示？A.Δλ=λ₀+λB.Δλ=h/(mv₀)C.Δλ=(h/c)(1+cosθ)D.Δλ=λ₀λ/(λ₀-λ)参考答案：C10.某同学用康普顿效应实验装置研究散射光子的波长变化。当入射光子的波长为λ₀，散射光子的波长为λ时，以下哪个说法是正确的？A.散射光子的能量大于入射光子的能量B.散射光子的能量小于入射光子的能量C.散射光子的能量等于入射光子的能量D.散射光子的能量与入射光子的能量无关参考答案：B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.在康普顿效应实验中，当入射光子与电子发生碰撞后，散射光子的波长将______。参考答案：变大2.某金属的逸出功为W₀，当用频率为ν的光照射该金属时，发生光电效应所需的入射光子频率ν必须满足______。参考答案：ν≥ν₀3.在康普顿效应中，散射光子与入射光子方向平行时，散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系可表示为______。参考答案：Δλ=λ-λ₀=h/(mc)(1-cosθ)4.康普顿效应实验中，入射光子的波长总是大于散射光子的波长。______。参考答案：√5.光电效应实验中，金属的截止频率越高，发生光电效应所需的入射光子频率ν必须______。参考答案：增大6.根据康普顿效应公式，散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系有关，散射角度θ增大时，Δλ将______。参考答案：变大7.光电效应实验中，光电子的最大初动能只与入射光子的频率有关，与______无关。参考答案：入射光子的强度8.康普顿效应实验中，散射光子的能量一定小于入射光子的能量。______。参考答案：√9.光电效应实验中，任何颜色的光都能使任何金属发生光电效应。______。参考答案：×10.光电效应实验中，光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去金属的逸出功W₀。______。参考答案：√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.光电效应中，金属的逸出功越大，发生光电效应所需的入射光子的频率越高。参考答案：√2.康普顿效应中，散射光子的波长一定大于入射光子的波长。参考答案：√3.根据光电效应方程E_k=hν-W₀，光电子的最大初动能E_k与入射光子频率ν成正比。参考答案：√4.在康普顿效应中，当散射光子与入射光子方向垂直时，散射光子的波长变化量Δλ最大。参考答案：√5.某金属的截止频率为ν₀，当用频率为ν（νν₀）的光照射该金属时，一定能发生光电效应。参考答案：√6.光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性。参考答案：√7.康普顿效应中，散射光子的能量一定小于入射光子的能量。参考答案：√8.根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射光子的波长变化量Δλ只与散射角度θ有关。参考答案：×9.光电子的最大初动能只与入射光子的强度有关。参考答案：×10.当入射光子与电子发生碰撞后，散射光子的方向与入射光子方向平行时，散射光子的波长变化量Δλ为零。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入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比，与入射光子的强度无关；③不同金属的截止频率不同；④光电效应是瞬时发生的。2.解释康普顿效应中，散射光子的波长为什么会大于入射光子的波长。参考答案：康普顿效应中，入射光子与电子发生碰撞后，一部分能量被电子吸收，导致散射光子的能量减小，因此波长变长。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射角度越大，sin²(θ/2)越大，导致散射光子的波长变化量Δλ越大，因此散射光子的波长大于入射光子的波长。3.说明发生光电效应的条件是什么。参考答案：①入射光子的频率必须大于金属的截止频率；②入射光子必须具有足够的能量来克服金属的逸出功。4.比较光电效应和康普顿效应的异同点。参考答案：相同点：都表明光具有粒子性；不同点：光电效应是光子与电子的碰撞，康普顿效应是光子与自由电子的碰撞，康普顿效应中光子能量发生变化，导致波长变化。5.当入射光子能量等于金属的逸出功时，光电子的最大初动能为多少？参考答案：零。6.康普顿效应中，散射角度越大，散射光子的能量会发生什么变化？参考答案：减小。7.列举一个生活中应用光电效应的实例。参考答案：光电效应在自动门、光控开关、太阳能电池等生活中有广泛应用。例如，自动门利用光电效应原理，当有人走过时，光线被遮挡，触发门自动打开。8.解释为什么康普顿效应不能解释所有频率的光与电子碰撞的现象。参考答案：康普顿效应只能解释可见光和X射线等高能光子与电子碰撞的现象，不能解释所有频率的光与电子碰撞的现象，因为低能光子与电子碰撞时，主要发生的是弹性散射，康普顿效应公式不适用。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.某科研小组利用康普顿效应实验装置研究光子与电子碰撞后的散射现象。实验中，入射光子的波长为λ₀=0.1nm，散射光子的波长为λ=0.102nm。请根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²θ，计算散射光子的散射角度θ的大小。（结果保留一位小数）参考答案：θ≈37.4°2.在光电效应实验中，某同学用频率为ν=8.0×10¹⁴Hz的光照射金属锌板（锌的截止频率ν₀=6.9×10¹⁴Hz）。已知普朗克常量h=6.63×10⁻³⁴J•s，请计算光电子的最大初动能。参考答案：E_k≈1.55eV3.某同学设计了一个利用光电效应原理的自动门控制系统。当有人靠近门时，会触发光电传感器，从而自动打开门。请解释该控制系统的工作原理，并说明光电传感器在其中的作用。参考答案：该控制系统利用光电效应原理，当有人靠近门时，会遮挡光电传感器的光路，导致光电传感器输出信号变化，从而触发自动门打开。光电传感器在其中的作用是检测是否有人靠近门，并将检测信号转换为电信号。4.在康普顿效应实验中，入射光子的能量可能被散射光子和反冲电子分别吸收。请解释为什么散射光子的能量会小于入射光子的能量，并说明反冲电子获得能量的来源。参考答案：散射光子的能量会小于入射光子的能量，因为入射光子与电子发生碰撞时，一部分能量被电子吸收，用于电子的反冲，另一部分能量传递给散射光子。5.某同学用光电效应实验装置研究金属钠的截止频率。当用频率为ν₁=5.5×10¹⁴Hz的光照射金属钠时，能否发生光电效应？请说明理由。（钠的截止频率ν₀=6.0×10¹⁴Hz）参考答案：不能发生光电效应，因为νν₀。6.康普顿效应表明光具有粒子性。请结合康普顿效应的实验现象，解释光具有哪些粒子性特征。参考答案：康普顿效应表明光子具有动量，能够与电子发生碰撞并传递能量，这体现了光的粒子性特征。7.在光电效应实验中，改变入射光子的强度会影响光电流的大小。请解释为什么入射光子的强度会影响光电流的大小，并说明光电流的大小与哪些因素有关。参考答案：入射光子的强度影响光电流的大小，因为光电流的大小与单位时间内发射出的光电子数有关。入射光子的强度越大，单位时间内照射到金属表面的光子数越多，发射出的光电子数也越多，因此光电流越大。8.某同学用康普顿效应实验装置研究散射光子的波长变化。实验中，入射光子的波长为λ₀=0.09nm，散射光子的波长为λ=0.095nm。请计算散射光子的散射角度θ的大小。（结果保留一位小数）参考答案：θ≈28.9°标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应是指光子与电子发生碰撞后，光子能量减少，波长变长。因此，散射光子的波长将变长。2.参考答案：C解析：本题考查光电效应。根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为Ek=hν-W，其中h为普朗克常数，ν为入射光频率，W为金属的逸出功。因此，光电子的最大初动能与入射光频率成正比。3.参考答案：C解析：本题考查康普顿效应公式。康普顿效应公式为Δλ=λ-λ₀=(h/c)(1-cosθ)，其中Δλ为散射光子波长变化量，λ为散射光子波长，λ₀为入射光子波长，h为普朗克常数，c为光速，θ为散射角度。因此，Δλ=(h/c)(1-cosθ)。4.参考答案：A解析：本题考查光电效应。根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为Ek=hν-W，其中h为普朗克常数，ν为入射光频率，W为金属的逸出功。当入射光频率增大时，光电子的最大初动能将增大。5.参考答案：C解析：本题考查康普顿波长。康普顿波长是指电子在静止时，其德布罗意波长。正电子是电子的反粒子，因此正电子的康普顿波长与电子的康普顿波长相同。6.参考答案：B解析：本题考查光电效应。根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为Ek=hν-W，其中h为普朗克常数，ν为入射光频率，W为金属的逸出功。当入射光频率增大为2ν时，光电子的最大初动能将变为4Ek。7.参考答案：B解析：本题考查康普顿效应。根据康普顿效应公式，当散射光子的方向与入射光子方向垂直时，散射角度θ为90度，cosθ为0。因此，散射光子的波长变化量Δλ=(h/c)(1-cosθ)=(h/c)(1-0)=h/c。散射光子的波长将变为λ₀/√2。8.参考答案：B解析：本题考查光电效应。根据光电效应的条件，只有当入射光频率大于金属的截止频率时，才能发生光电效应。当入射光频率小于截止频率时，不会发生光电效应。9.参考答案：C解析：本题考查康普顿效应公式。康普顿效应公式为Δλ=λ-λ₀=(h/c)(1-cosθ)，其中Δλ为散射光子波长变化量，λ为散射光子波长，λ₀为入射光子波长，h为普朗克常数，c为光速，θ为散射角度。因此，Δλ=(h/c)(1+cosθ)是错误的，应为Δλ=(h/c)(1-cosθ)。10.参考答案：B解析：本题考查康普顿效应。根据康普顿效应公式，散射光子的波长变化量Δλ=(h/c)(1-cosθ)。由于cosθ小于1，因此Δλ大于0，即散射光子的波长大于入射光子的波长。根据E=hc/λ，波长变长意味着能量变小。因此，散射光子的能量小于入射光子的能量。二、填空题1.参考答案：变大解析：本题考查康普顿效应。在康普顿效应中，入射光子与电子发生碰撞后，光子将部分能量传递给电子，导致散射光子的能量减小，根据E=hν，频率ν减小，根据λ=c/ν，波长λ增大。因此，散射光子的波长将变大。2.参考答案：ν≥ν₀解析：本题考查光电效应的条件。发生光电效应的条件是入射光子的频率ν大于等于金属的截止频率ν₀。当νν₀时，即使光子能量足够大，也无法克服金属的逸出功，因此不会发生光电效应。因此，发生光电效应所需的入射光子频率ν必须满足ν≥ν₀。3.参考答案：Δλ=λ-λ₀=h/(mc)(1-cosθ)解析：本题考查康普顿效应公式。康普顿效应公式描述了散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系，公式为Δλ=λ-λ₀=h/(mc)(1-cosθ)，其中h为普朗克常数，m为电子质量，c为光速。因此，散射光子与入射光子方向平行时，散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系可表示为Δλ=λ-λ₀=h/(mc)(1-cosθ)。4.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应的特点。在康普顿效应中，入射光子与电子发生碰撞后，光子将部分能量传递给电子，导致散射光子的能量减小，根据E=hν，频率ν减小，根据λ=c/ν，波长λ增大。因此，入射光子的波长总是大于散射光子的波长。5.参考答案：增大解析：本题考查光电效应的条件。发生光电效应的条件是入射光子的频率ν大于等于金属的截止频率ν₀。当νν₀时，即使光子能量足够大，也无法克服金属的逸出功，因此不会发生光电效应。因此，金属的截止频率越高，发生光电效应所需的入射光子频率ν必须增大。6.参考答案：变大解析：本题考查康普顿效应公式。康普顿效应公式描述了散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的关系，公式为Δλ=λ-λ₀=h/(mc)(1-cosθ)，其中h为普朗克常数，m为电子质量，c为光速。当散射角度θ增大时，cosθ减小，因此Δλ增大。因此，散射角度θ增大时，Δλ将变大。7.参考答案：入射光子的强度解析：本题考查光电效应的特点。光电子的最大初动能Ek等于入射光子的能量E减去金属的逸出功W₀，即Ek=E-W₀=hν-W₀。因此，光电子的最大初动能只与入射光子的频率ν有关，与入射光子的强度无关。8.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应的特点。在康普顿效应中，入射光子与电子发生碰撞后，光子将部分能量传递给电子，导致散射光子的能量减小。因此，散射光子的能量一定小于入射光子的能量。9.参考答案：×解析：本题考查光电效应的条件。发生光电效应的条件是入射光子的频率ν大于等于金属的截止频率ν₀。不同金属的截止频率不同，因此并非任何颜色的光都能使任何金属发生光电效应。因此，光电效应实验中，任何颜色的光都能使任何金属发生光电效应的说法是错误的。10.参考答案：√解析：本题考查光电效应的能量关系。光电子的最大初动能Ek等于入射光子的能量E减去金属的逸出功W₀，即Ek=E-W₀=hν-W₀。因此，光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去金属的逸出功W₀。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查光电效应方程E_k=hν-W₀。根据该方程，光电子的最大初动能E_k等于入射光子能量hν减去金属的逸出功W₀。要发生光电效应，E_k必须大于等于零，即hν-W₀≥0，解得ν≥W₀/h。因此，金属的逸出功W₀越大，发生光电效应所需的入射光子的频率ν越高。该说法正确。2.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应是指入射光子与电子发生碰撞后，光子能量减少，波长变长的现象。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射光子的波长λ总是大于入射光子的波长λ₀（前提是散射角度θ不为零）。该说法正确。3.参考答案：√解析：本题考查光电效应方程E_k=hν-W₀。该方程表明，光电子的最大初动能E_k与入射光子频率ν成线性关系（斜率为h），与金属的逸出功W₀成负相关。因此，光电子的最大初动能E_k与入射光子频率ν成正比。该说法正确。4.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射光子的波长变化量Δλ与散射角度θ的余弦平方成正比。当散射光子与入射光子方向垂直时，散射角度θ=90°，sin²(θ/2)=sin²(45°)=1/2，此时Δλ取得最大值。该说法正确。5.参考答案：√解析：本题考查光电效应的截止频率。根据光电效应方程E_k=hν-W₀，要发生光电效应，光电子的最大初动能E_k必须大于等于零，即hν-W₀≥0，解得ν≥W₀/h。W₀/h就是该金属的截止频率ν₀。因此，当用频率为ν（νν₀）的光照射该金属时，入射光子能量足以克服金属的逸出功，一定能发生光电效应。该说法正确。6.参考答案：√解析：本题考查光的波粒二象性。光电效应表明光具有粒子性，因为光子具有能量和动量，能够与电子发生碰撞并传递能量。康普顿效应也表明光具有粒子性，因为光子在碰撞过程中表现出粒子特有的能量和动量变化。因此，光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性。该说法正确。7.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应中，入射光子将部分能量传递给电子，导致光子能量减少，波长变长。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。8.参考答案：×解析：本题考查康普顿效应。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射光子的波长变化量Δλ不仅与散射角度θ有关，还与入射光子的波长λ₀有关。该说法错误。9.参考答案：×解析：本题考查光电效应方程E_k=hν-W₀。光电子的最大初动能E_k只与入射光子的频率ν和金属的逸出功W₀有关，与入射光子的强度无关。光强只影响单位时间内发射的光电子数目。该说法错误。10.参考答案：√解析：本题考查康普顿效应。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，当散射光子与入射光子方向平行时，散射角度θ=0°，sin²(θ/2)=sin²(0°)=0，此时Δλ=0。该说法正确。四、简答题1.参考答案：①入射光的频率必须大于金属的截止频率才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比，与入射光子的强度无关；③不同金属的截止频率不同；④光电效应是瞬时发生的。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只有当入射光的频率大于金属的截止频率时，才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比，与入射光子的强度无关；③不同金属的截止频率不同；④光电效应是瞬时发生的。这些规律是光电效应实验的基础，也是理解光的粒子性的重要依据。2.参考答案：康普顿效应中，入射光子与电子发生碰撞后，一部分能量被电子吸收，导致散射光子的能量减小，因此波长变长。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射角度越大，sin²(θ/2)越大，导致散射光子的波长变化量Δλ越大，因此散射光子的波长大于入射光子的波长。解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应中，入射光子与电子发生碰撞后，一部分能量被电子吸收，导致散射光子的能量减小，因此波长变长。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²(θ/2)，散射角度越大，sin²(θ/2)越大，导致散射光子的波长变化量Δλ越大，因此散射光子的波长大于入射光子的波长。3.参考答案：①入射光子的频率必须大于金属的截止频率；②入射光子必须具有足够的能量来克服金属的逸出功。解析：本题考查发生光电效应的条件。发生光电效应的条件主要包括：①入射光子的频率必须大于金属的截止频率；②入射光子必须具有足够的能量来克服金属的逸出功。只有同时满足这两个条件，才能发生光电效应。4.参考答案：相同点：都表明光具有粒子性；不同点：光电效应是光子与电子的碰撞，康普顿效应是光子与自由电子的碰撞，康普顿效应中光子能量发生变化，导致波长变化。解析：本题考查光电效应和康普顿效应的异同点。光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性。不同点在于：光电效应是光子与电子的碰撞，康普顿效应是光子与自由电子的碰撞，康普顿效应中光子能量发生变化，导致波长变化。5.参考答案：零。解析：本题考查光电效应方程。根据光电效应方程E_k=hν-W₀，当入射光子能量等于金属的逸出功时，即hν=W₀，代入方程得到E_k=hν-W₀=0，因此光电子的最大初动能为零。6.参考答案：减小。解析：本题考查康普顿效应。康普顿效应中，散射角度越大，散射光子的能量越小，因此散射光子的能量减小。7.参考答案：光电效应在自动门、光控开关、太阳能电池等生活中有广泛应用。例如，自动门利用光电效应原理，当有人走过时，光线被遮挡，触发门自动打开。解析：本题考查光电效应的应用。光电效应在自动门、光控开关、太阳能电池等生活中有广泛应用。例如，自动门利用光电效应原理，当有人走过时，光线被遮挡，触发门自动打开。8.参考答案：康普顿效应只能解释可见光和X射线等高能光子与电子碰撞的现象，不能解释所有频率的光与电子碰撞的现象，因为低能光子与电子碰撞时，主要发生的是弹性散射，康普顿效应公式不适用。解析：本题考查康普顿效应的适用范围。康普顿效应只能解释可见光和X射线等高能光子与电子碰撞的现象，不能解释所有频率的光与电子碰撞的现象，因为低能光子与电子碰撞时，主要发生的是弹性散射，康普顿效应公式不适用。五、实验探究题1.参考答案：θ≈37.4°解析：本题考查康普顿效应中散射角度的计算。根据康普顿效应公式λ-λ₀=h/(mₑc)sin²θ，代入已知数据λ=0.102nm，λ₀=0.1nm，h=6.63×10⁻³⁴J•s，mₑ=9.11×10⁻³¹kg，c=3.0×10⁸m/s，解得sin²θ≈0.024，θ≈37.4°。2.参考答案：E_k≈1.55eV解析：本题考查光电效应中光电子最大初动能的计算。根据光电效应方程E_k=hν-W₀，代入已知数据h=6.63×10⁻³⁴J•s，ν=8.0×10¹⁴Hz，W₀=hν₀=6.63×10⁻³⁴J•s×6.9×10¹⁴Hz，解得E_k≈1.55eV。3.参考答案：该控制系统利用光电效应原理，当有人靠近门时，会遮挡光电传感器的光路，导致光电传感器输出信号变