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2023届高考物理一轮基础巩固题：波粒二象性 原子结构含答案
一、选择题。
1、在核反应方程：He＋N→O＋X中，X表示的是( )
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
2、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A. 一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子
B. 光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波
C. 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的
D. 光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量
中,频率v表示的仍是波的特性
3、利用如图甲所示电路，测出光电流I随电压U的变化图象如图乙所示，已知
Uc=5.6V，如图丙所示是氢原子能级图，大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基
态时，发射出的光照射光电管阴极K，下列判断正确的是（ ）
A. 氢原子跃迁发射出的光越强,照射到光电管阴极K产生的光电子能量越高
B. 氢原子跃迁发射出的光照射到光电管阴极K的时间越长,Uc越大
C. 电子从阴极K表面逸出的最大初动能为
D. 阴极K材料的逸出功为
4、入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保
持不变，那么以下说法正确的是（ ）
A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少
D．有可能不再产生光电效应
5、普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下
列宏观概念中，具有“量子化”特征的是
A．人的个数 B．物体所受的重力
C．物体的动能 D．物体的长度6、下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是( )
A. 一切物体都在辐射电磁波
B. 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C. 随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
7、用频率为 的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金
属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为 ，若金属甲的截止频率 ，
金属乙的截止频率为 ，则 ： 为（ ）
乙
A．3：4 B．4：3 C．9：8 D．8：9
8、某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，
运动情况如图所示。下列说法正确的是( )
A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大
B．C粒子是原子核的重要组成部分
C．A粒子一定带正电
D．B粒子的穿透性最弱
9、对于爱因斯坦光电效应方程E ＝hν－W ，下面的理解中正确的是( )
k 0
A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子
都会具有相同的初动能E
k
B．式中的W 表示每个光电子从金属中逸出过程中克服金属中正电荷引力所做
0
的功
C．逸出功W 和极限频率ν 之间应满足关系式W ＝hν
0 c 0 c
D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
10、下列说法中正确的是（ ）
A. 光电效应说明光具有粒子性,而且光电子的最大初动能与入射光的强度有关,
单位时间内逸出的光电子数目与入射光的频率有关
B. 热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C. 动能相等的质子和电子,它们的物质波波长也相等D. 研究表明：随着温度的升高,黑体辐射强度的最大值向波长较长的方向移动
11、用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I
与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两种单色光的强度相同
B. 单色光甲的频率大于单色光丙的频率
C. 三种单色光在同种介质中传播时,丙的波长最短
D. 三种单色光中,丙照射时逸出光电子的最大初动能最小
12、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。从科
学研究的方法来说这属于（ ）
A．等效代替 B．控制变量 C．科学假说 D．数学归纳
二、填空含实验题。
13、质量为60kg的运动员，百米赛跑的成绩为10s，运动员的德布罗意波的波
长约为_______m。
14、小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如下图
甲所示。已知普朗克常量
(1)图甲中电极A为光电管的_____（填“阴极”或“阳极”）
(2)实验中测得铷的遏止电压 与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则铷的
截止频率 _____Hz，逸出功 _____J。
(3)如果实验中入射光的频率 ，则产生的光电子的最大初动能_____J。
三、解答题。
15、（计算题）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm
的绿光照射阴极K，实验测得流过Ⓖ表的电流I与AK之间的电势差U 满足如
AK
图乙所示规律，取h＝6.63×10－34 J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能；
(2)该阴极材料的极限波长．
16、（计算类）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发
生了一次α衰变．放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其
轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．
(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应
方程．
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流
大小．
17、某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的
阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反
向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，
此时电压表的示数U称为反向遏止电压．根据反向遏止电压，可以计算出光电
子的最大初动能．现分别用ν 和ν 的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分
1 2
别为U 和U ，设电子的比荷为，求：
1 2
(1)阴极K所用金属的极限频率．
(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.2023届高考物理一轮基础巩固题：波粒二象性 原子结构含答案
一、选择题。
1、在核反应方程：He＋N→O＋X中，X表示的是( )
A．质子 B．中子 C．电子 D．α粒子
【答案】A
2、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A. 一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子
B. 光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波
C. 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的
D. 光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量
中,频率v表示的仍是波的特性
【答案】D
3、利用如图甲所示电路，测出光电流I随电压U的变化图象如图乙所示，已知
Uc=5.6V，如图丙所示是氢原子能级图，大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基
态时，发射出的光照射光电管阴极K，下列判断正确的是（ ）
A. 氢原子跃迁发射出的光越强,照射到光电管阴极K产生的光电子能量越高
B. 氢原子跃迁发射出的光照射到光电管阴极K的时间越长,Uc越大
C. 电子从阴极K表面逸出的最大初动能为
D. 阴极K材料的逸出功为
【答案】D
4、入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（ ）
A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少
D．有可能不再产生光电效应
【答案】C
5、普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下
列宏观概念中，具有“量子化”特征的是
A．人的个数 B．物体所受的重力
C．物体的动能 D．物体的长度
【答案】A
6、下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是( )
A. 一切物体都在辐射电磁波
B. 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C. 随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
【答案】B
7、用频率为 的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金
属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为 ，若金属甲的截止频率 ，
金属乙的截止频率为 ，则 ： 为（ ）
乙
A．3：4 B．4：3 C．9：8 D．8：9
【答案】C
8、某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，
运动情况如图所示。下列说法正确的是( )
A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大
B．C粒子是原子核的重要组成部分
C．A粒子一定带正电D．B粒子的穿透性最弱
【答案】C
9、对于爱因斯坦光电效应方程E ＝hν－W ，下面的理解中正确的是( )
k 0
A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子
都会具有相同的初动能E
k
B．式中的W 表示每个光电子从金属中逸出过程中克服金属中正电荷引力所做
0
的功
C．逸出功W 和极限频率ν 之间应满足关系式W ＝hν
0 c 0 c
D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
【答案】C
10、下列说法中正确的是（ ）
A. 光电效应说明光具有粒子性,而且光电子的最大初动能与入射光的强度有关,
单位时间内逸出的光电子数目与入射光的频率有关
B. 热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C. 动能相等的质子和电子,它们的物质波波长也相等
D. 研究表明：随着温度的升高,黑体辐射强度的最大值向波长较长的方向移动
【答案】B
11、用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I
与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两种单色光的强度相同
B. 单色光甲的频率大于单色光丙的频率
C. 三种单色光在同种介质中传播时,丙的波长最短
D. 三种单色光中,丙照射时逸出光电子的最大初动能最小
【答案】C
12、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。从科
学研究的方法来说这属于（ ）
A．等效代替 B．控制变量 C．科学假说 D．数学归纳【答案】C
二、填空含实验题。
13、质量为60kg的运动员，百米赛跑的成绩为10s，运动员的德布罗意波的波
长约为_______m。
【答案】1.1×10-36m
14、小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如下图
甲所示。已知普朗克常量
(1)图甲中电极A为光电管的_____（填“阴极”或“阳极”）
(2)实验中测得铷的遏止电压 与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则铷的
截止频率 _____Hz，逸出功 _____J。
(3)如果实验中入射光的频率 ，则产生的光电子的最大初动能
_____J。
【答案】阳极 5.14×1014（5.12×1014-5.18×1014）
3.14×10-19（3.39×10-19-3.43×10-19） 1.23×10-19（1.21×10-19-1.25×10-19）
三、解答题。
15、（计算题）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm
的绿光照射阴极K，实验测得流过Ⓖ表的电流I与AK之间的电势差U 满足如
AK
图乙所示规律，取h＝6.63×10－34 J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能；(2)该阴极材料的极限波长．
【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10－20 J (2)0.66 μm
【解析】(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒
钟发射的光电子的个数
n＝＝(个)＝4.0×1012(个)
光电子的最大动能为：
E ＝eU ＝1.6×10－19C×0.6 V＝9.6×10－20 J
km 0
(2)设阴极材料的极限波长为λ ，根据爱因斯坦光电效应方程：E ＝h－h，代入
0 km
数据得λ ＝0.66 μm.
0
16、（计算类）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发
生了一次α衰变．放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其
轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．
(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应
方程．
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流
大小．
【答案】(1)X→Y＋He (2)
【解析】(1)X→Y＋He
(2)设α粒子的速度大小为v，由qvB＝m，T＝，得α粒子在磁场中运动周期T
＝
环形电流大小I＝＝
17、某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的
阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反
向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，
此时电压表的示数U称为反向遏止电压．根据反向遏止电压，可以计算出光电
子的最大初动能．现分别用ν 和ν 的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分
1 2
别为U 和U ，设电子的比荷为，求：
1 2
(1)阴极K所用金属的极限频率．(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.
【答案】(1) (2)
解析：(1)由于阳极A和阴极K之间所加电压为反向电压，根据动能定理有
－eU ＝0－mv
1
－eU ＝0－mv
2
根据光电效应方程
mv＝hν －W
1 0
mv＝hν －W
2 0
其中W ＝hν
0 c
解以上各式得ν ＝.
c
(2)由以上各式得
eU ＝hν －W
1 1 0
eU ＝hν －W
2 2 0
解得h＝。
