专题43 光电效应 波粒二象性（专项训练）（浙江专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以“概念-规律-图像-应用”为逻辑主线，通过基础到重难的分层训练，系统覆盖光电效应与波粒二象性核心考点，强化科学思维与物理观念的应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|20题（4题型）|基础概念辨析、公式直接应用，含黑体辐射规律、光电效应方程、图像识别|从黑体辐射引入量子化观念，通过光电效应现象建立方程，结合图像深化规律理解，过渡到波粒二象性认知| |重难·创新演练|5题|跨知识点综合（氢原子跃迁与光电效应结合）、复杂图像分析、多过程问题|整合原子物理与光电效应，通过能级跃迁辐射光的频率分析，提升科学推理与模型建构能力| |真题·实战演练|5题|高考真题再现，聚焦实际应用（光压、德布罗意波长计算）、图像信息提取|对接高考命题趋势，强化基于证据的科学论证，体现科学态度与社会责任|

专题43 光电效应 波粒二象性（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 黑体辐射 1 ⏳题型02 光电效应现象 公式 4 ⏳题型03 光电效应图像 9 ⏳题型04 波粒二象性 物质波 13 重难·创新演练 18 真题·实战演练 22 模拟·基础演练 考查重点： 黑体辐射 光电效应现象 公式 光电效应图像 波粒二象性 物质波 ⏳题型01 黑体辐射 1．（2026·浙江杭州·二模）（多选）普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论。在任意给定温度（热力学温度）下，辐射强度的极大值对应的波长满足（为常量）；黑体单位面积上的热辐射功率（为常量）。假定地球、太阳与人体均可视为黑体，当地球接收到的太阳热辐射功率与自身热辐射功率相等时达到热平衡状态。已知：日地距离约为太阳半径的200倍，人体温度约为，，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射实验规律表明，随着温度的升高，短波区辐射强度增加，长波区辐射强度减少 B．根据题中所给信息可知太阳表面的温度约为5500℃ C．地球表面热力学温度约为太阳表面热力学温度的 D．地球表面热力学温度约为太阳表面热力学温度的 【答案】BC 【详解】A．黑体辐射的实验规律为：温度升高时，所有波长的辐射强度均增加，仅辐射强度的极大值向短波方向移动，长波区辐射强度并未减少，故A错误； B．辐射强度的极大值对应的波长满足 人体温度约为， 根据，可知 解得，故B正确； CD．设太阳半径为R，由题知日地距离r=200R，太阳总辐射功率 太阳辐射均匀分布在半径为r的球面上，地球所在位置单位面积接收功率为 热平衡时，地球接收功率等于自身辐射功率：设地球半径为RE​，地球接收功率 地球辐射总功率 联立解得，故C正确，D错误； 故选BC。 2．（2025·浙江·模拟预测）（多选）如图所示，四幅教材插图均与温度有关。其中，图甲反映的是一个金属热电阻和一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，图乙是一定质量理想气体在不同温度下的等温线，图丙是黑体辐射的实验规律，图丁是氧气分子的速率分布图像。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，a是金属热电阻的图线 B．图乙中，a是温度较低时的图线 C．图丙中，b是温度较高时的图线 D．图丁中，b是温度较低时的图线 【答案】AD 【详解】A．金属热电阻的阻值随温度升高而增大，热敏电阻（如半导体型）的阻值随温度升高而减小。图甲中，b的阻值随温度升高而减小，是热敏电阻；a的阻值随温度升高而增大，是金属热电阻，A正确； B．理想气体的等温线图中，温度越高，等温线离原点越远。图乙中，a离原点更远，对应温度更高；b对应温度较低，B错误； C．黑体辐射的实验规律是：温度越高，辐射强度的极大值对应的波长越短。图丙中，a的极大值波长更短，对应温度更高；b的极大值波长更长，对应温度较低， C错误； D．气体分子速率分布图像中，温度越低，速率分布曲线的峰值越靠近低速区，曲线越 “陡”；温度越高，峰值越靠近高速区，曲线越 “平缓”。图丁中，b的峰值更靠近低速区，对应温度较低，D正确。 故选AD。 3．（2025·浙江·一模）教师上课使用的翻页笔中激光发射器，功率约，转换为光能的效率约为，发出的激光波长约为，从教室后面将激光投射到黑板上，形成的激光亮斑直径约为，已知普朗克常量，试估算每秒打在黑板上的光子数（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 【答案】B 【详解】实际光功率为 每个光子的能量由公式计算，代入得 每秒发出的总光子数为 由于激光束定向投射到黑板上的亮斑，所有光子均打在黑板上，故每秒打在黑板上的光子数为 故选B。 4．（2025·浙江·一模）用国际单位制的基本单位表示物理常量，其中正确的是（　　） A．元电荷电量 B．普朗克常量 C．引力常量 D．静电力常量 【答案】A 【详解】国际单位制（SI）的基本单位包括米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）、坎德拉（cd）。物理常量需用基本单位或其组合表示，不能包含导出单位（如焦耳 J、库仑 C）。 A．元电荷电量的单位为电荷，国际单位制中电荷的基本单位表示为安培·秒（A·s），因为 1 C = 1 A·s，元电荷电量，使用基本单位A 和s，故A正确； B．普朗克常量的单位为焦耳秒（J·s），焦耳是导出单位，1 J = 1 kg·m²·s⁻²，因此的基本单位表示为kg·m²·s⁻¹。选项给出，包含导出单位J，未用基本单位表示，故B错误； C．引力常量的标准单位为 kg⁻¹·m³·s⁻²（因为的单位 1N·m²·kg⁻² = 1(kg·m·s⁻²)·m²·kg⁻² = 1kg⁻¹·m³·s⁻²。选项给出，单位写为 kg·m³·s⁻²（kg 为正幂），与标准单位不符，故C错误； D．静电力常量的单位为N·m²·C⁻²，其中1N =1 kg·m·s⁻²，C为导出单位（1 C = 1 A·s），因此的基本单位表示为 kg·m³·s⁻⁴·A⁻²，故D错误。 故选A。 5．（2024·浙江宁波·二模）斯特潘定律是热力学中的一个著名定律，其内容为：一个黑体表面单位面积辐射的功率与黑体本身的热力学温度T的四次方成正比，即，其中常量。假定太阳和地球都可以看成黑体，不考虑大气层反射、吸收等因素，已知太阳表面平均温度约为，地球表面平均温度约为，已知日地距离约为。试估算太阳半径（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设太阳半径为，太阳单位时间内辐射的总能量为 这些能量分布在以太阳和地球之间的距离为半径的球面上，设地球半径为，则单位时间内地球吸收的能量为 由于地球为黑体，则有 联立可得 故选D。 ⏳题型02 光电效应现象 公式 6．（2026·浙江杭州·模拟预测）如图所示是光电效应实验装置图，a，b极板平行放置，间距为L，极板足够大，极板的逸出功为W，某单色光照射a极板时，溢出光电子的最大初速度为v0。以a板中央作为原点O，垂直两板方向为x轴，向右为正，竖直方向为z轴，向上为正，y轴垂直于xOz平面，向里为正建立坐标系。整个空间中存在沿z轴正方向的磁场（图中未画出），其中电子带电量大小为e，电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c。 (1)求单色光的波长； (2)滑动变阻器移到最左端时，在O点以v0沿x轴正方向出射的光电子在b极板的落点坐标； (3)滑动变阻器移到最左端时，在O点以v0沿x轴z轴的角平分线方向出射的光电子在b极板的落点坐标； (4)磁场大小不变，方向改为沿x轴正方向，把滑动变阻器移到最右端时，在O点以v0沿xOz的角平分线方向出射的光电子在b极板恰落在（L，0，0），求电源电动势可能的值。 【答案】(1) (2)（L，，0） (3)（L，，） (4)（n=1，2，3……） 【详解】（1）根据爱因斯坦光电效应方程可得 解得 （2）滑动变阻器移到最左端时，根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 根据几何关系可得 光电子在b极板的落点坐标为（L，，0）； （3）滑动变阻器移到最左端时，光电子在O点以v0沿x轴z轴的角平分线方向出射，根据速度的分解可得， 根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 根据几何关系可得 设光电子做匀速圆周运动转过的圆心角为θ，则 所以 即光电子从O点出射至落到b板上所用的时间为 所以 所以光电子在b极板的落点坐标为（L，，）； （4）若磁场大小不变，方向改为沿x轴正方向，把滑动变阻器移到最右端时，在O点以v0沿xOz的角平分线方向出射的光电子，有，， 若光电子在b极板恰落在（L，0，0）点，则光电子的运动时间（n=1，2，3……）， 联立解得（n=1，2，3……） 7．（2026·浙江绍兴·二模）（多选）下列说法正确的是（     ） A．光电效应实验揭示了光的波动性 B．热量不能自发地从低温物体传到高温物体 C．人体接受适量的红外线照射，能促进钙的吸收 D．光也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息 【答案】BD 【详解】A．光电效应证明光具有粒子性，光的波动性由干涉、衍射实验证实，故A错误； B．根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传向高温物体，故B正确； C．促进人体钙吸收的是紫外线，红外线主要作用是热效应，故C错误； D．光属于电磁波，和无线电波一样可以承载信号传递信息，例如光纤通信，故D正确。 故选BD。 8．（2026·浙江杭州·模拟预测）（多选）1899年，俄国物理学家列别捷夫首先从实验上证实光照射物体表面可以产生压力，即“光压”。光压可以克服太阳引力为探测器的太阳帆提供动力，使探测器飞向太阳系以外。假设质量为m的探测器绕太阳做半径为r的匀速圆周运动，面积为S的太阳帆正对太阳，始终与阳光垂直。已知太阳单位时间、单位面积上辐射出的电磁波总能量为，太阳的半径为R，质量为M，引力常量为G，真空中的光速为c，普朗克常数为h。下列说法正确的是（　　） A．若太阳光的频率为，单位时间内太阳发出的光子数 B．若照射到太阳帆上的光全部被反射，光对太阳帆的压力 C．相同面积的黑色光帆比白色光帆能获得更大的压力 D．增加探测器绕太阳做匀速圆周运动的半径，探测器与太阳的连线在单位面积内扫过的面积变大 【答案】AD 【详解】A．时间内太阳辐射出的总能量，每个光子的能量，单位时间内发出的光子数，故A正确； B．频率为的光子的能量，动量，由于，故 取光照方向为正方向，在距离处，太阳辐射均匀分布在半径为的球面上。单位时间内照到帆上的光子数为， 时间内所有照射到太阳帆的光子的初动量。探测器绕太阳做匀速圆周运动，沿光照方向速度为零，故光反射时不产生多普勒效应，不变，不变，这些光子的末动量，对被反射的光子应用动量定理，有解得 由牛顿第三定律，，故B错误； C．黑色光帆吸收光子，动量变化为，压力 白色光帆反射光子，由B选项，压力 白色压力更大，故C错误； D．探测器绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，变形得 在圆周运动中，速度始终与半径垂直，因此探测器与太阳的连线在很短时间内扫过的面积近似为如图所示三角形面积，故单位时间扫过的面积 增大，面积速度变大，即单位时间内扫过的面积增大，故D正确。 故选AD。 9．（2026·浙江·三模）（多选）如图所示，光电管和一金属材料做成的霍尔元件串联，霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、c且水平放置，该霍尔元件放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。某时刻让一束光照到光电管的阴极K激发出光电子，闭合电键S，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表A的示数为I，电压表的示数为U。经典电磁场理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，且恒定电场的性质和静电场性质相同。已知电子电量为e，电子的质量为m，霍尔元件单位体积内的电子数为n，则（     ） A．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数会不断地增加 B．若只增大光束的强度，霍尔元件前后表面的电压将变大 C．霍尔元件前后表面的电压大小为 D．霍尔片内的电场强度大小为 【答案】BD 【详解】A．若已经达到光电效应的饱和光电流，则当滑动变阻器滑片右移后，电流保持不变，故A错误； B C．设霍尔元件前后侧面的电压为，电子在霍尔元件内做定向移动的速率为，根据洛伦兹力与电场力平衡可得 霍尔元件单位体积内的电子数为，则电流 联立解得，若只增大光束的强度，光电流变大，霍尔元件前后表面的电压将变大，故C错误、B正确； D．霍尔片内沿前后侧面的电场强度大小为 沿电流方向的恒定电场为 则霍尔片的电场强度为，故D正确。 故选BD。 10．（2025·浙江绍兴·三模）（多选）如图所示为一种光电效应实验装置，其中A为内壁镀银的真空玻璃球，阴极金属球C被玻璃球A包围且比A小得多，连接C的导线与镀银层不相连，连接微安表的导线与镀银层相连。初始状态，滑动变阻器滑片P处于中间位置。闭合开关后，用功率为4.95×10-5W、频率为5×10¹⁴Hz的单色光穿过小窗W照射到C上时发生光电效应，打到镀银层上的光电子全部被吸收，电流表的示数为0.24μA。已知材料C的极限频率=4×10¹⁴Hz，电子的电量e=1.6×10-19C，普朗克常量为h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向右移动，微安表示数逐渐增大 B．滑片P向左移动时，微安表示数保持不变 C．单位时间内，入射光的光子数为1.5×1012个 D．若电压表调到1.5V，单色光照射到C上时，镀银层上由于光电子的撞击引起的热功率P不可能大于4.6×10-7W 【答案】BD 【详解】AB．滑片P向右移动，光电管两端的正向电压减小，滑片P向左移动时，光电管两端的正向电压增大，由于微安表的导线与镀银层和电源正极连接，且光电子均可全部打到镀银层上，全部被吸收，故微安表示数不变，故A错误，B正确； C．题意知功率 其中，联立解得单位时间内，入射光的光子数个，故C错误； D．光电子逸出金属表面时的动能 根据能量守恒可知单个光子打在镀银层时的动能 单位时间内到达A的光电子数个 则热功率 可知镀银层上由于光电子的撞击引起的热功率P不可能大于4.6×10-7W，故D正确。 故选BD。 ⏳题型03 光电效应图像 11．（2026·浙江·一模）某同学用图甲所示的电路图来研究光电效应，用甲乙丙三束单色光分别照射同一阴极K，得到甲乙丙三条光电流I随电压U变化的关系曲线，如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．将图甲中的滑动变阻器滑到最左端，光电流将为0 B．阴极K在受到甲、丙光照射时发射的光电子初动能相同 C．甲、乙、丙三束光分别用同一装置做单缝衍射实验，乙光对应的中央亮条纹最窄 D．乙光和丙光的波长相差 【答案】C 【详解】A．由于光电子有动能，当加速电压为零时，仍能进入电路，光电流将不为0，故A错误； B．光电子最大初动能有 甲和丙的遏止电压相同，说明二者照射产生的光电子最大初动能相等，但并非所有光电子的初动能都相同，光电子的初动能是介于0到最大初动能之间的多个值，故B错误； C．由图乙可知，乙光的遏止电压更大，又因为， 所以乙光的频率更高、波长更短。单缝衍射的中央亮纹宽度与光的波长正相关：波长越短，中央亮纹越窄，因此三束光中乙光对应的中央亮条纹最窄，故C正确； D．对乙光有 对丙光有 两式相减 整理有，故D错误。 故选C。 12．（2026·浙江·二模）（多选）如图所示为教材中四幅与电流有关的图像。图甲中为两个导体的伏安特性曲线，图乙中为一个电解电容器对定值电阻放电的电流与时间关系图线，图丙中为实验测得的一节干电池的路端电压与干路电流的关系图线，图丁中为同一光电管在不同光照条件下得到的两条光电流与电压的关系图线。则（　　） A．甲中，1材料的电阻率一定比2材料的电阻率小 B．乙中，电流对时间变化率的绝对值正比于电流 C．丙中，图线与横轴交点的横坐标表示短路电流 D．丁中，水中1光子的动量比2光子的动量大 【答案】BD 【详解】A．甲图是伏安特性曲线，斜率 因此可得1导体的电阻一定比2导体的电阻小，但两导体尺寸未知，无法判断电阻率大小，故A错误； B．在极短的时间内，电流对时间的变化率，故B正确； C．丙图中纵轴未从0开始，横轴仅绘制到，则图线与横轴的交点，此时的横坐标不表示短路电流，故C错误； D．丁图是光电效应的图，根据光电效应方程 可知遏止电压越大，光子频率越大。由图可知1光子的遏止电压更大，因此1光子的频率更高，设水的折射率为，光子在水中的波长 光子在水中的动量 频率越高，动量越大，因此水中1光子的动量比2光子的动量大，故D正确。 故选BD。 13．（2026·浙江·二模）如图所示为光照射金属材料得到遏止电压随光的频率v变化的图线，已知逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e（），图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（    ） A．图线描述了不同金属在各种频率光照射下随v变化的关系 B．图线的斜率是h C．图线与图中纵轴交点的截距绝对值为 D．用Q对应的光照射时逸出的电子最大初动能一定比P对应的光照射时大 【答案】D 【详解】A．由光电效应方程和动能定理结合有 即 图线描述同一金属在各种频率光照射下随v变化的关系，A错误； B．图线斜率为，B错误； C．图线与图中横轴交点的截距绝对值为，C错误； D．由光电效应方程 Q对应的光频率大，最大初动能大，D正确。 故选D。 14．（25-26高三上·甘肃陇南·阶段检测）（多选）密立根通过实验研究了钠的遏止电压与入射光频率之间的关系，其结果验证了光子说的正确性，实验结果如图1。玻尔最早推导出氢原子能级公式，图2为氢原子的能级图。已知电子的电量e=1.6×10-19C，根据图中信息，可知（　　） A．钠的极限频率为10.00×1014Hz B．图1计算出的普朗克常量为 C．位于能级4的单个氢原子最多能发射出3种频率的光 D．氢原子从能级4跃迁到能级2时放出的光子能使钠发生光电效应 【答案】CD 【详解】A．根据光电效应方程 当时，为极限频率，由图可知，，而不是10.00×1014Hz，故A错误； B．根据光电效应方程 变式得 由上式可知斜率，将横纵轴截距坐标代入可得 因此，故B错误； C．单个氢原子从第n能级最多能发射出n-1种频率的光，因此位于能级4的单个氢原子最多能发射出3种频率的光，故C正确； D．由图2知氢原子从能级4跃迁到能级2时放出的光子能量为 由光电效应方程可知，钠的逸出功为 ，故放出的光子能使钠发生光电效应，故D正确。 故选CD。 15．（2025·浙江·一模）（多选）大量处于 n=3能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光分别照射在如图甲所示的光电管的阴极K上，测得3条图线，如图乙所示。已知氢原子的部分能级图如图丙所示，则下列说法正确的是 （    ） A．将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，则到达A极的光电子的动能将增大 B．随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，电流表中的电流示数一定逐渐增大 C．用图乙中的c光工作的光学显微镜分辨率最高 D．由图乙可知a、b、c三种光的波长关系 【答案】AD 【详解】A．将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，AK间加的是正向电压，故到达A极的光电子的动能将增大，故A正确； B．随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，AK间正向电压增大，光电流增大，当光电流增大到饱和电流时将不再增大，故电流表中的电流示数不一定逐渐增大，故B错误； C．图乙可知c光遏止电压最小，故c光频率f最小，根据 可知c波长最大，因此其分辨率最低，故C错误； D．图乙可知频率，则波长，故D正确。 故选AD。 ⏳题型04 波粒二象性 物质波 16．（2026·浙江·一模）（多选）研究光电效应的电路图如图1所示，现用不同波长的光照射光电管的阴极，发现当波长大于的光照射都不能形成光电流，用波长较短的光照射时，则能产生光电流。若有光电流产生，则将其电源的正负极反接，测得其遏止电压。经多次实验，得到遏止电压与入射光波长的关系如图2所示，其中为图像的渐近线，已知电子的质量为，所带电量的绝对值为，光速为，则（     ） A．金属的逸出功为 B．普朗克常量为 C．用波长为的光照射产生的光电子的最大初动能为 D．用波长为的光照射产生的光电子的德布罗意波长最小为 【答案】AD 【详解】AB．光电效应方程是基本规律，写为，其中为金属逸出功。对本题光电管，且，所以对象方程为 在极限波长处刚好发生光电效应，，由前述对象方程得 由图像渐近线可知 故金属的逸出功为，普朗克常量为，故A正确，B错误； C．对波长为的光，光电子最大初动能满足 由前述对象方程和逸出功结论，得到光电管的遏止电压满足 代入 光电子最大初动能为，故C错误； D．电子的德布罗意波长满足基本关系，对该波长入射光产生的电子有 所以 由前述计算得 再结合前述关系得 代入德布罗意关系，得，故D正确。 故选AD。 17．（2026·浙江绍兴·三模）图甲是研究光电效应的实验电路图，其中阴极接滑动变阻器的中点，阳极接滑动变阻器的滑臂。用各种频率的单色光照射金属，得到如图乙所示的图像。已知，，，则（　　） A．滑臂向端移动才可能使电流表示数为0 B．入射光子的波长应大于 C．该金属的逸出功为 D．电压表示数时，若入射的单色光，产生光电子的德布罗意波长一定小于 【答案】C 【详解】A．要使电流表示数为0，需要给光电管加反向电压（阳极电势低于阴极电势）。由电路结构可知，接滑动变阻器中点，接滑臂，故电势， 滑臂向移动时，的电势高于，加正向电压，光电子被加速向运动，电流不可能为0；滑臂向移动时，电势低于，加反向电压，反向电压足够大时，电流可减小为0， 故A错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程 又 联立可得 当时，对应的频率为发生光电效应的极限频率，由图可知该极限频率 代入方程 解得该金属的逸出功为，故C正确； B．对于能发生光电效应要求入射光频率 对应波长 代入 解得 即入射光子波长应小于等于才能发生光电效应，故B错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 代入， 解得光电子的最大初动能 光电子最大动量满足 代入数据，解得 电子的德布罗意波波长满足 可知电子的动量越大，对应的德布罗意波的波长越短，最短的德布罗意最短波长 故所有光电子波长都大于，故D错误。 故选C。 18．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，图甲是用肥皂膜做薄膜干涉实验，图乙是放大约1亿倍的铀酰微晶，图丙是一台多极直线加速器，图丁是科学家在强磁场中记录的正电子穿过6mm厚铅板的径迹，径迹与纸面平行。有关说法正确的是（　　） A．图甲中，应该将肥皂膜置于灯焰与观察者之间 B．图乙中，该照片可能是通过光学显微镜拍摄的 C．图丙中，带电粒子在各金属圆筒中做加速运动 D．图丁中，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向内 【答案】D 【详解】A．图甲中，应该将灯焰置于肥皂膜与观察者之间，因为干涉条纹是肥皂膜前后表面反射的光发生干涉形成的，故A错误； B．图乙是放大约1亿倍的铀酰微晶，这个放大倍数远远超出了光学显微镜的放大倍数范围，不可能是通过光学显微镜拍摄的，应该是通过电子显微镜拍摄的，故B错误； C．图丙中，带电粒子在各金属圆筒中做匀速运动，在各金属圆筒间做加速运动，故C错误； D．图丁中，根据洛伦兹力提供向心力有 得 因正电子穿过6mm厚铅板后速度会变小，则圆周运动的半径会变小，可知正电子是从上向下穿过6mm厚铅板的，又因正电子所受洛伦兹力垂直于速度方向指向轨迹凹侧，根据左手定则可知，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向内，故D正确。 故选D。 19．（2025·浙江·一模）氢原子能级图如图甲所示，、、分别表示第一、第二、第三能级的能量，由氢原子能级跃迁产生的光照射图乙电路中的光电管阴极K时，电流表有示数，已知可见光的波长在之间，普朗克常量，光速，则下列说法正确的是（　　） A．大量处于能级的氢原子跃迁时可放出3种可见光 B．处于能级的原子向能级跃迁产生的光，其动量为 C．将图乙实验电路的滑片P向端滑动，则电流表的示数会不断增大 D．处于基态的氢原子，吸收一个光子后跃迁到更高轨道，电子的动能变大 【答案】B 【详解】A．大量处于能级的氢原子跃迁时可放出光子的种类数目为 其光子的能量分别为，， 根据，， 解得，， 由于可见光的波长在之间，可知，大量处于能级的氢原子跃迁时可放出1种可见光，故A错误； B．能级的原子向能级跃迁产生的光，光子能量 又由于， 解得，故B正确； C．将图乙实验电路的滑片P向端滑动后，P的电势高于O的电势，则光电管中的电压为加速电压，开始光电流增大，若能够达到饱和电流，之后电流不变，可知，电流表的示数可能会先增大后不变，故C错误； D．根据 解得 处于基态的氢原子，吸收一个光子后跃迁到更高轨道，轨道半径增大，则电子的动能变小，故D错误。 故选B。 20．（2025·浙江温州·一模）（多选）图甲为氢原子能级示意图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，能使图乙所示的光电管阴极K发生光电效应的只有两种，现用这两种不同的光a、b照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，氢原子向低能级跃迁能发出2种不同频率的可见光 B．图乙中，用光照射时，将滑片P向左滑动，电流表示数一定增大 C．图丙中，遏止电压的大小之差 D．光和光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有大于 【答案】AC 【详解】A．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁能够辐射出的光子种类数为 4能级到1能级 4能级到2能级 4能级到3能级 3能级到1能级 3能级到2能级 2能级到1能级 可知，图甲中，氢原子向低能级跃迁能发出2种不同频率的可见光，故A正确； B．由于电源的正负极不确定，则光电管之间所加电压为加速还是减速也不确定，将滑片P向左滑动，光电管之间电压减小，若所加电压为加速电压，则电流表示数可能减小，故B错误； C．能使图乙所示的光电管阴极K发生光电效应的只有两种，结合上述与图丙可知，a、b光的光子能量分别为， 根据， 解得，故C正确； D．a光的光子能量小于b光的光子能量，则光照射K极产生的光电子的最大动能小于光照射K极产生的光电子的最大动能，由于光电子的动能在0到最大值之间均可能存在，则光照射K极产生的光电子的动能可能大于光照射K极产生的光电子的动能，即光照射K极产生的光电子的动量可能大于光照射K极产生的光电子的动量，根据 可知，光照射K极产生的光电子的德布罗意波长可能小于光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，故D错误。 故选AC。 重难·创新演练 21．（2025·浙江金华·三模）（多选）一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的光 B．图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 C．图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D．a光和b光照射K极产生的光电子的最短的德布罗意波长，必有a大于b 【答案】ACD 【详解】A．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生种光子，故A正确； B．图乙中不知道电源正负极，没办法判断在光电管AK之间加的是正向还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况没法判断，故B错误； C．只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应，那么这两种光子必定是n=4能级向n=1能级跃迁和n=3能级向n=1能级跃迁产生的，由图丙可知b光的频率较大，则a光为n=3能级向n=1能级跃迁产生的，所以a光的光子能量，故C正确； D．图丙可知遏止电压 由 所以b光打出的光电子的最大初动能比a光打出的光电子大 根据 可知b光打出的光电子的最大动量比a光打出的光电子大 根据德布罗意波长 在打出的光电子均为最大初动能的条件下，可知a光打出的光电子的最短的德布罗意波长比b光打出的光电子大，故D正确。 故选ACD。 22．（2025·浙江杭州·二模）（多选）氢原子由高能级向低能级跃迁时，发出可见光光谱如图甲。现用图甲中一定功率的a、b光分别照射某光电管，光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙（b光对应图线未画出，其遏止电压与饱和电流记为、），下列说法正确的是（　　） A．若增大a光入射功率，则增大，增大 B．若换用相同功率的b光照射，则， C．a、b光照射时逸出光电子的物质波最小波长之比为 D．a、b光频率之比为 【答案】BC 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程有 根据动能定理有 所以若增大a光入射功率，则增大，但遏止电压不变，故A错误； B．由甲图可知，a光的频率小于b光的频率，所以对应的遏止电压； 根据可知，a光光子的能量小于b光光子的能量。若换用相同功率的b光照射，则b光对应的光子数较少，则产生的光电子个数较少，所以对应的光饱和电流较小，即，故B正确； C．根据动能定理有，根据动能和动量的关系有 根据德布罗意波长公式有 联立以上各式可得最小波长之比为 故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程结合动能定理有 因为不知道材料的逸出功，所以a、b光的频率之比为无法计算，故D错误。 故选BC。 23．（2024·浙江·二模）如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图，光线发射器内大量处于 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2.25eV，下列说法正确的是（    ） A．用a光照射时，飞出阴极光电子的初动能为 7.95eV B．光线发射器辐射出a、b两种光子的动量之比约为0.84 C．丙图中Uc₁和Uc₂对应的是甲图中电源的正极接在左端 D．若发射器部分光线被遮挡，光电子飞出K极时的最大初动能变小，光电流减小 【答案】B 【详解】A．光线发射器中发出的光子的能量分别为 由图丙可知，a光遏止电压小于b光遏止电压，由光电效应方程 遏止电压公式 得a光能量小于b光能量，则题述a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，再根据光电效应方程 用a光照射时，光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为 但是用a光照射时，飞出阴极光电子的初动能不是都为7.95eV，故A错误； B．由德布罗意波公式知光线发射器辐射出光子的动量为 a、b两种光子的动量之比为能量之比 故B正确； C．丙图中Uc₁和Uc₂对应的遏止电压，是阻碍电子运动的，故甲图中电源的正极接在右端，故C错误； D．部分光线被遮挡，不改变光子能量，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，但因为光子数量减少，则光电子数量减小，光电流变小，故D错误。 故选B。 24．（2025·浙江·模拟预测）（多选）如图甲所示，用三种单色光分别照射同一个光电管，得到三种光照射时光电流与电压的关系如图乙所示，则（　　） A．三种光中频率最大的是光 B．三种光中光的光子动量最大 C．用同一双缝干涉装置做实验，光相邻亮条纹中心间距最小 D．三种光可能是大量氢原子在不同能级间跃迁时分别产生的 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知 由爱因斯坦光电效应方程有， 可得三种光的频率关系为 故A错误； B．根据 结合上述可知 根据 则有 故B正确； C．根据 结合上述可知，用同一双缝干涉装置做实验，光相邻亮条纹中心间距最小，故C正确； D．大量氢原子在不同能级间跃迁时产生频率不同的光，而光、光的频率相同，故D错误。 故选BC。 25．（2024·浙江·模拟预测）如图甲是研究光电效应的实验装置，其中O点为滑动变阻器的正中央位置，图乙是三种金属发生光电效应时的截止频率和逸出功数据，则（    ） A．图甲中滑片P在O点左侧时，UAK>0 B．图甲中滑片P在O点时，若电流表示数为零，仅增加入射光强度，电流表示数可能不为零 C．图乙中用频率为9.0×1014Hz的光分别照射钙和钠，两种金属逸出的光电子的德布罗意波长可能相同 D．图乙中用频率为9.0×1014Hz的光分别照射钙和钠，钠逸出光电子的动量一定大于钙逸出光电子的动量 【答案】C 【详解】A．图甲中滑片P在O点左侧时，滑片P的电势低于O点的电势，则，故A错误； B．图甲中滑片P在O点时，若电流表示数为零，说明不能产生光电效应现象，仅增加入射光强度，仍不能产生光电效应现象，电流表示数仍为零，故B错误； CD．图乙中用频率为9.0×1014Hz的光分别照射钙和钠，由表格数据可知，钙和钠两种金属均能产生光电效应现象，所有溢出的光电子中，钠逸出光电子的动量可能等于钙逸出光电子的动量，根据光电子的德布罗意波长公式 可知两种金属逸出的光电子的德布罗意波长可能相同，故C正确，D错误。 故选C。 真题·实战演练 26．（2026·浙江·高考真题）（多选）光射入方解石晶体发生双折射，产生寻常光（光）和非常光（光）。现将一方解石晶体沿特定方向切割成相同的两块，把切割面磨成平整的光学面、用均匀等厚的薄透明树脂胶粘合在一起，形成晶体—树脂胶—晶体AC界面，制作成如图所示的光学器件ABCD（俯视图），其中，BC和AD面涂黑吸收光线。已知黄光在树脂胶中折射率；在方解石晶体中，光折射率，光折射率。一束黄光以入射角从AB面射入该器件，折射光均能到达AC面。下列说法正确的是（     ）（光从折射率为的介质射入折射率为的介质，入射角为，折射角为，有） A．光和光的光子能量不相等 B．图中光线1是光，光线2是光 C．从CD面不可能射出平行的两束光 D．当时，只有一束光从CD面射出 【答案】BD 【详解】A．o光和e光是同一束黄光分解得到的，二者频率相同，光子能量，因此光子能量相等，故A错误； B．在左侧方解石中，o光折射率大于e光折射率，根据折射定律，相同入射角下，折射率越大折射角越小，因此光线1是e光，光线2是o光，故B正确； C． 两束光穿过树脂胶进入右侧方解石后，传播方向均平行于原入射树脂胶方向，最终从CD面出射进入空气时，可以得到两束平行的出射光（也可看作通过两个平行玻璃砖模型），故C错误； D．e光从方解石射入树脂胶是从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，一定能穿过树脂胶；而o光从方解石射入树脂胶是光密到光疏，存在全反射临界角。 入射光从空气以入射角射入AB面，设进入左方解石后，o光的折射角为，根据折射关系： 整理得： 由于，AB面的法线与AC面恰好平行，因此o光入射到AC界面时，光线与AC面法线的夹角满足几何关系： o光从方解石射入树脂胶，发生全反射的临界角满足全反射条件： 要让o光发生全反射，需要入射角 整理得到： o光在AC面发生全反射，被涂黑的面吸收，最终只有e光从CD面射出，故D正确。 故选 BD。 27．（2026·浙江·高考真题）（多选）关于下列关系曲线，说法正确的是（     ） A．图甲中 B．图乙中 C．图丙中 D．图丁中1为半导体，2为金属 【答案】BC 【详解】A．根据黑体辐射的维恩位移定律：温度越高，黑体辐射强度的峰值对应的波长越短。图甲中​的峰值波长更短，因此，故A错误； B．单摆的固有频率公式为，摆长越小，固有频率越大。受迫振动的振幅峰值对应驱动力频率等于单摆固有频率，图乙中的共振峰对应频率更小，则有，故B正确； C．根据可知，图像与横轴围成的面积表示电容器充电后储存的电荷量，由图丙可知电容器充电后储存的电荷量更大，根据，由于一定，所以，故C正确； D．金属的电阻率随温度升高略有增大，电阻随温度上升近似平稳增大，对应曲线1；半导体存在热敏特性，随温度升高载流子数量急剧增加，电阻随温度升高快速减小，对应曲线2，故D错误。 故选BC。 28．（2025·浙江·高考真题）（多选）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 【答案】BC 【详解】A．根据 因Q的截止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，选项A错误； B．同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大，根据 可知最小德布罗意波长，P大于Q，选项B正确； C．因Q对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据 可知三束光中Q对应的能级最高，选项C正确； D．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，选项D错误。 故选BC。 29．（2024·浙江·高考真题）如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　） A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能 C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 【答案】C 【详解】AB．根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到达N板时 则到达N板时的动能为 与两极板间距无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，选项AB错误； C．平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中y方向最大位移为 解得 选项C正确； D．M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时，则 解得 选项D错误。 故选C。 30．（2023·浙江·高考真题）被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中，有倍被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个光子。普朗克常量为h，则该天体发射频率为v光子的功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设天体发射频率为v光子的功率为P，由题意可知 其中t=1s，解得 故选A。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题43 光电效应 波粒二象性（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 黑体辐射 1 ⏳题型02 光电效应现象 公式 4 ⏳题型03 光电效应图像 9 ⏳题型04 波粒二象性 物质波 13 重难·创新演练 18 真题·实战演练 22 模拟·基础演练 考查重点： 黑体辐射 光电效应现象 公式 光电效应图像 波粒二象性 物质波 ⏳题型01 黑体辐射 1．（2026·浙江杭州·二模）（多选）普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论。在任意给定温度（热力学温度）下，辐射强度的极大值对应的波长满足（为常量）；黑体单位面积上的热辐射功率（为常量）。假定地球、太阳与人体均可视为黑体，当地球接收到的太阳热辐射功率与自身热辐射功率相等时达到热平衡状态。已知：日地距离约为太阳半径的200倍，人体温度约为，，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射实验规律表明，随着温度的升高，短波区辐射强度增加，长波区辐射强度减少 B．根据题中所给信息可知太阳表面的温度约为5500℃ C．地球表面热力学温度约为太阳表面热力学温度的 D．地球表面热力学温度约为太阳表面热力学温度的 2．（2025·浙江·模拟预测）（多选）如图所示，四幅教材插图均与温度有关。其中，图甲反映的是一个金属热电阻和一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，图乙是一定质量理想气体在不同温度下的等温线，图丙是黑体辐射的实验规律，图丁是氧气分子的速率分布图像。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，a是金属热电阻的图线 B．图乙中，a是温度较低时的图线 C．图丙中，b是温度较高时的图线 D．图丁中，b是温度较低时的图线 3．（2025·浙江·一模）教师上课使用的翻页笔中激光发射器，功率约，转换为光能的效率约为，发出的激光波长约为，从教室后面将激光投射到黑板上，形成的激光亮斑直径约为，已知普朗克常量，试估算每秒打在黑板上的光子数（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 4．（2025·浙江·一模）用国际单位制的基本单位表示物理常量，其中正确的是（　　） A．元电荷电量 B．普朗克常量 C．引力常量 D．静电力常量 5．（2024·浙江宁波·二模）斯特潘定律是热力学中的一个著名定律，其内容为：一个黑体表面单位面积辐射的功率与黑体本身的热力学温度T的四次方成正比，即，其中常量。假定太阳和地球都可以看成黑体，不考虑大气层反射、吸收等因素，已知太阳表面平均温度约为，地球表面平均温度约为，已知日地距离约为。试估算太阳半径（　　） A． B． C． D． ⏳题型02 光电效应现象 公式 6．（2026·浙江杭州·模拟预测）如图所示是光电效应实验装置图，a，b极板平行放置，间距为L，极板足够大，极板的逸出功为W，某单色光照射a极板时，溢出光电子的最大初速度为v0。以a板中央作为原点O，垂直两板方向为x轴，向右为正，竖直方向为z轴，向上为正，y轴垂直于xOz平面，向里为正建立坐标系。整个空间中存在沿z轴正方向的磁场（图中未画出），其中电子带电量大小为e，电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c。 (1)求单色光的波长； (2)滑动变阻器移到最左端时，在O点以v0沿x轴正方向出射的光电子在b极板的落点坐标； (3)滑动变阻器移到最左端时，在O点以v0沿x轴z轴的角平分线方向出射的光电子在b极板的落点坐标； (4)磁场大小不变，方向改为沿x轴正方向，把滑动变阻器移到最右端时，在O点以v0沿xOz的角平分线方向出射的光电子在b极板恰落在（L，0，0），求电源电动势可能的值。 7．（2026·浙江绍兴·二模）（多选）下列说法正确的是（     ） A．光电效应实验揭示了光的波动性 B．热量不能自发地从低温物体传到高温物体 C．人体接受适量的红外线照射，能促进钙的吸收 D．光也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息 8．（2026·浙江杭州·模拟预测）（多选）1899年，俄国物理学家列别捷夫首先从实验上证实光照射物体表面可以产生压力，即“光压”。光压可以克服太阳引力为探测器的太阳帆提供动力，使探测器飞向太阳系以外。假设质量为m的探测器绕太阳做半径为r的匀速圆周运动，面积为S的太阳帆正对太阳，始终与阳光垂直。已知太阳单位时间、单位面积上辐射出的电磁波总能量为，太阳的半径为R，质量为M，引力常量为G，真空中的光速为c，普朗克常数为h。下列说法正确的是（　　） A．若太阳光的频率为，单位时间内太阳发出的光子数 B．若照射到太阳帆上的光全部被反射，光对太阳帆的压力 C．相同面积的黑色光帆比白色光帆能获得更大的压力 D．增加探测器绕太阳做匀速圆周运动的半径，探测器与太阳的连线在单位面积内扫过的面积变大 9．（2026·浙江·三模）（多选）如图所示，光电管和一金属材料做成的霍尔元件串联，霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、c且水平放置，该霍尔元件放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。某时刻让一束光照到光电管的阴极K激发出光电子，闭合电键S，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表A的示数为I，电压表的示数为U。经典电磁场理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，且恒定电场的性质和静电场性质相同。已知电子电量为e，电子的质量为m，霍尔元件单位体积内的电子数为n，则（     ） A．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数会不断地增加 B．若只增大光束的强度，霍尔元件前后表面的电压将变大 C．霍尔元件前后表面的电压大小为 D．霍尔片内的电场强度大小为 10．（2025·浙江绍兴·三模）（多选）如图所示为一种光电效应实验装置，其中A为内壁镀银的真空玻璃球，阴极金属球C被玻璃球A包围且比A小得多，连接C的导线与镀银层不相连，连接微安表的导线与镀银层相连。初始状态，滑动变阻器滑片P处于中间位置。闭合开关后，用功率为4.95×10-5W、频率为5×10¹⁴Hz的单色光穿过小窗W照射到C上时发生光电效应，打到镀银层上的光电子全部被吸收，电流表的示数为0.24μA。已知材料C的极限频率=4×10¹⁴Hz，电子的电量e=1.6×10-19C，普朗克常量为h=6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向右移动，微安表示数逐渐增大 B．滑片P向左移动时，微安表示数保持不变 C．单位时间内，入射光的光子数为1.5×1012个 D．若电压表调到1.5V，单色光照射到C上时，镀银层上由于光电子的撞击引起的热功率P不可能大于4.6×10-7W ⏳题型03 光电效应图像 11．（2026·浙江·一模）某同学用图甲所示的电路图来研究光电效应，用甲乙丙三束单色光分别照射同一阴极K，得到甲乙丙三条光电流I随电压U变化的关系曲线，如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．将图甲中的滑动变阻器滑到最左端，光电流将为0 B．阴极K在受到甲、丙光照射时发射的光电子初动能相同 C．甲、乙、丙三束光分别用同一装置做单缝衍射实验，乙光对应的中央亮条纹最窄 D．乙光和丙光的波长相差 12．（2026·浙江·二模）（多选）如图所示为教材中四幅与电流有关的图像。图甲中为两个导体的伏安特性曲线，图乙中为一个电解电容器对定值电阻放电的电流与时间关系图线，图丙中为实验测得的一节干电池的路端电压与干路电流的关系图线，图丁中为同一光电管在不同光照条件下得到的两条光电流与电压的关系图线。则（　　） A．甲中，1材料的电阻率一定比2材料的电阻率小 B．乙中，电流对时间变化率的绝对值正比于电流 C．丙中，图线与横轴交点的横坐标表示短路电流 D．丁中，水中1光子的动量比2光子的动量大 13．（2026·浙江·二模）如图所示为光照射金属材料得到遏止电压随光的频率v变化的图线，已知逸出功为，普朗克常量为h，电子电荷量为e（），图线上有P和Q两点。下列说法正确的是（    ） A．图线描述了不同金属在各种频率光照射下随v变化的关系 B．图线的斜率是h C．图线与图中纵轴交点的截距绝对值为 D．用Q对应的光照射时逸出的电子最大初动能一定比P对应的光照射时大 14．（25-26高三上·甘肃陇南·阶段检测）（多选）密立根通过实验研究了钠的遏止电压与入射光频率之间的关系，其结果验证了光子说的正确性，实验结果如图1。玻尔最早推导出氢原子能级公式，图2为氢原子的能级图。已知电子的电量e=1.6×10-19C，根据图中信息，可知（　　） A．钠的极限频率为10.00×1014Hz B．图1计算出的普朗克常量为 C．位于能级4的单个氢原子最多能发射出3种频率的光 D．氢原子从能级4跃迁到能级2时放出的光子能使钠发生光电效应 15．（2025·浙江·一模）（多选）大量处于 n=3能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光分别照射在如图甲所示的光电管的阴极K上，测得3条图线，如图乙所示。已知氢原子的部分能级图如图丙所示，则下列说法正确的是 （    ） A．将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，则到达A极的光电子的动能将增大 B．随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，电流表中的电流示数一定逐渐增大 C．用图乙中的c光工作的光学显微镜分辨率最高 D．由图乙可知a、b、c三种光的波长关系 ⏳题型04 波粒二象性 物质波 16．（2026·浙江·一模）（多选）研究光电效应的电路图如图1所示，现用不同波长的光照射光电管的阴极，发现当波长大于的光照射都不能形成光电流，用波长较短的光照射时，则能产生光电流。若有光电流产生，则将其电源的正负极反接，测得其遏止电压。经多次实验，得到遏止电压与入射光波长的关系如图2所示，其中为图像的渐近线，已知电子的质量为，所带电量的绝对值为，光速为，则（     ） A．金属的逸出功为 B．普朗克常量为 C．用波长为的光照射产生的光电子的最大初动能为 D．用波长为的光照射产生的光电子的德布罗意波长最小为 17．（2026·浙江绍兴·三模）图甲是研究光电效应的实验电路图，其中阴极接滑动变阻器的中点，阳极接滑动变阻器的滑臂。用各种频率的单色光照射金属，得到如图乙所示的图像。已知，，，则（　　） A．滑臂向端移动才可能使电流表示数为0 B．入射光子的波长应大于 C．该金属的逸出功为 D．电压表示数时，若入射的单色光，产生光电子的德布罗意波长一定小于 18．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，图甲是用肥皂膜做薄膜干涉实验，图乙是放大约1亿倍的铀酰微晶，图丙是一台多极直线加速器，图丁是科学家在强磁场中记录的正电子穿过6mm厚铅板的径迹，径迹与纸面平行。有关说法正确的是（　　） A．图甲中，应该将肥皂膜置于灯焰与观察者之间 B．图乙中，该照片可能是通过光学显微镜拍摄的 C．图丙中，带电粒子在各金属圆筒中做加速运动 D．图丁中，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向内 19．（2025·浙江·一模）氢原子能级图如图甲所示，、、分别表示第一、第二、第三能级的能量，由氢原子能级跃迁产生的光照射图乙电路中的光电管阴极K时，电流表有示数，已知可见光的波长在之间，普朗克常量，光速，则下列说法正确的是（　　） A．大量处于能级的氢原子跃迁时可放出3种可见光 B．处于能级的原子向能级跃迁产生的光，其动量为 C．将图乙实验电路的滑片P向端滑动，则电流表的示数会不断增大 D．处于基态的氢原子，吸收一个光子后跃迁到更高轨道，电子的动能变大 20．（2025·浙江温州·一模）（多选）图甲为氢原子能级示意图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，能使图乙所示的光电管阴极K发生光电效应的只有两种，现用这两种不同的光a、b照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，氢原子向低能级跃迁能发出2种不同频率的可见光 B．图乙中，用光照射时，将滑片P向左滑动，电流表示数一定增大 C．图丙中，遏止电压的大小之差 D．光和光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有大于 重难·创新演练 21．（2025·浙江金华·三模）（多选）一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的光 B．图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 C．图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D．a光和b光照射K极产生的光电子的最短的德布罗意波长，必有a大于b 22．（2025·浙江杭州·二模）（多选）氢原子由高能级向低能级跃迁时，发出可见光光谱如图甲。现用图甲中一定功率的a、b光分别照射某光电管，光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙（b光对应图线未画出，其遏止电压与饱和电流记为、），下列说法正确的是（　　） A．若增大a光入射功率，则增大，增大 B．若换用相同功率的b光照射，则， C．a、b光照射时逸出光电子的物质波最小波长之比为 D．a、b光频率之比为 23．（2024·浙江·二模）如图甲所示，用某种型号的光线发射器的光照射光电管。图乙为氢原子能级图，光线发射器内大量处于 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2.25eV，下列说法正确的是（    ） A．用a光照射时，飞出阴极光电子的初动能为 7.95eV B．光线发射器辐射出a、b两种光子的动量之比约为0.84 C．丙图中Uc₁和Uc₂对应的是甲图中电源的正极接在左端 D．若发射器部分光线被遮挡，光电子飞出K极时的最大初动能变小，光电流减小 24．（2025·浙江·模拟预测）（多选）如图甲所示，用三种单色光分别照射同一个光电管，得到三种光照射时光电流与电压的关系如图乙所示，则（　　） A．三种光中频率最大的是光 B．三种光中光的光子动量最大 C．用同一双缝干涉装置做实验，光相邻亮条纹中心间距最小 D．三种光可能是大量氢原子在不同能级间跃迁时分别产生的 25．（2024·浙江·模拟预测）如图甲是研究光电效应的实验装置，其中O点为滑动变阻器的正中央位置，图乙是三种金属发生光电效应时的截止频率和逸出功数据，则（    ） A．图甲中滑片P在O点左侧时，UAK>0 B．图甲中滑片P在O点时，若电流表示数为零，仅增加入射光强度，电流表示数可能不为零 C．图乙中用频率为9.0×1014Hz的光分别照射钙和钠，两种金属逸出的光电子的德布罗意波长可能相同 D．图乙中用频率为9.0×1014Hz的光分别照射钙和钠，钠逸出光电子的动量一定大于钙逸出光电子的动量 真题·实战演练 26．（2026·浙江·高考真题）（多选）光射入方解石晶体发生双折射，产生寻常光（光）和非常光（光）。现将一方解石晶体沿特定方向切割成相同的两块，把切割面磨成平整的光学面、用均匀等厚的薄透明树脂胶粘合在一起，形成晶体—树脂胶—晶体AC界面，制作成如图所示的光学器件ABCD（俯视图），其中，BC和AD面涂黑吸收光线。已知黄光在树脂胶中折射率；在方解石晶体中，光折射率，光折射率。一束黄光以入射角从AB面射入该器件，折射光均能到达AC面。下列说法正确的是（     ）（光从折射率为的介质射入折射率为的介质，入射角为，折射角为，有） A．光和光的光子能量不相等 B．图中光线1是光，光线2是光 C．从CD面不可能射出平行的两束光 D．当时，只有一束光从CD面射出 27．（2026·浙江·高考真题）（多选）关于下列关系曲线，说法正确的是（     ） A．图甲中 B．图乙中 C．图丙中 D．图丁中1为半导体，2为金属 28．（2025·浙江·高考真题）（多选）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 29．（2024·浙江·高考真题）如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（　　） A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能 C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为 D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 30．（2023·浙江·高考真题）被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界。天眼对距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。若天体射向天眼的辐射光子中，有倍被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个光子。普朗克常量为h，则该天体发射频率为v光子的功率为（　　） A． B． C． D． 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $