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2025年高考物理一轮复习之原子结构与波粒二象性选 择 题（共 10小题）1.某实验小组利用如图（a）所示的电路研究某种金属的遏止电压U c与入射光的频率v 的关系，描绘出如 图（b）所示的图像根据光电效应规律，结合图像分析，下列说法正确的是（）A.滑片P 向右移动，电流表示数会变大B.仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能增大C.由Uc-v 图像可得出普朗克常量为卫二（e 为电子的电荷量）V l-V oD.开关S 断开时，若入射光的频率为v i,则电压表的示数为Ui2.关于电磁波的发现及应用、能量量子化，下列说法正确的是（）A.利用红外线的热效应能杀菌消毒，夜视仪利用了红外成像技术B.X 射线具有很强的辐射性，常用于癌症病人的化疗C.能量量子化指能量的连续性，微观粒子的能量值可以是任意值D.普朗克提出了“能量子”假说，解决了黑体辐射的理论困难3.图甲为研究光电效应的电路图，其中光电管阴极K 的材料的逸出功Wo=36 X IO一 1）图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时，光电流随电压变化的曲线，当 U=-2.5 V 时，光电流刚好为0己知普朗克常量h=6.6X 10一 3与.$,电子电荷量e=L 6 X l（T i9 c,质 量 m=9.1 X lO ik g,下列说法正确的是A.入射光的频率为L 5 X 1（）16H ZB.以最大初动能逸出的光电子的德布罗意波的波长约为7.7X 10一 lmC.当电压U=2.5V 时，光电子到达阳极A 的最大动能为8.0X10-2%D.每秒射到光电管阴极K 的光子至少为1.2X1017个4.如图，某学习小组同学重做教材上的物理实验，用紫外线照射本来带电的金属锌板，发现静电计指针张角变小，下列说法正确的是（）照 射 后,冷,/紫外线灯A.静电计指针张角变小说明紫外线让静电计发生了光电效应B.如果减小紫外线照射强度，重做该实验，锌板可能不会发生光电效应C.换用红外线照射锌板，也会出现图示现象D.为了实现上述实验效果，锌板在实验前应该带负电5.如图甲所示为光电效应的实验原理图，阴 极 K 由逸出功Wo=3.2OeV的金属钙制成，图乙是汞原子的能级图，汞原子从n=4 能级跃迁到n=l 能级时产生光，从 n=3 能级跃迁到n=l 能级时产生光,从 n=3 能级跃迁到n=2 能级时产生光。

现分别用上述三种光照射阴极K,下列说法正确的是（）nooE/eV0-10.40A.若照射时间足够长，上述三种光均能使电流计G 的指针发生偏转B.用光照射阴极K 时，通过电流计G 的电流方向由d 到 cC.用光照射阴极K 时，将滑片P 逐渐向右移动，电流计G 示数一直增大D.要使电流计G 示数为零，应将滑片P 向左移动，且用光照射时，移动距离最大6.某兴趣小组设计了一种光电烟雾报警器，其结构和原理如图所示光源向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，会使部分光改变传播方向，绕过挡板进入光电管从而发生光电效应,于是有电流输入报警系统，电流大于Io 就会触发报警系统报警某次实验中，当滑动变阻器的滑片P处于图示位置，烟雾浓度增大到n 时恰好报警假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子数越多下列说法可能正确的是（）A.光线绕过挡板进入光电管利用了光的折射B.为提高光电烟雾报警器的灵敏度，可以将滑片P 向右移动少许C.仅将电源的正负极反接，在烟雾浓度为n 时也可能触发报警D.报警器恰好报警时，将滑片P 向右移动后，警报有可能会被解除7.氢原子的能级图如图所示，现有大量处于n=3 能级的氢原子向n=l 能级跃迁，用产生的光子照射某金属材料，其中能量最低的光子刚好能使该金属材料发生光电效应，则逸出的光电子的最大初动能为noo432E/eV0-0.85-1.513.401-13.6A.13.6eV B.10.2eV C.3.4eV D.1.89eV8.如图甲所示，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变化的图像，其中直线与横轴交点的坐标为4.2 9,与纵轴交点的坐标为0.5,如图乙所示是氢原子的能级图，下列说法正确的是（）noo43E/eV0-0.85-1.512-3.40甲A.该金属的逸出功为0.5eV1-13.6乙B.根据该图像能求出普朗克常量C.该金属的极限频率为5.50X1（）14HZD.用 n=4 能级的氢原子跃迁到n=3 能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应9.爱因斯坦光电效应方程成功解释了光电效应现象。

下图中、两直线分别是金属A、B 发生光电效应时的遏止电压Uc与入射光频率v 的关系图像，则下列说法正确的是（）A.金属B 的逸出功比金属A 的小B.、两直线的斜率均为4eC.当用频率为9X1OHZ的光分别照射两金属A、B 时，A 中发出光电子的最大初动能较小D.当入射光频率v 不变时，增大入射光的光强，则遏止电压Uc增大1 0.北京正负电子对撞机，是我国的一座重大科学装置正负电子对撞机是一种高能物理实验设备，它的作用是通过将正电子和负电子加速到接近光速，然后让它们碰撞，以探索宇宙的基本结构和性质动能大小均为Ek的一对正负电子相向运动发生对撞并发生湮灭，产生一对光子已知正、负电子的静止质量均为m,光在真空中的传播速度为c,则所产生的一个光子的动量大小为（）A.B.me C.me D.+mec c c二.多 选 题（共 4 小题）（多选）1 1.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警如图乙所示，光线发射器内大量处于n=3 激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b 两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙所示为a、b 光单独照射光电管时产生的光电流I 与光电管两端电压U 的关系图线。

已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,可见光光子能量范围是L62eV 3le V,下列说法正确的是（）光线发射器放大器工作电路A.a 光、b 光均是可见光B.a 光为氢原子从n=2 能级跃迁到n=l 能级时发出的光C.b 光为氢原子从n=3 能级跃迁到n=l 能级时发出的光D.若部分光线被遮挡，光电子飞出阴极时的最大初动能变小（多选）1 2.英国物理学家卢瑟福用a 粒子轰击厚度为微米的金箔，发现少数a 粒子发生较大偏转如图所示，甲、乙两个a 粒子从较远处（规定电势为零）分别以相同的初速度轰击金箔，实线为两个a 粒子在某一金原子核附近电场中的运动轨迹，两轨迹的交点为a,虚线表示以金原子核为圆心的圆，两轨迹与该圆的交点分别为b、c忽略其他原子核及a 粒子之间的作用，两粒子从较远处运动到b、c 两点的过程中，下列说法正确的是（）A.电场力对甲、乙两个粒子做的功一定相同B.两个a 粒子经过a 点时加速度一定不同C.乙粒子在a 点的电势能一定大于在c 点时的电势能D.电场力对甲粒子冲量的大小一定等于对乙粒子冲量的大小（多选）13.X 射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X 光在内的各种能量的光,若只考虑电子被阳极材料吸收后产生的光，其中光的能量最大值等于阴极发射电子的动能。

则（）（已知阳极与阴极之间的电势差为U、普朗克常量为h、电子电量为e 和光速为c）chA.X 光的最大波长为二；eUB.X 光频率是不连续的C.用 X 射线管发出的光入射钠金属能产生光电效应，则产生光电子的最大初动能为UeD.用波长为人的X 光照射钠金属，在散射光中有频率比;小的成分（多选）1 4.原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂如图甲所示，X X 代表激发态1,X 代表激发态2,G 代表基态，由于能级劈裂，如图乙所示，X 态劈裂为两支，分别为XH、X v两个能级原子劈裂前辐射出光谱线和，劈裂后辐射出光谱线、和，则（）劈裂前 劈裂后甲 乙A.的波长大于的波长B.的动量小于的动量C.和的波长之和等于和波长之和D.若用照射某种金属能发生光电效应，则用照射也一定能发生三.填 空 题（共 2 小题）15.根据玻尔原子结构理论，氢离子（He+）的能级图如图甲所示，大量处在n=4 的激发态的氨离子（He+）在向低能级跃迁的过程中会辐射出 种能量的光，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K,电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。

则光电管阴极材料的逸出功W=eVonoo3-13.601 6.另一类光电烟雾探测器的原理如图(a),当有烟雾进入时，来自光源S 的光被烟雾散射后进入光电管C,光射到光电管中的钠表面时会产生光电流传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报金属钠的遏止电压Uc随入射光频率V的变化规律如图(b)所示1)光源S 发出的光波波长应小于 mo(2)图(b)中图像的斜率为k,普朗克常量h=0(电子电荷量e)四.解 答 题(共 4 小题)1 7.如图甲是研究光电效应的实验原理图，阴极K 金属的逸出功为3.0eV如图乙是氢原子的能级图用大量处于n=3 能级的氢原子跃迁发出的光照射K 极，求：(1)有几种光可以使该金属发生光电效应，其中频率最大的光子能量是多少eV；(2)从图示位置向左移动滑片P 至某处，电压表示数为2.29V,光电子到达A 极的最大动能为多少eV18.1885年巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线进行了研究，四条谱线波长分别为：656nm、486nm、434nm、410nm,发现这些谱线的波长能够用一个公式表示如果采用波长的倒数，这个公式可以写做111-=R(-n=3、4,5.o 式中R 叫做里德伯常量。

这个公式后来称为巴尔末公式，它所确A.22 n2定的这一组谱线称为巴耳末系公式中的n 只能取整数，不能连续取值已知氢原子基态能量为Ei=-13.6eV,氢 原 子 的 能 级 公 式 为 与，式中n=l、2、3称为量子数，普朗克常量h=6.63X 10一34J-S,光速c=3.0X108m/s以下结果均保留2 位有效数字)(1)求出里德伯常量R 的数值；(2)已知金属钠的截止频率为6.0X1()14H Z,电子电量为e=1.6 X 0 19通过计算求出用上述巴耳末系中的4 条可见光照射金属钠，发生光电效应时光电子的最大初动能为多少19.一速率为vo的自由电子和一个氢原子碰撞，忽略碰撞过程氢原子动能的变化，电子损失的动能使该氢原子从基态跃迁至第4 能级已知氢原子处于基态时能量为Ei,n 能级时能量为En=与，电子质量为m,普朗克常量为h,真空中光速为c1)求碰后自由电子速率V;(2)若该氢原子从第4 能级向低能级跃迁，可能释放光子的最大波长尢20.极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长入=110nm 的极紫外线照射光电管，恰好能发生光电效应已知普朗克常量 11=6.6义10-3打”，in m=io-9m,leV=1.6X 10-19J,c=3X 108m/s=(1)求阴极K 材料的逸出功Wo；(2)图乙是氢原子的能级图，若大量处于n=4 激发态的氢原子发出的光照射阴极K,灵敏电流计G显示有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数I 与电压表示数U 的关系图像如图丙，则图丙中Uc的大小是多少？2025年高考物理一轮复习之原子结构与波粒二象性参考答案与试题解析一.选 择 题（共 10小题）1.某实验小组利用如图（a）所示的电路研究某种金属的遏止电压U c 与入射光的频率v的关系，描绘出如 图（b）所示的图像。

根据光电效应规律，结合图像分析，下列说法正确的是（）A.滑片P向右移动，电流表示数会变大B.仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能增大C.由U c -v图 像 可得出普朗克常量为 一（e 为电子的电荷量）Vl-V0D.开关S断开时，若入射光的频率为v i,则电压表的示数为U i【考点】爱因斯坦光电效应方程；光电效应现象及其物理物理意义.【专题】定量思想；推理法；光电效应专题；推理能力.【答案】。