提分集训(84)光电效应 波粒二象性-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习提分集训

提分集训（八十四）光电效应 波粒二象性 [A级练对点·固本] 4.A,B两种光子的能量分别为eA,eB,且eA=2eB, 它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的 对点练1黑体辐射能量子 光电子最大初动能分别为EA、EB,则下列正确 1.(2025·杭州模拟)波长约为253nm的紫外线照 的是 ( 射口罩可以消毒杀菌，若在一个大小约为180cm 的口罩表面，用在每平方厘米的面积上所发射功 A.A光子的频率为A,B光子的频率为B 率大小为6×10一6W的紫外线垂直照射3s,则 VA=VB 3s内照射到口罩上的紫外线光子数约为（已知普 B.A光子的动量为pA,B光子的动量为PB·PA= 朗克常数为6.63×10一34J·s,真空中光速为3× √2pB 108m/s) C.该金属的逸出功为EA一EB A.4×1012 B.4×1015 C.1×1016 D.5×1018 D.该金属的逸出功为EA一2EB 对点练2光电效应规律的理解和应用 对点练3光电效应图像的理解 2.(2025·岳阳模拟)下列关于光电效应的说法正确 5.(多选)(2025·漳州模拟)下列四幅图是与光电效 的是 应实验有关的图，则关于这四幅图的说法正确 A.同一频率的光照射不同的金属，如果都能发生 的是 ) 光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的 验电器 最大初动能也越大 锌板紫外线灯 B.某种金属的逸出功为W,则该金属发生光电效 强黄光 应时，所产生的所有光电子克服金属束缚做的 弱黄光 功均为W C.当某单色光照射金属表面时发生了光电效应， U 0 U 则单位时间内产生的光电子数随入射光的强度 (a)光电效应实验 )光屯流与电k的关系 增大而增多 UJV D.当某单色光照射金属表面时发生了光电效应， Ek灯 则产生的光电子的最大初动能与入射光的颜率 成正比 v/Hz 3.如图所示为某实验小组研究光电效应现象的实验 VI v/Hz -E 电路图，照射光的频率，大于光电管阴极K的截 (©金属的退止电压0与 d光屯子最大初动能E,与 止频率o,普朗克常数为h,闭合电键，调节滑动 人射光频举的关系 入射光频举的关系 变阻器滑片，下列说法正确的是 ( ) A.图(a)中，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯 光束 窗口 照射锌板，则验电器的张角先变小后变大 B.图(b)中，同一频率的黄光越强，饱和光电流 越大 C.图(c)中，图像的斜率为普朗克常量 D.图(d)中，E等于该金属的逸出功 电腺 6.(多选)对于钠和钙两种金属，其 遏止电压U。与入射光频率y的关 A.若发现电压表的示数增大，电流表的示数减 钙 小，则电源的左侧为正极 系如图所示.用h、e分别表示普朗 B.欲测量遏止电压来计算光电子的最大初动能， 克常量和电子电荷量，则()) 电源左侧应是正极 A.钠的截止频率小于钙的截止频率 C.若调节滑动变阻器使电流表的示数刚好为零， B.图中直线的斜率为 此时电压表的示数应等于 C.在得到这两条直线时，必须保证人射光的光照 时间相同 D.若照射光的频率增大为2，则逸出的光电子最 D.用同一种单色光照射两种金属，都可能发生光 大初动能增大hy 电效应 521 对点练4光的波粒二象性物质波 EleV 7.(2025·广西柳州模拟)任何一个运动着的物体， -0.54 -0.85 小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之 -1.51 对应，波长=么，式中为普朗克常量，p为运动 -3.40 物体的动量，人们把这种波叫做德布罗意波，现有 -13.6 一德布罗意波波长为入的中子和一个德布罗意波 乙 波长为入2的氘核相向对撞后结合成一个氚核，该 A.根据该图像能求出普朗克常量 氟核的德布罗意波波长为 ( B.该金属的逸出功为1.82eV 入1入2 入1入2 A.T2- B. C.该金属的极限频率为5.50×1014Hz C.a-2 D.用=4能级的氢原子跃迁到n=2能级时所辐 D. 入+2 2 射的光照射该金属能使该金属发生光电效应 10.(2023·江苏高考)“夸父一号”太阳探测卫星可 [B级练综合·提分] 以观测太阳辐射的硬X射线.硬X射线是波长 8.(多选)(2025·海口一模)如图甲为氢原子的能级 很短的光子，设波长为入，若太阳均匀地向各个方 图，一群氢原子处于第3能级，将它们向低能级跃 向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳， 迁发出的光分别照射光电管的阴极K,只能测得 每秒接收到N个该种光子.已知探测仪镜头面 a、b两种光的光电流1随光电管两端电压U变化 积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量 的关系，如图乙所示.则 ( 为h,光速为c,求： EleV (1)每个光子的动量p和能量E: 0------------0 (2)太阳辐射硬X射线的总功率P. 3 E 2 E 0 甲 A.阴极K的逸出功大于E3一E2 B.b光为氢原子从2能级跃迁到1能级产生的 C.a光照射时产生光电子的最大初动能比b光照 射时的大 D.a光照射时单位时间内产生光电子的个数比b 光照射的多 9.(多选)(2025·绍兴模拟)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人射光 频率的变化图像（直线与横轴的交点的横坐标为 4.29,与纵轴的交点的纵坐标为0.5)，如图乙所示 是氢原子的能级图，下列说法正确的是() f气v 0.8 0.6. 4 0.2 LLL山LLLL 4.0 4.55.05.56.06.57.01×104TI) 分 5228.进(1)从秋态A到秋态B气体发生等温变化，根据玻意耳定律可 1 得pV-pmVa,解得ps-吉p 2.选CA,根据光电效应方程可知立m听=hy一W物· 则同一頻来的光照射不同的金属，如采都能发生光电效应，则逸 (2)由秋态B到状态C,根据理想气体秋态方程可知 出功大的金属产生的光电子的最大初动能越小，法项A错误 pmVn_cV,解将Te-1.9To B.根据逸出功定义，可知遍出功是从全属表面途出的电子克服 Ta 金属束缚做的最小功，不是所有光电子做功相同，故B错误； (3)根据热力学第一定律可知U一W十Q C.发生光电效应时，光强越强，则单位时间内产生的光电子数间 其中Q一0，故气体内能增加△U一W 会增多，故C正确 答秦：1)Pg=5P。(2)Tc=1.9T,(3)W D.根据光电效应方程知号m呢=仙一W4特知光电子的最大初 9.解析：(1)设充入的气体在该室温环境下压张为P。时的体积为 动能与入射光的频率成一次品数关系，不是正比关系，故D错 误.故选C, V,充气过程中气体温度不变，则有PV。十pV=1pV 3,选DA若发现电压表的示数增大，电流表的示数减小，说明电 解得V=3V。 源的正负极与光电效应产生的电流方向相反，剥电源的左侧为 (2)客器内气体从状态M变化到状态N,由理想气体的状态方程 负极，故A错误： 可得兴兴 B,欲测量道止电压来计算光电子的最大初动能，应使电源的正 TN 负极与光电效应产生的电流方向相反，别电源的左侧为负极，故 可将品放 B错误： C.著调节滑动变阻器使电流表的示数刚好为零，则此时电压表 (3)由p一V图像与横坐标轴所国面积表示气体微功可知，从M 的示数为遥止电压，根据爱图斯坦的光电效应方程可得U 到N的选程对外微功更多，N和N客是从M我态支化而泰， h一W,且物一W。,则电压表的示数为U。-二地，故C 应该相同，可得TN>Tv 错误； 可知从M到N的过程内能降低的更少：由热力学第一定律 D.根据爱因淅坦的光电效应方程可得E=hv一W。,且h=W △U=Q+W可知，从M到N'的过程绝热，内能降低等于对外做 报射光的频率为y时，此时逸出的光电子的最大初动能为E,= 功：从M到N的过程对外微功更多，内能降低反而更少，则气体 y一h,若根射光的频率增大为2，则逸出的光电子最大初动能 必然吸热。 为Ee一2hv一h,途出的光电子最大初动能增大w,故D正确： 故选D. PIV 答案：1)3V,(2)pV (3)吸热 L,选DA由e=hweA=2B,可得⅓=2g+故A错误： h 10.解析：(1)根据热力学第二定律可知，气体从款态1到状态2是 且由光子动量冬又=，得p=么-他=是 不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知气体从状态1到 状态2，气体不做功，又没有发生热传递，所以气体的内能不变， 又1=2eB·得p1=2B,故B错误： 气体的温度不变，分予平均动能不变 CD.设全属的逢出功为W。,由光电效应方程得 (2)气体从状态1到状态2发生等温变化，则有 E-hu-Wo: 力V=p·2V Ep-hvB -Wo. 解得秋态2气休的压强为：-号-102X10P阳 又A2g· 综合解得W。=EA一2EB·故C错误，D正确：故选D 解镀活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止，以活塞B 5,选ABD题图a中，先让锌板带负电，再用紫外线灯服射锌板， 为对象，根据受力平街可得p2S一pS十F 由于光电效应激发电子，锌板电荷量减少，所以验电器的张角会 解得F=(p2-pm)S=(1.02×10-1.01×10)×100×10-4N 变小，等锌板电荷量为零时，验电器就无法张开，如果紫外线灯 继续照射锌板，就会使锌板带正电，验电器的张角又增大，故A =10N 正确：由题图b可知，电压相同时，光照越强，饱和光电流越大， (3)当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体选 说明饱和光电流与光的强度有关，故B正确：根据光电效应方程 到益度T。一350K的状态3，可知气体微等压变化，别有 2ViV3 民=心一W和动能定理一U=0一B,联立解得U-_W,可 TT 可得秋态3气体的体积为 知U。一v图像的斜率为冬，故C错误：由瓦=，一W。知，民一 .2w-38×2×750cm-1750cm 图线的纵抽截距为一W。=一E,可知E等于擒金属的逸出功，故 V-T D正确. 该过程气体对外微功为W=p△V=p2(V3一2V1)=1.02×10 6.选ADA.根搭光电数应方程Em一y一W。一h,一h6,又 ×(1750-2×750)×10-4J=25.5J 瓦-心，得U-白一合当道止电压为零时，可知销的我 根据热力学第一定律可得△U=一W十Q 止频率小于钙的我止频率，故A正确： 解得气体吸收的热量为Q'=△U+W-63.8J+25.5J=89.3J 可知电阻丝C放出的热量为 B由A选项可知，图线斜率为一仁，故B错误： Q-Q-89.3J C.图线特，点与光照时间和强度无关，故C错误： 答案：(1)气体从状态1到状态2是不可逆过程，分子平均动能 D。只要同一单色光的频率大于等于载止频率，就可以发生光电 不变(2)10N(3)89.3J 数应，故D正确.故选AD 提分集训（八十四） 7,选A中予与氘核相向运动发生碰撞，满足动量守：定律，则 1.遍B35内每平方厘来面积上接收到的紫外线的总能量为 12 E=Pt① 设3s内每平方厘米面积上接收到的紫外线光子数为，则有 BCD错误，故选A. E= 8,迭ADA,一群氨原子处于第3能级，将它们向低能级跃迁发出 的光，对应的光子能量分别为h的一E3一E,吃=E一E1, 3s内服射到整个口军上的常外线光子数为 h%一E一E2,由题意可知辐射出3种频率光照射朋极K,只有 N-180n③ 两种产生光电效应，则阴极K的逸出功应，满足W%>=E一E 联立①②③并代入数据解得V-180m≈1×1015.故运B. 故A正确： 683 BC.根据U=E=hy一W。,由图乙可知，b光对应的通止电压：1.选CA,根据轴235具有92个质子和1L3个中子，可知图中的 较大，则b光的光子能量较大，b光为氢原子从3能级跃迂到1能 纵坐标表示核电荷数，横坐标表示中子数，故A错误： 级产生的，b光照射时产生光电子的最大初动能比光照射时的 B.由图可知，U衰变最终生成的稳定核素为X,故B错误： 大，故BC错误： C.一个U衰变生成X,a衰变时质量数减少4，电荷数减少2,3 D.由图乙可知，a光照射时对应的饱和电流大于b光服射时对应 衰变的过程中质量数不变，电荷数增加1，所以经过的：衰变的 的饱和电流，则α光服射时单位时间内产生光电子的个数比b光 照射的多，故D正确.故遮AD. 次数x-235-82-125-7 4 9.选ADA.根据爱因斯坦光电效应方程E一h一W,知该图线 的斜率表示普朗克常量，得普朗克常量为 日衰变的次数y=82+2X7一92=1， 1 一设0·6.1X10AE房 所以一个U衰变生成X,共释放4个电子，故C正确： D.由图可知，衰变路径有两个分盆，根据排列组合可知共有四种 BC,根据爱因析担光电效应方程Ekm=w一W=hy一h响可知 不同的衰变路径，故D错误，故选C Ekm一v图像的横轴的我距大小等于我止频率，由图知该金属的 5.这A根据电荷数和质量数守位知，核反应方程为品U十1n 骏止频率为0一4,29×104Hz, →1Ba十器Kr十(3n),故A符合题意：核反应方程为》U· 遥出功为W=h物=6,61×10-1×L29×1014J≈2.836×10-1”J ≈1.77eV,故BC错误： 韶Th十(He),故B不符合题嘉：核反应方程为'号N+He→l号O D,H一4能级的氢原子跃近到n一2能级时所福射的光子能量为 十(H),故C不符合题意：核反应方程为C→号N十(-e),故D △E一E,一E,一2.55eV,明显△E>W,得所辐射的光服射该全 不符合题意， 属能使该全属发生光电效应，故D正确，故途AD, 6,选BCA.根据图像可知He的平均结合能的为7MeV,核子数 10,解析：(1)根据德布罗意波长公式，可得每个光子的动量为 为4，所以站合能约为4×7MeV-28MeV A错误： B.平均钻合能越大，原子核越稳定，所以Kr核比B核更稳 每个光子的频率为v=元 定，B正确 C.核子结合成原子核时会质量亏损放出核能，即结合能，所以三 每个光子的能量为E=hy 个中子和三个质子结合成Li接时放出能量，C正确： 故每个光子的能量为E-6云 D.重核裂变会质量亏损，所以会释放能量，D错误， (2)卫星离太阳中心的距离为R,离太阳中心距离为R的球面 故逸BC 的表面积为S=4πR 7,选DA,来变是由放射性元素自发进行的反应，该核反应不是： 羊位西款上的功率方几一罗 衰变，故A错误： B.核反应棒放能量，比结合能增大E1<E·故B错误： 太阳辐射硬X射线的总功率P=S球Po C,根据质量数和电荷数守恒可知X核为H,由比结合能的概念 联立解得P-4RNE_4R2Nh 可知，孩核反应释放的域能为△E=(4E,十3E)一6E,故C 错误； 答案：宁 (2)AxR Nhe D,根据质能方程，质量方损为Am=4E:十3E)-6E,故D正 提分集训（八十五） 确，故选D. 1.遮DA实验现象可用卢瑟福的原子的核式结构理论来解释， 8.选C由于核反应遵循质量数守位、电荷数守位，则X应为231， 不能通过汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释，故A错误： A错误a射线的穿透能力比Y射线的穿透能力弱，B错误：比站 B.依据实验结果不可以推测原子核是可以再分的，故B错误： 合能越大，原子核越稳定，别微U的比结合能比器Pu的比结合 C,a粒子发生偏转是由于它受到了金结中的金原子核的斥力作 能大，C正确：放射性元素的半衰期与物理状态以及化学状态均 用，故C错误： 无关，D错误. D.统计散射到各个方向的α粒子所占比例，可以推知原子中正 9.选BDAB.氢原子n=3与n=2的能级差小于I=4与H=2的 电荷的大致分布情况，即原子的中阿存在一个原子核，原子的正 电荷和儿乎的全部质量都集中在原子核上，故D正确」 能级差，则H与H相比，H的波长大、频率小，故A错误 故选D. B正确： 2.选A要使处于m=20的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个 C.H2对应的光子能量为E-(-0.85)eV-(一3.40)eV-2.55eV 电子变成氨离子，则需要吸收光子的能量为E一0一 故C错误： (是-)ev=0,031eV,格合题困可知被或度的无子是红外我 D.致原子从基态跃迁到激发态至少需要能蜀 E=(-3.40)eV-(-13.60)eV=10.2eV 波段的光子，故A正确. H对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故D正确， 故选BD. 3.接BA根据玻尔理论可知△E-仙一h云，氢原子从川一3能级 10.选CA.根据A,B两粒子的运动轨速，可知其所受电场力方向 跃迁到m一2能领时辐射出的光子，在巴耳末系中光子中能量值 均与电场方向相同，A、B两粒子均带正电，C原子被发生的是 最小，别波长最长，A错误： a衰变，故A错误： B.氨原子从#一3能级跃迁到n一2能领，救出光子，其核外电子 BD.该核反应方程为C→Be十He 的轨道丰径浅小，由牛损第二定律可得号-m三即民一子m 来变过程动量守恒，有mAA一mBB一0 可得衰变后醉阿A,B粒子动量大小之比为1：1，速度大小之 一答，故电子功能增大，B正确： 比为U1:g=2：5 C.由于入射光子的能量满足14.0cV>13.6eV,故孩光子能使 故BD错误： 基态氢原子电离，C错误： 《.:子在电场中微美华抛运动，时有一y一号·盟. D.用大量电子去撞击一群处于基态的氢原子，使处于基态的氨原子 跃迁到=4能级的电子的能量需满足E一，=h无>E一E, 年释y器-总 可知当两粒子坚直方向的位移相等时，？B粒子的水平位移较 剥稔布罗意波长需满足E一ED错误.故选B 小，B粒子为HC,故C正确.故选C. 684