第6章 波粒二象性 本章达标检测-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

本章达标检测 白题 单元达标测 限时：18min 一、选择题 1.(2023·湖北武汉中学质检)关于黑体与黑体 辐射，下列说法正确的是 A.激光冷却利用了光的波动性 ( A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关， B.原子吸收第一个光子后速度的变化量为 只与材料的种类及表面情况有关 4s、hm mc B.黑体能完全吸收人射的各种波长的电磁波 C.原子每吸收一个光子后速度的变化量不同 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 D.原子吸收c个光子后速度减小到原来的 h 强度将会增加 一半 D.黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极 二、非选择题 大值向波长较长的方向移动 4.(2022·江苏南京期末)端窗式光电倍增管 2.(2023·河北石家庄二中期 光线 (PMT)是光电探测装置，其主要结构为光阴 末)某同学用如图所示的装 电管 极和倍增极组成；当波长为入的入射光照射 置研究光电效应现象，开始 G 到光阴极上时，从光阴极上有电子逸出，光电 时，滑动变阻器滑片c移在 子的最大速率为m,光阴极和第一倍增极间 最右端b点.用光子能量为 的加速电压为U.已知电子电荷量为e,质量 4.2eV的光照射到光电管上，此时电流表G 为m,普朗克常量为h,光速为c.求： 有读数.向左移动变阻器的触点c,当电压表的 (1)光阴极材料的逸出功W。; 示数大于或等于1.5V时，电流表读数为0，则 (2)光电子到达第一倍增极的最大动能 以下说法正确的是 光阴极 ,区域 透射式光阴极第一倍 A.光电子最大初动能为2.7eV 入射光 增极 B.光电管阴极的逸出功为1.5eV 方向 光电 C.当电流表示数为零时，断开开关，电流表示 数不再为零 D.将电源的正负极调换，变阻器滑片从b移 到a,电流表的示数一直增大 3.(2023·江苏苏州八校联盟三模)激光冷却中 性原子的原理如图所示，质量为m、速度为o 的原子连续吸收多个迎面射来的频率为的 光子后，速度减小.不考虑原子质量的变化，光 速为c.下列说法正确的是 第六章黑白题79 真题体验 第六章 波粒二象性 黑题 高考真题强 限时：20min 考点1量子论初步 频率v的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯 1.(2020·江苏高考)“测温枪”（学名“红外线 坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实 辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方 验测定了普朗克常量h.由图像可知( 便等优点.它是根据黑体辐射规律设计出来 的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显 3.0 示.若人体温度升高，则人体热辐射强度I及 25 其极大值对应的波长入的变化情况是( ) 2.0E A.I增大，入增大 B.I增大，入减小 1.55 O C.I减小，入增大 D.I减小，入减小 0.5E 2.(2023·浙江高考)被誉 ,0E 56789101112x10“Hz) 为“中国天眼”的大口径 A.钠的逸出功为hv。 球面射电望远镜已发现 B.钠的截止频率为8.5×1014Hz 660余颗新脉冲星，领先 C.图中直线的斜率为普朗克常量h 世界.天眼对距地球为L的天体进行观测，其 D.截止电压U。与入射光频率v成正比 接收光子的横截面半径为R若天体射向天眼 考点3波粒二象性 的辐射光子中，有7(7<1)倍被天眼接收，天 眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个 5.(2022·浙江高考)（多选）电子双缝干涉实验 光子.普朗克常量为h,则该天体发射频率为v 是近代证实物质波存在的实验如图所示，电子 光子的功率为 ( 枪持续发射的电子动量为1.2×103kg·m/s,然 A.4NLhv 2NL2hv 后让它们通过双缝打到屏上.已知电子质量取 R'n R'n 9.1×1031kg,普朗克常量取6.6×104J·s,下列 C.nlihv 说法正确的是 D. nL'hv 4RN 2R2N 考点2光电效应 3.（全国卷Ⅱ)用波长为300nm的光照射锌板， 电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28× 1019J,已知普朗克常量为6.63×104J·s,真 A.发射电子的动能约为8.0×1015J 空中的光速为3×10°m/s,能使锌板产生光电 B.发射电子的物质波波长约为5.5×10-1m 效应单色光的最低频率为 ( C.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生 A.1×1014Hz B.8×105Hz C.2×105Hz D.8×104Hz 干涉 4.(2022·河北高考)如图是密立根于1916年发 D.如果电子是一个一个发射的，仍能得到干 表的钠金属光电效应的截止电压U。与入射光 涉图样 选择性必修第三册·JK黑白题8011.D解析：让大量小球从上方漏斗形入口落下，显示出规律 性，按正态分布，落在槽内左右小球的分布形状如选项D 所示.故选D. 12.B解析：A.概率波与机械波是两个不同的概念，二者的本 质不同，故A错误；B.物质波也就是德布罗意波，是一种概 率波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一 定的概率函数规律，故B正确：C.概率波和机械波都能发 生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C错误：D.根 据测不准原理，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则 不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D错误故选B. 13.CD解析：微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒 子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外 电子不能用确定的坐标描述它在原子中的位置，故AB 不正确：电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不 过是电子出现的概率比较大的位置，故CD正确.故选CD. 黑题应用提优练 1.B解析：A.光子和光电子不是一种粒子，光子不带电，而光 电子带负电，光电子是光电效应中吸收光子后飞离金属表面 的电子，故A错误：B.光电效应现象和康普顿效应分别从能 量和动量角度反映了光的粒子性，故B正确：C.光的波粒二 象性认为光是一份一份的光子构成的，光子是一种没有静止 质量的能量团，与牛顿的微粒说中的实物粒子有本质区别； 光同时还是一种概率波，可以用波动规律来解释，但与惠更 斯的波动说中的光是一种机械波有本质区别，故C错误； D.少量光子产生的效果往往显示出粒子性，大量光子产生 的效果往往显示出波动性，故D错误故选B. 2.AC解析：AB.能量E表达式E=mc2=hm=h 入，E-m图像 是一个正比例函数，故A正确，B错误；CD.动量p表达式 P==仁会，故是正比例两数放C正确，D错误故 选AC. 3.C解析：AB.电子运动对应的物质波是概率波.少量电子表 现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵循牛顿运动定 律，AB错误：CD.大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述 其运动，可确定电子在某点附近出现的概率，且概率遵循波 动规律，C正确，D错误.故选C. 4.A解析：一对静止的正负电子湮灭后产生的光子动量和为 0,两光子的频率相同，动量大小相同，结合2mc2=2hw,p= A=,解得p=mc=273xI02kg·ms,故选A h 5.A解析：由B=加，p=久以及光在真空中光速c=加知，光 子的动量和能量之间关系为E=p心.设时间t内射到探测器上 的光子个数为n,每个光子能量为E',光子射到探测器上后 全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为 P,每秒每平方米面积获得的太阳光能为”，由动量定理 得F·片=2印，压强PE= .对探测器应用牛顿第二定律 n S F=Ma,可得a=PsS —,联立解得α=2，故A正确，BCD错 误故选A. 参考答案与解析 压轴挑战 6.D解析：AB.影响电子显微镜分辨率的直接因素是光源的 波长，波长越短，加速电压越高，分辨率越高，故AB错误： h C.相同动能的质子和电子，根据p=√2m区p=人，联立解 得A=b ，因质子质量大于电子质量，所以质子的波长 √/2mE 小于电子的波长，波长越短，分辨率越高，所以，更能“拍摄” 到病毒的3D影像，故C错误；D.由动能定理cU= 2m2,电 ，联立解得U= 子动量p=入 2am,代人数据得U=37.8V, 故D正确.故选D. 本章达标检测 白题单元达标测 1.C解析：A.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，A错误：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，但黑体可以向外辐射 电磁波，看起来不一定是黑色的，B错误C.随着温度的升 高，黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加，C正确；D.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，D错误故选C. 2.C解析：AB.根据题意有截止电压U。=1.5V,则光电子的 最大初动能E,=eU。=1.5eV,根据爱因斯坦光电效应方程 W。=hw-E4=4.2eV-1.5eV=2.7eV,故AB错误；C.当电流 表示数为零时，断开开关，这时没有反向截止电压，电流表示 数不为零，故C项正确；D.将电源的正负极调换，变阻器滑 片从b移到α，当光电流达到饱和光电流后，电流表的示数 就不再变化，故D项错误故选C. 3.B解析：A.在激光制冷中体现了激光的粒子性，故A错误； B根器德布罗意被长公式有入广二可得一个光于的动 量为p,=,根据动量守恒有mp,=m,所以原子吸收第 个光子后速度的变化量为△如=0-o三化，故B正确 C.由动量守恒，每个光子的动量相同，所以原子每吸收一个 光子后速度政变量相同，故C错误：D.原子吸收个光子 mcvo hv 后，根据动量守恒有mto一9。=mu,即mohw·。 =mt2' 解得2=0，故D错误故选B. 4.(1)hc1 解析：（山根据光电效应方程=h只-，=之m, 1 解得。=hC1 才2m: 黑白题29 (2)由动能定理eU=Ex-Em, 解得=U宁2 真题体验第六章 波粒二象性 黑题高考真题练 1.B解析：黑体辐射的实验规律如图： ↑辐射强度 1700K 15O0K 1300衣 110ak 2 4 入/um 特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以 人体热辐射的强度【增大：随着温度的升高，辐射强度的峰 值向波长较短的方向移动，所以入减小故选B. 2.A解析：设天体发射频率为v光子的功率为P,由题意可知 Pix mh2 ×x7=h,其中=1s,解得P=4W2,故选A Rn 3.D解析：根据光电效应方程E=加-职=h无-。，逸出功 职，=加，可知。=h加-么=h无-￡，代入数据可知：，=8× 1014Hz,故D正确，ABC错误 4.A解析：A.根据截止电压与最大初动能的关系有U。= Emx,根据光电效应方程有Ekmx=h-W。,结合图像可知，当 U。为0时，解得W。=hw,A正确；B.钠的截止频率为v。,根 据图像可知，截止频率小于8.5×104Hz,B错误；C.结合截 e 止电压与光电效应方程可解得U。=。v-。“,可知，图中直线 的斜率表示么，C错误；D.根据截止电压与入射光的频率关 系式可知，截止电压U。与人射光频率”呈线性关系，不是 成正比，D错误故选A. 5.BD解析：A.根据动量的大小与动能的关系可知发射电子 的动能约为发=云-3X001=80x10”,故A铺 误；B.发射电子的物质波波长约为A=么_66x10”m p1.2x1023m≈ 5.5×101m,故B正确：CD.物质波也具有波粒二象性，故电 子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双 缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样， 故C错误，D正确.故选BD. 选择性必修第三册·JK 全书综合提优测试 黑题 全书复习测 1.C解析：根据v=0=9000m=10m,而油分子直径约为 p 900 d=10”m,故原油造成的污染的最大面积为S= V 100m2=10”m2,故选c 10 2.B解析：A.根据布朗运动的特点可知，颗粒越小，温度越 高，布朗运动越明显，故A错误；B.当分子间的距离小于T。 时，分子间表现为斥力，随着分子间距减小，分子力做负 功，分子势能增加，故B正确：C.相同温度的氧气和氢气，分 子平均动能相同，但是因氧气的分子质量较大，则氧气分子 的平均速率小于氢气分子的平均速率，故C错误；D.物体中 所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能， 内能不同的物体，其分子势能可能不同，但它们的温度可能 相同，所以它们分子热运动的平均动能可能相同，故D错误 故选B. 3.D解析：A.使用图甲所示的云母材料制作光的偏振片是利 用了它的各向异性，故A错误：B.云母是晶体，具有固定的 熔点，图甲所示云母材料在熔化过程中，吸收热量，温度保持 不变，分子平均动能不变，分子势能增大，故B错误；C.图乙 所示的液体表面层分子之间既存在相互作用的引力也存在 相互作用的斥力，此时引力大于斥力，表现为引力，故C错 误：D.如图乙所示，液体表面层分子的分布比液体内部稀 疏，分子间的平均距离略大于分子力平衡的距离，表现为分 子引力，故D正确.故选D. 4.C解析：由图甲可知，温度为T,的图线中速率大分子占据 的比例较大，则说明其对应的平均动能较大，故T2对应的温 度较高，故T<T2由图乙可以看出，随着温度的升高，各种波 长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短方向 移动，所以有T>T,.故选C. 5.A解析：气体初始压强P1=76cmHg,初始体积V1=LS,气体 末状态压强p2=(76+19sin30°)cmHg=85.5cmHg,末状态体 积=S,根据玻意耳定律p,=P,,解得-8，故选A 6.C解析：Aa一b过程为等容变化，根据号=C,压强减小， 温度减小，气体分子的平均动能减小，故A错误：B.b→℃过 程为等压变化，根据=C,体积变大，可得温度升高，内能 增大，即△U>0,根据△U=W+Q,结合体积变大，气体对外做 功，即W<0,可得气体吸收的热量大于对外做的功，故B错 误：C.若c→a过程为双曲线，则p、V的乘积为定值，由图知， P、V的乘积先增大后减小，所以温度先升高后降低，气体内 能先增大后减小，故C正确；D.p-V图像与V轴围成的面积 代表功，可知a→b→c→a过程，气体对外做的功小于外界对 气体做的功，故D错误故选C. 黑白题30