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高考重点考点解读与针对性训练
第十七章 原子物理
考点135 光电效应和波粒二象性
【考点解读】
考点1 黑体辐射 能量子
1.热辐射
（1）定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。
（2）特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体 温度 的不同而有所不同。
2.黑体、黑体辐射的实验规律
（1）黑体：能够 完全吸收 入射的各种波长的电磁波而不发生 反射 的物体。
（2）黑体辐射的实验规律
①对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与 温度 有关外，还与材料的 种类 及
表面状况有关。
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 温度 有关。随着温度的升高，一方
面，各种波长的辐射强度都有 增加 ，另一方面，辐射强度的极大值向波长较 短 的
方向移动，如图所示。
3.能量子
（1）普朗克假设：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε 的整数倍。
例如，可能是ε 或2ε、3ε……他把这个不可再分的最小能量值ε 叫作能量子。
（2）表达式为ε＝hν，这里的ν 是带电微粒的振动频率，即带电微粒吸收或辐射电磁波的
频率。h 称为普朗克常量（一般取h＝6.63×10－34 J·s）。
考点2 光电效应
1.光电效应及其规律
（1）光电效应现象
在光的照射下，金属中的 电子 从表面逸出的现象，发射出来的电子叫作 光电子 。
（2）光电效应的产生条件
1
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入射光的频率 大于 金属的极限频率。
（3）光电效应规律
①每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于 这个极限频率才能产生光电效应。
②光电子的最大初动能与入射光的 强度 无关，只随入射光频率的增大而 增大 。
③光电效应的发生几乎是 瞬时 的，一般不超过10－9 s。
④当入射光的频率大于极限频率时，饱和电流的大小与入射光的强度成 正比 。
2.爱因斯坦光电效应方程
（1）表达式：Ek＝hν－W0。
（2）物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中一部分大小
为W0的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的 初动能 。
（3）逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的 最小值 。
【规律总结】光电管加正向与反向电压的情况分析
（1）P 右移时，参与导电的光电子数增加；
（2）P 移到某一位置时，所有逸出的光电子恰好都参与
了导电，光电流恰好达到最大值；
（3）P 再右移时，光电流不再增大
（1）P 右移时，参与导电的光电子数减少；
（2）P 移到某一位置时，所有逸出的光电子恰好都不参
与导电，光电流恰好为0，此时光电管两端加的电压为
遏止电压；
（3）P 再右移时，光电流始终为0
【特别提醒】1.光电效应的两条对应关系
入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；光子频率高→光子能量大→光电
子的最大初动能大。
2.光电效应中三个重要关系式
（1）爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。
（2）光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系：Ek＝eUc。
（3）逸出功W0与极限频率νc的关系：W0＝hνc。
3.理解光电效应的“四点”提醒
（1）能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
（2）光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
（3）逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。
（4）光电子不是光子，而是电子。
2
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考点3 波粒二象性
1.康普顿效应和光子的动量
在散射的X 射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象
称为康普顿效应。康普顿效应说明光子不仅具有能量，而且具有 动量 。
2.光的波粒二象性
（1）光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有 波动 性。
（2）光电效应和康普顿效应说明光具有 粒子 性。
（3） 光既具有波动性，又具有粒子性 ，即光具有波粒二象性。
（4）光子的能量ε＝ hν ，光子的动量p＝ h
λ 。
3.物质波
（1）1924 年，法国物理学家德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒
子都与一个对应的波相联系，这种波叫作物质波，也叫 德布罗意 波。所以实物粒子也
具有波粒二象性。
（2）粒子的能量ε 和动量p 跟它所对应的波的频率ν 和波长λ 之间，遵从的关系为：ν＝
ε
h ，λ＝ h
p 。
【温馨提示】波粒二象性和物质波的理解
1.光的波粒二象性的理解
从数量上看
个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表
现为波动性
从频率上看
光的频率越低，其波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；
光的频率越高，其粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现
象，贯穿本领越强
从传播与作用上看
光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出
粒子性
波动性与粒子性的
统一
由光子的能量ε＝hν、光子的动量p＝h
λ 也可以看出，光的波动性和粒
子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示
波的特征的物理量——频率ν 和波长λ
2.物质波的理解
（1）任何一个运动的物体，无论大小，都有一种波与之对应。
（2）物质波的波长：λ＝h
p ＝h
mv ，h 是普朗克常量。
【高考真题】
3
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【典例1】．（2025 高考山东卷）在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别
照射编号为1、2、3 的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能
的大小关
系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】根据光电子最大初动能与遏制电压的关系
根据图像有
故
；故选B。
【典例2】. （2025 高考四川卷）某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10−10m 的狭
缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是（ ）
A. 德布罗意波长约为7.9×10−13m 的中子
B. 德布罗意波长约为8.7×10−12m 的质子
C. 德布罗意波长约为2.6×10−11m 的氮分子
D. 德布罗意波长约为1.5×10−10m 的电子
【答案】D
【解析】衍射现象最明显的是德布罗意波长最大的，D 正确。
【典例3】．（2025 高考广东卷）有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用
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某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为
，下列说法正确
的是
A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子
B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子
D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
【答案】B
【解析】．某频率的光不能使乙金属发生光电效应，说明此光的频率小于乙金属的截止频
率，则换用频率更小的光不能发生光电效应，A 错误；
由光电效应方程
可知频率越大最大初动能越大，换用频率更小的光最大初动能
小于
，B 正确；
频率不变则小于乙金属的截止频率，不会发生光电效应，C 错误；
由
可知频率不变最大初动能不变，D 错误。
【典例4】．（2025 高考广西卷）有四种不同逸出功的金属材料：铷
，钾
，
钠
和镁
制成的金属板。现有能量为
的光子，分别照到这四种金属板
上，则会发生光电效应的金属板为（ ）
A．铷
B．钾
C．钠
D．镁
【答案】A
【解析】当光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知能量是2.20eV 的光子
分别照射到四种金属板上，会发生光电效应的金属板是铷，A 正确。
【典例5】（2024·湖南高考1 题）量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子
论的说法正确的是（ ）
A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B.光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电
子从该金属表面逸出
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C.康普顿研究石墨对X 射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D.德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
答案 B
解析： 普朗克认为黑体辐射的能量是量子化的，A 错误；紫光的频率大于红光的频率，
由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，若改用紫光照射此金属表面，一定能发生光电
效应，即电子也可以从金属表面逸出，B 正确；康普顿散射实验发现，X 射线被较轻物质
（石墨、石蜡等）散射后除了有波长与原波长相同的成分外还有波长较长的成分，C 错误；
德布罗意认为实物粒子具有波粒二象性，D 错误。
【典例6】（2024·吉林高考8 题）X 射线光电子能谱仪是利用X 光照射材料表面激发出光电
子，并对光电子进行分析的科研仪器。用某一频率的X 光照射某种金属表面，逸出了光电
子，若增加此X 光的强度，则（ ）
A.该金属的逸出功增大
B.X 光的光子能量不变
C.逸出的光电子最大初动能增大
D.单位时间逸出的光电子数增多
答案：BD
解析：金属的逸出功是金属本身的特性，与照射光的强度无关，A 错误；根据ε＝hν 可知，
X 光的光子能量与其强度无关，B 正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，结合A、
B 项分析可知，逸出的光电子最大初动能与照射光的强度无关，C 错误；若增加此X 光的强
度，则单位时间入射到金属表面的光子数增多，单位时间逸出的光电子数增多，D 正确。
【典例7】 （2024·海南高考8 题）利用如图所示的装置研究光电效应，单刀双掷开关S 与
1 接通，用频率为ν1的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电
压表的示数为U1，已知电子电荷量绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（
）
A.其他条件不变，增大光强，电压表示数增大
B.改用比ν1更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为U1
C.其他条件不变，使开关S 与2 接通，电流表示数仍为零
D.光电管阴极材料的截止频率νc＝ν1－eU 1
h
答案：D
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解析：根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0，根据动能定理有－eUc＝0－Ek，联立解
得Uc＝h
e ν－W 0
e
，因此仅改变光强不会使遏止电压的大小发生变化，由题意可知电压表测
量遏止电压，所以增大光强，电压表示数不变，A 错误；根据A 项表达式可知，若改用比
ν1更大频率的光照射，遏止电压增大，即此时电压表示数大于U1，B 错误；当仅将开关S
与2 接通，则光电管两端的电压变为正向电压，逸出的光电子在电场中加速，一定能到达
右极板，电流表一定有示数，C 错误；截止频率与逸出功的关系为W0＝hνc，结合A 项表达
式并代入题干条件可得νc＝ν1－eU 1
h
，D 正确。
【针对性训练】
1. （2025 年5 月苏州八校三模）电子双缝干涉实验是十大最美物理实验之一，其原理简化
示意图如图所示，通电后灯丝发热释放出的电子（初速度可认为等于零）经加速电压U 加
速后形成高速电子流，电子束照射间距为d 的双缝，在与双缝相距为L 的屏幕上形成干涉
条纹。已知电子质量为m、电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则干涉条纹
间距Δx 为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】电子被加速
光子的动量
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根据德布罗意公式
根据条纹间距表达式
可得
，故选A。
2. （2025 年5 月苏州八校三模）如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3 激发
态的氢原子跃迁时发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为12.09eV，用此光
束照射到光电管电极K 上。移动滑片P，当电压表的示数为7V 时，微安表的示数恰好为零。
图示位置中滑片P 和O 点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（ ）
A. 要使微安表的示数恰好为零，滑片P 应由图示位置向b 端移动
B. 不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的
C. 电极K 处金属的逸出功是7eV
D. 从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能先增加后不变
【答案】D
【解析】要使微安表的示数恰好为零，光电管应接入反向电压，即K 板电势高于A 板电势，
则滑片P 应由图示位置向a 端移动，故A 错误；
根据
可知不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是不同的，故B 错误；
用光子能量为12.09eV 照射到光电管电极K 上，当电压表的示数为7V 时，微安表的示数恰
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好为零，可知遏止电压为7V，根据
可得逸出功为
故C 错误；
图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，若从图示位置向b 端滑动滑片P，正向电压增大，
则微安表的读数会先增加后不变，故D 正确。
3．（岳阳市 2025 届高三物理信息卷）量子论不但深化和丰富了人类对自然界的认识，而
且催生了一大批新技术，深刻地改变了人们的生活方式和社会形态。以下叙述正确的是
A．随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B．爱因斯坦的光电效应方程可以很好地解释遏止电压和光的频率无关
C．试电笔中的氖管，是由灯管内的气体原子从高能级向低能级跃迁而发光的
D．宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动时的动量很大，对应的德布罗意波的
波长就很长
答案 C
【解析】随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A 错误；爱因
斯坦的光电效应方程可以很好地解释光电子的最大初动能和光的频率的关系，不能很好
地解释遏止电压和光的频率无关，B 错误；试电笔中的氖管，是由灯管内的气体原子从
高能级向低能级跃迁而发光的，C 正确；宏观物体的质量比微观粒子大得多，它们运动
时的动量很大，对应的德布罗意波的波长就很短，D 错误。
4.（湖南长郡中学2025 年高考物理科目预测试卷）下列说法中正确的是（ ）
A.把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生了β
衰变。
B.已知钍234 的半衰期是24 天，10 g 钍234 经过48 天后10g 物体总质量还剩2.5g。
C.用同一束单色光在同一条件下先后照射锌板和银板,都能发生光电效应，两种情况中逸
出的两电子动能可能相同。
D.有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，同理这些荧光物质在红外线照射下也可
以发出可见光。
答案： C
【解析】把铀矿石放在一只玻璃管内，过几天在管内发现了氦气，是因为矿石中的铀发生
了α 衰变，A 错误；钍234 的半衰期是24 天，10 g 钍234 经过48 天后10g 物体中的铀还剩
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2.5g 钍，物体总质量大于2.5g，B 错误；由于锌板和银板的逸出功不同，用同一束单色光
在同一条件下先后照射锌板和银板时逸出的电子最大出初动能不同，但电子动能可能会相
同，C 正确；荧光物质在紫外线照射下会发出可见光的本质是物质吸收光子的能量跃迁到
较高能级，而较高能级又向低能级跃迁从而释放新的光子，产生可见光，第二次跃迁时释
放的能量不可能大于第一次跃迁时吸收的能量，红外线的能量低于可见光的能量，不可能
产生可见光，D 错误。
5. （2025 年5 月河南名校联考）如图甲所示，用强度不变的单色光照射阴极K，改变滑动
变阻器的滑片位置，得到流过电流表的光电流I 与电压表两端电压U 的关系图像如图乙所
示。当电压表示数分别为
、
时，到达阳极A 的光电子最大动能的比值为（ ）
A
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据题意可知，光电子从金属表面逸出后的最大初动能为
根据动能定理可得当电压表示数分别为
、
时，到达阳极A 的光电子的最大动能分
别为
联立可得
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故选D。
6. （山西吕梁市2025 年高三年级第三次模拟考试）如图甲所示是研究光电效应的电路图。
当强度一定的红光照射到光电管阴极K 上时，测得电流表的示数随电压表示数变化的图像
如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若增大红光的强度，则饱和光电流不变
B. 若用相同强度的蓝光照射，则饱和光电流不变
C. 若用蓝光照射，则图线与横轴的交点在A 点的右侧
D. 若用蓝光照射，则金属的逸出功不变
【答案】D
【解析】．若增大红光的强度，单位时间内产生的光电子数增多，饱和光电流会增大，故
A 错误；．若用相同强度的蓝光照射，单位时间内产生的光电子数减少，饱和光电流会变
小，故B 错误；．由
可知若用蓝光照射，遏止电压增大，图线与横轴的交
点在A 点的左侧，故C 错误；．金属的逸出功和光的频率无关，若用蓝光照射，金属的逸
出功不变，故D 正确。
。
7. （山东省临沂2025 年普通高中学业水平等级测评试题三模）某电子的质量为
、德布
罗意波长为
，一质量为m 的油滴与该电子具有相同的动能，则该油滴的德布罗意波长为
（ ）
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A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意可得
联立可得该油滴的德布罗意波长为
故选A。
8. （2025 年4 月河南豫西重点高中联考）下图为研究光电效应的实验装置图，用某单色光
照射金属K 时发生了光电效应，若只减弱光的强度，而保持频率不变，下列说法正确的是
（ ）
A. 有可能不发生光电效应
B. 逸出的光电子的最大初动能将不变
C. 饱和光电流将不变
D. 从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加
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【答案】B
【解析】．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若人射光的强度减弱，频率保持不
变，仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程
知光电子的最大初动能不变，故A 错误，B 正确；
光照强度影响光子数目，人射光的强度减弱，则人射光的光子的数目减少，单位时间内从
金属表面逸出的光电子数目将减小，故C 错误；
发生光电放应时，光电子的逸出几乎是瞬时的，与光照强度无关，即从光照射到金属表面
到有光电子逸出的时间不变，故D 错误。
9. （江西吉安一中2025 学年度下学期全真模拟考试）如图所示，图甲为氢原子的能级图，
大量处于
激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中巴耳末系中频率
最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K 上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所
示。下列说法正确的是（ ）
A. 光电管阴极K 金属材料的逸出功为1.5eV
B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为正极
C. 若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管K 极，频率高的饱和电流小
D. 氢原子从
能级跃迁到
能级时，氢原子能量减小，核外电子动能也减小
【答案】BC
【解析】．大量处于
激发态的氢原子跃迁到
时，发出巴耳末系中频率最高的光
子，光子对应的能量为
由丙图可知截止电压为
，光电子的最大初动能为
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由光电效应方程可得
解得光电管阴极K 金属材料的逸出功为
，故A 错误；
若调节滑片使光电流为零，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故B 正确；
若用两束强度相同的不同颜色的光照射，单位时间内发射光子数是不一样的，频率高的光
子对应较大能量，光子数少，饱和电流小，故C 正确；
D．氢原子从
能级跃迁到
能级时，氢原子能量减小，库仑力做正功，核外电子
动能增加，故D 错误。
10. (2025 届江苏省苏州市八校高三下学期三模联考)如图所示为研究光电效应的实验装置，
用频率为
的光照射电极K，从电极K 逸出的光电子可向各个方向运动。某同学进行了如
下操作：（1）用频率为
的光照射光电管，此时微安表中有电流。调节滑动变阻器，使
微安表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数
。（2）用频率为
的光照射光电管，
重复（1）中的步骤，记下电压表的示数
。已知电子的电荷量为
。下列说法正确的是
（ ）
A. 为了使微安表的示数为零，实验中滑动变阻器的滑片P 应该向
端移动
B. 根据题中数据可以得到普朗克常量为
C. 若仅降低（1）中的光照强度，则微安表最初读数减小，遏止电压会变小
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D. 滑动变阻器的滑片位于
端时，流过微安表的电流方向是从上往下
【答案】B
【解析】．滑片P 向
端滑动，微安表中的电流会增大，然后保持不变，故A 错误；
设材料的逸出功为
，由光电效应方程
，
解得
, 故B 正确；
用频率为
的光照射光电管，微安表中有电流，说明发生了光电效应，降低光照强度，仍
然能发生光电效应，只是电流会变小，光电子的最大初动能不变，遏止电压不会变，故C
错误；
滑动变阻器的滑片位于
端时，A 端电势高，光电子做加速运动，光电子从K 端到A 端，
微安表中电流方向向上，故D 错误。
11. (2025 届江苏省苏州市八校高三下学期三模联考)如图所示是电子双缝干涉实验示意图，
电子枪中从金属丝逸出的电子被电压为U 的电场加速，形成一束高能电子束，用该电子束
照射双缝，在与缝相距为L 的观测屏上形成干涉条纹，测得相邻两条亮条纹中心的间距为
。已知电子质量为m，元电荷为e，普朗克常量为h，则（ ）
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A. 仅增大加速电压，
会变大
B. 仅增大双缝的间距，
会变大
C. 射入双缝的电子动量为
D. 双缝间距为
【答案】D
【解析】．电子经过电场加速，根据动能定理可得
可得
则射入双缝的电子动量为
,故C 错误；
根据
，
联立可得
.
由双缝间距公式
可知,仅增大加速电压，
会变小；仅增大双缝的间距，
会变小，故AB 错误，D 正确。
12. （2025 年4 月东北三省部分高中联盟第二次模拟联合调研）已知太阳光垂直射到地球
表面上时，地球表面的单位面积上单位时间接收到的太阳光的能量为
。假如认为太阳光
为单一频率的光，且波长为
，光速为c，普朗克常量为h。由于地球离太阳很远，所以照
射到地球表面的太阳光可近似看成平行光。现有一个半径为R 的半球体，球心为O，倒扣
在地面上，太阳光垂直于地面入射到半球面上，如图甲所示。图乙为平放在地面上的半径
同为R 的圆盘。由于太阳光的作用，会使半球体或圆盘受到一个向下的压力。为研究该压
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力，小杨同学在半球面上取一条很窄的环带状球面ABCD，AB 是一个以
为圆心的圆的直
径，CD 是以
正上方离
很近的
（图中未画出）为圆心的圆的直径，
。
由于AD 很短，故整个环带状球面可看成与水平方向成θ 角的斜面。设该环带状球面的面积
为
，其在地面上的投影记为
。则下列说法中正确的是（ ）
A. 光子动量的变化量大小
B. 单位时间打到半球面上的光子数
C. 假设所有照射到球面上的太阳光均被吸收，则
面上所受压力大小为
D. 假设太阳光直接穿过球面照射到
上再被
反射，反射前后频率不变，且反射方向遵
循光
反射定律，则
面上所受压力大小为
【答案】D
【解析】若光被反射，反射前后频率不变，则
方向垂直于S1面，如图所示
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故A 错误；
B．单位时间打到半球面上的光子数
故B 错误；
C．在
时间内，射到S1面上的光子数为
光子被完全吸收，根据动量定理，光子受到的力大小为F1，则
得
根据牛顿第三定律，S1面受到的力大小为
故C 错误；
D．在
时间内，射到S2面上的光子数为
太阳光直接穿过球面照射到
上再被
反射，反射前后频率不变
根据动量定理，光子受到的力大小为F2
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得
由于
得
根据牛顿第三定律，S2面受到的力大小为
故D 正确。
13 如图所示，画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图像，由图像可以看出，
随着温度的升高，下列说法正确的是（ ）
A.各种波长的辐射强度都有增加
B.只有波长短的辐射强度增加
C.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D.辐射强度仍然是随波长的增大而先增大再减小
答案 ACD
解析： 由题给图像可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射
强度的极大值向波长较短的方向移动，故B 错误，A、C 正确；随着温度的升高，黑体的辐
射强度仍然是随波长的增大而先增大再减小，故D 正确。
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14. 如图所示，用导线把不带电的验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的
现象是（ ）
A.有光子从锌板逸出
B.有电子从锌板逸出
C.验电器指针张开一个角度
D.锌板带负电
答案 BC
解析： 用紫外线照射锌板时，锌板里的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为
光电子，故A 错误，B 正确；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子带
正电，且失去的电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C 正确，D 错
误。
15 关于黑体辐射的下列说法正确的是（ ）
A.一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
B.黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体看上去一定是黑的
C.在黑体辐射的实验规律图中，一定温度下，黑体辐射强度有一个极大值
D.在黑体辐射的实验规律图中，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移
动
答案 C
解析： 一般物体的热辐射强度除与温度有关之外，还与材料、表面状况等因素有关，故
A 错误；黑体可以完全吸收电磁波而不发生反射，同时自身可以有较强的辐射，所以看上
去不一定是黑的，故B 错误；根据黑体辐射实验规律可得，一定温度下黑体辐射强度有一
个极大值，故C 正确；根据黑体辐射实验规律可知，黑体热辐射强度的极大值随温度的升
高向波长较小的方向移动，故D 错误。
16 一点光源以113 W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10－7 m 的光，在离
点光源距离为R 处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014 个。普朗克常量为h＝
6.63×10－34 J·s。R 约为（ ）
A.1×102 m
B.3×102 m
C.6×102 m
D.9×102 m
答案 B
解析： 根据题意，点光源向所有方向均匀辐射一定波长的光，即距离点光源为R 的球面
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上单位时间所接收的光的能量等于点光源单位时间所辐射的光的能量。点光源辐射功率P
＝4πR2×nE0，其中E0＝hc
λ ，联立解得R≈3×102 m，选项B 正确。
17 如图所示为研究光电效应实验的电路图。初始时刻，滑动触头P 在O 点左侧靠近a 点
某位置；用一定强度的绿光照射光电管K 极，当闭合开关后，微安表的示数不为0，则在P
向b 端移动的过程中（ ）
A.微安表的示数不断增大
B.微安表的示数可能为零
C.到达A 极的光电子动能不断增大
D.K 极逸出的光电子的最大初动能不断增大
答案 C
解析： 在P 向b 端移动的过程中，在到达O 点之前，A 极电势低于K 极电势，随着P 靠近
O，静电力对光电子做的负功越来越少，微安表的示数增大；过了O 点之后，A 极电势高于
K 极电势，静电力对光电子做正功，微安表的示数增大，当达到饱和电流后微安表的示数
不再增大，A、B 错误；A 极电势逐渐升高，P 到达O 点前静电力对光电子做的负功减小，
过了O 点后静电力对光电子做的正功逐渐增大，根据动能定理可知到达A 极的光电子动能
不断增大，C 正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知K 极逸出的光电子的最
大初动能不变，D 错误。
18 用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图a、b、c
所示的图像，则（ ）
A.图a 表明光具有波动性
B.图c 表明光具有粒子性
C.用紫外线观察不到类似的图像
D.实验表明光是一种概率波
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答案 D
解析： 题图a 只有分散的亮点，表明光具有粒子性；题图c 呈现干涉条纹，表明光具有
波动性，A、B 错误；紫外线也具有波粒二象性，也可以观察到类似的图像，C 错误；实验
表明光是一种概率波，D 正确。
19 实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这
种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。如果电子具有足够大的
初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，
这一现象已被实验证实，关于上述逆康普顿散射，下列说法正确的是（ ）
A.相对于散射前的入射光，散射光频率不变
B.若散射前的入射光照射某金属表面时能发生光电效应，则散射光照射该金属时，光电子
的最大初动能将变大
C.散射后电子的速度一定变大
D.散射后电子的能量一定变大
答案 B
解析： 在逆康普顿散射中，能量从电子转移到光子，所以散射后电子的速度和能量变小
光子的能量变大，光子的频率变大，故A、C、D 错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν
－W0可知，ν 越大，Ek越大，因此若散射前的入射光照射某金属表面时能发生光电效应，
则散射光照射该金属时，光电子的最大初动能将变大，故B 正确。
20 已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子的质量为9.11×10－31 kg，一个电子和一滴
直径约为4 μm 的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（
）
A.10－8
B.106
C.108
D.1016
答案 C
解析： 根据德布罗意波长公式λ＝h
p ，由p＝√2m Ek，解得λ＝
h
√2m Ek
。电子与油滴的
动能相同，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有
λ电
λ油
＝√m油
√m电
，其中m 油＝ρ·1
6πd3＝
0.8×103×1
6 ×3.14× （4×10 －6 ）3 kg≈2.7×10 －14 kg ，代入数据解得λ电
λ油
＝
√
2.7×10
－14
9.11×10
－31≈1.7×108，所以C 正确，A、B、D 错误。
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