备战2019年高考物理考点一遍过考点56波粒二象性光电效应(含解析)
波粒二象性光电效应
一、黑体辐射和量子
1．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。
2．实验规律：
随着温度升高，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
3．普朗克提出黑体辐射强度按波长分布的公式，理论与实验结果相符，但要求满足能量子假设。
4．能量子ε=hν，其中ν为电磁波频率，普朗克常量h=6.63×10–34J·s。
二、光电效应
1．实验规律：
（1）每种金属都有一个发生光电效应的最小频率，称为截止频率或极限频率（νc）。
（2）入射光的频率不变时，入射光越强，饱和光电流越大。光电流的强度（单位时间内发射的光电子数）与入射光的强度成正比。
（3）入射光的频率不变时，存在一个使光电流减小到0的反向电压，即遏止电压（U c）。表明光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。
（4）光照射到金属表面时，光电子的逸出几乎是瞬时的，精确测量为10–9 s。
2．爱因斯坦光电效应方程：E k=hν–W0
3．光电流与电压的关系图象（I–U图象）
（1）电压范围足够大时，电流的最大值为饱和光电流I m，图线与横轴交点的横坐标的绝对值为遏止电压U c，光电子的最大初动能E k=eU c。
（2）频率相同的入射光，遏止电压相同，饱和光电流与光照强度成正比。
（3）不同频率的入射光，遏止电压不同，入射光频率越大，遏止电压越大。
4．最大初动能与入射光频率的关系图象（E k–ν图象）
（1）函数方程为E k =h ν–W 0=h ν–h νc 。
（2）图线斜率等于普朗克常量h ，横轴截距等于截止频率v c ，纵轴截距绝对值E 等于逸出功W 0=h νc 。
5．遏止电压与入射光频率的关系图象（U c –ν图象）
（1）函数方程为U c =h e ν–0W e =h e ν–c h e
ν。 （2）图线斜率与电子电荷量的乘积等于普朗克常量h ，横轴截距等于截止频率νc ，纵轴截距的绝对值与电子电荷量的乘积等于逸出功。
三、波粒二象性
1．光的波粒二象性
（1）光的波动性：光的干涉、衍射、偏振现象。
（2）光的粒子性：光电效应、康普顿效应。
（3）光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。
2．康普顿效应
（1）光电效应表明光子具有能量；康普顿效应表明光子既具有能量，又具有动量。
（2）光子的动量p =h λ
。 3．粒子的波粒二象性
（1）德布罗意波（物质波）：
频率ν=h
ε，波长λ=h p ，其中ε为粒子能量，p 为粒子动量，h 为普朗克常量。 （2）验证和应用：电子的衍射实验，电子显微镜。
（3）光波和物质波都是概率波。
（2018·辽宁省抚顺市六校高二下学期期末考试）如图为黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则
A．各种波长的辐射强度都有减少
B．只有波长短的辐射强度增加
C．辐射电磁波的波长先增大后减小
D．辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
【参考答案】D
【详细解析】由图象可以看出，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AB错误，D正确。随着温度的升高，黑体的辐射增强，波长变短，频率增大，故C错误。故选D。
1．（2018·湖北省沙市中学高二下学期期中考试）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。人们在解释下列哪组实验现象时，利用了“量子化”的观点的是
A．光电效应现象 B．α粒子散射实验
C．氢原子光谱实验 D．黑体辐射现象
【答案】AC
【解析】普朗克最先提出能量的量子化，成功解释黑体辐射现象。爱因斯坦用量子理论解释光电效应。
玻尔将量子理论引入原子理论，解释了氢原子光谱。故选AC。
2．关于黑体辐射的强度与波长的关系，如图所示正确的是
【答案】B
【解析】黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，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，选B。
（2018·天津市武清区杨村第三中学高三上学期第一次月考）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是
A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B．遏止电压的大小与入射光的频率有关，还与入射光的光强有关
C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
【参考答案】AC
【详细解析】保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，则饱和光电流变大，故A正确；根据光电效应方程E km=hγ–W0以及动能定理：E km=eU，可知遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，故B错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故D错误；故选AC。
1．用如图所示的装置演示光电效应，当用某种频率的光照射光电管时，闭合开关S，此时电流表A的读数为I，若改用更高频率的光照射光电管
A．断开开关S，则一定有电流流过电流表A
B．将滑动变阻器的触头c向b端移动，光电子到达阳极时的速度必将变小
C．只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，光电管中可能没有光电子产生
D．只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，电流表A读数可能为0
【答案】AD
【解析】原来电路中，光电管两端加反向电压，此时有光电流，若改用更高频率的光照射光电管，且断开开关S，光电子的最大初动能增大，且无反向电压的减速，光电子一定能到达阳极，有光电流产生，A 正确；将滑动变阻器的触头c向b端移动，光电管两端的反向电压减小，光电子到达阳极的速度必将增大，B错误；改用更高频率的光照射光电管，光电管中一定有光电子产生，C错误；只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，使光电管两端的反向电压达到遏止电压，光电子就不能到达阳极，无法形成光电流，则电流表A的读数可能为0，D正确。
2．（2018·江苏省扬州中学高三上学期10月月考）用能量为50 eV的光子照射到光电管阴极后，测得光电流与电压的关系如图所示，已知电子的质量m=9.0×10－31 kg、电荷量e=1.6×10－19 C，普朗克常量h=6.63×10－34J·s。试求：
（1）光电管阴极金属的逸出功W；
（2）光电子的最大动量和对应物质波的波长λ。
【答案】（1）30eV（2）
【解析】（1）由图可知，遏止电压为–20 eV，由动能定理可知，
由爱因斯坦光电效应方程可知，，即
代入数据解得：W=30 eV；
（2）由公式，
整理得：
；
由公式。
（2018·甘肃省临夏中学高二下学期期末考试）下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．大量光子的行为往往显示出粒子性
D．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
【参考答案】D
【详细解析】A、光既是波又是粒子，故A错误；B、光子不带电，没有静止质量，而电子带负电，由质量，故B错误；C、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，故C错误；D、光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，故D正确；故选D。
【知识拓展】由
c hc
λ
νε
==，光子的频率（能量）越高，波长越小，越不容易发生干涉或衍射，波动
性越不明显，表现为粒子性。
1．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子
A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处
C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大
【答案】CD
【解析】根据光的概率波概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在
中央亮纹处，也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，AB 错误；CD 正确。
2．（2018·山东省泰安市宁阳一中高二下学期期末考试）利用金属晶格（大小约10–10 m ）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m ，电荷量为e ，初速度为0，加速电压为U ，普朗克常量为h ，则下列说法中正确的是
A ．该实验说明了电子具有波动性
B ．实验中电子束的德布罗意波的波长为
C ．加速电压U 越大，电子的衍射现象越明显
D ．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
【答案】AB
【解析】A 、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A 正确；B 、电子束通过电场加速，由动能定理可得：212eU mv =，故有：，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：，故B 正确；C 、由B 可知：加速电压U 越大，波长越小，那么，衍射现
象越不明显，故C 错误；D 、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量P =
故德布罗意波的波长h P
λ=变小，故衍射现象将不明显，故D 错误。
1．（2018·吉林省梅河口市第五中学高二下学期期末考试）下列说法正确的是
A ．就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长
B ．原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电
C ．红光光子比紫光光子的能量大
D ．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性
2．（2018·山西省大同市第一中学高三8月开学检测）下列各种叙述中，符合物理学事实的是
A ．康普顿效应证明了光具有波动性
B ．电子衍射实验证明了实物粒子具有波动性
C ．普朗克为了解释光电效应的规律提出光子说
D．光电效应现象是爱因斯坦首先发现的
3．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温度，如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是
A．T1 >T2
B．T1 C．温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越长 D．温度越高，辐射强度的极大值就越大 4．如图所示，电路中所有元件完好，有光照射到光电管上，但灵敏电流计没有示数，其原因可能是 A．入射光太弱 B．入射光波长太长 C．光照时间短 D．电源正负极接反 5．（2018·山东省青岛第二中学高三上学期期中考试）用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k–ν图像，已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个E k–ν坐标系中，图中用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是 A． B． C． D． 6．N 为钨板，M 为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的 逸出功为4.5 eV 。现分别用不同能量的光子照射钨板（各光子的能量已在图上标出），那么没有光电子到达金属网的是 7．（2018·山东省泰安市宁阳一中高二下学期期末考试）在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的 实验室，约定用相同频率的单色光分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图1，并记录相关数据。对于这两组实验，下列判断正确的是 A ．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压U C 不同 B ．饱和光电流一定不同 C ．光电子的最大初动能不同 D ．分别用不同频率的光照射之后绘制U C –ν图象（ν为照射光频率，图2为其中一小组绘制的图象），图象的斜率可能不同 8．（2018·西藏林芝市第一中学高三第二次月考）在光电效应试验中，分别用频率为a v ，b v 的单色光a 、 b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为a U 和b U 、光电子的最大初动能分别为ka E 和kb E 。h 为普朗克常量。下列说法正确的是 A ．若a b v v >，则一定有a b U U < B ．若a b v v >，则一定有ka kb E E > C ．若a b U U <，则一定有ka kb E E < D ．若a b v v >，则一定有 9．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示，则可判断出 A．甲光的光照强度大于乙光 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光照射时，光电管的截止频率等于丙光照射时，光电管的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 10．如图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入射光频率的变化图线，普朗克常量h=6.63×10–34J·s，由图可知 A．该金属的极限频率为4.3×1014 Hz B．该金属的极限频率为5.5×1014 Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV 11．（2018·辽宁省大石桥市第二高级中学高二下学期期末考试）如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。 U随入射光频率ν变化的函数关系图象。对于这两个光电管，下图乙为其中一个光电管的遏止电压 C 列判断正确的是 U不同 A．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压 C B．光电子的最大初动能不同 U–ν图象的斜率相同 C．两个光电管的 C D．两个光电管的饱和光电流一定相同 12．下列各种波是概率波的是 A．声波 B．无线电波 C．光波 D．物质波 13．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10–18 J，已知可见光的平均波长约为600 nm，普朗克常量为 6.63×10–34J·s，则进人人眼的光子数至少为 A．1个 B．3个 C．30个 D．300个 14．（2018·黑龙江省双鸭山市第一中学高二下学期期末考试）关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是 A．康普顿效应说明光具有粒子性 B．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率 C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关 D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应15．（2018·山西省长治市第二中学校高二下学期期末考试）实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现实物粒子波动性的是 A．可见光通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 D．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 16．光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定关系的观点加以解释，其中正确的是A．单缝越宽，光沿直线传播，因为单缝越宽，位置不确定量Δx越大，动量不确定量Δp越大 B．单缝越宽，光沿直线传播，因为单缝越宽，位置不确定量Δx越大，动量不确定量Δp越小 C．单缝越窄，中央亮纹越宽，因为单缝越窄，位置不确定量Δx越小，动量不确定量Δp越小 D．单缝越窄，中央亮纹越宽，因为单缝越窄，位置不确定量Δx越小，动量不确定量Δp越大 17．（2018·新课标全国Ⅱ卷）用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J 。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s -1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为 A ．1×1014 Hz B ．8×1014 Hz C ．2×1015 Hz D ．8×1015 Hz 18．（2018·天津卷）氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n =2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定 A ．αH 对应的前后能级之差最小 B ．同一介质对αH 的折射率最大 C ．同一介质中δH 的传播速度最大 D ．用γH 照射某一金属能发生光电效应，则βH 也一定能 19．（2017·新课标全国Ⅲ卷）在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属 上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b 。h 为普朗克常量。下列说法正确的是 A ．若νa >νb ，则一定有U a B ．若νa >νb ，则一定有E k a >E k b C ．若U a D ．若νa >νb ，则一定有h νa – E k a >h νb –E k b 20．（2017·北京卷）2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波 长在100 nm （1 nm=10–9 m ）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h =6.6×10–34 J·s，真空光速c =3×108 m/s ） A ．10–21 J B ．10–18 J C ．10–15 J D ．10–12 J 21．（2016·新课标全国Ⅰ卷）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流 产生。下列说法正确的是 A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 22．（2018·江苏卷）光电效应实验中，用波长为0λ的单色光A 照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为02 λ的单色光B 照射该金属板时，光电子的最大初动能为______，A 、B 两种光子的动量之比为_____。（已知普朗克常量为h 、光速为c ） 1．A 【解析】A ．物质波波长，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长，故A 项正确。B ．原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，电子从锌板逸出，锌板带正电，故B 项错误。C ．红光的频率小于紫光频率，光子能量E h υ=，则红光光子比紫光光子的能量小，故C 项错误。 D ．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性，故D 项错误。故选A 。 3．AD 【解析】不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，温度越高向外辐射的能量中波长短的波越多，所以T 1>T 2，A 正确，B 错误；随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增加，同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，C 错误，D 正确。 4．BD 【解析】光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系，A 错误；若入射光波长太长，大于金属的极限波长时，金属不能发生光电效应，没有光电流产生，则灵敏电流计无示数，B 正确；光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系，C 错误；若电源正、负极接反，光电管加上反向电压，光电子做减速运动，可能不能到达阳极，电路中不能形成电流，D 正确。 5．A 【解析】由光电效应方程知，对金属钨，对金属锌，所以图象的斜率相同，图线应平行。又有W h ν=逸极，由于金属钨的逸出功大于金属锌的逸出功，则图线与横轴的截距点 越大，金属的极限频率越大，故A 正确，选项BCD 错误。 处；加反向电压时，入射光子的能量h ν≥W 0+eU 时，逸出的光电子才能到达金属网处。故BD 中光电子能到达金属网处，AC 中没有光电子到达金属网处，选AC 。 7．AC 【解析】A 、根据光电效应方程和C Km eU E 得出，相同频率，不同逸出功，则遏止电 压也不同，故A 正确；B 、虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流不一定相同，故B 错误；C 、根据光电效应方程得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，故C 正确；D 、因为，知图线的斜率等于h e ，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出斜率与普朗克常量有关，即图象的斜率相同，故D 错误。 10．AC 【解析】由爱因斯坦光电效应方程有E km =h ν–W =h (ν–νc )，可知图线的横轴截距为金属的极限频 率，νc =4.3×1014 Hz ，A 正确，B 错误；图线的斜率表示普朗克常量，C 正确；金属的逸出功W =h νc ≈1.8 eV ，D 错误。 11．ABC 【解析】A 项：根据光电效应方程有E km =h γ–W 0，根据能量守恒定律得：eU C =E Km ，联立得：eU C =hv –W 0，即，可知，入射光的频率相同，逸出功W 0不同，则遏止电压U C 也不同，故A 正确；B 项：根据光电效应方程E km =h γ–W 0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，故B 正确；C 项：由，U c –γ图象的斜率，所以两个光电管的U c –v 图象的斜率一定相同，故C 正确；D 项：虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流不一定相同，故D 错误。 14．ABD 【解析】光电效应现象、康普顿效应都说明光具有粒子性，A 正确；当入射光的频率大于或等于极 限频率时，才会发生光电效应，B 正确；对于同种金属而言，遏止电压是一定的，与入射光频率无关，C 错误；石墨对X 射线散射时，部分X 射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应，D 正确。 15．C 【解析】可见光通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明光有波动性，选项A 错误；β粒子在云 室中受磁场力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，所以B 错误；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以C 正确；光电效应实验，说明的是能够从金属中打出光电子，说明的是光的粒子性，所以D 错误；故选C 。 16．BD 【解析】由粒子位置不确定量Δx 与粒子动量不确定量Δp 的不确定关系Δx Δp ≥4π h 可知，单缝越宽，位置不确定量Δx 越大，动量不确定量Δp 越小，所以光沿直线传播，A 错误；B 正确；单缝越窄，位置不确定量Δx 越小，动量不确定量Δp 越大，所以中央亮纹越宽，C 错误，D 正确。 17．B 【解析】由光电效应方程式得：，得：，刚好发生光电效应的 临界频率为0ν，则00W h ν=，代入数据可得：，故B 正确；故选B 。 18．A 【解析】波长越大，频率越小，故αH 的频率最小，根据E h ν=可知αH 对应的能量最小，根据 可知αH 对应的前后能级之差最小，A 正确；αH 的频率最小，同一介质对应的折射率最 小，根据c v n =可知αH 的传播速度最大，BC 错误；γH 的波长小于βH 的波长，故γH 的频率大于βH 的频率，若用γH 照射某一金属能发生光电效应，则βH 不一定能，D 错误。 21．ACE 【解析】根据光电效应实验规律：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大， A 正确， B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程可知，入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大， C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若入射光的频率低于截止频率，则没有光电流产生， D 错误， E 正确。 22．0hc λ 1:2 【解析】 根据光电效应方程，又c υλ=，所以有000hc W λ=- ，解得0k hc E λ=；又光子动量h p λ=，所以A 、B 两种光子的动量之比为1:2。 2019全国Ⅰ卷物理 2019全国Ⅱ卷物理 2019全国Ⅲ卷物理2019年高考全国卷Ⅰ物理试题 14．氢原子能级示意图如图所示。光子能景在eV~ eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为 A．eV B．eV C．eV D．eV 15．如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则 A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷 C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷 16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为×108 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 A ．× 102 kg B ．×103 kg C ．×105 kg D ．×106 kg 17．如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平 面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为 A ．2F B ． C ． D ．0 18．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。上升第 一个4H 所用的时间为t 1，第四个4 H 所用的时间为t 2。不计空气阻力，则21t t 满足 A ．1<21t t <2 B ．2<21t t <3 C ．3<21t t <4 D ．4<21 t t <5 19．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一 端悬挂物块N 。另一端与斜面上的物块M 相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉 高考物理多用表读数练习专题 多用电表 【例】（2008年宁夏理综） 图1为一正在测量中的多用电表表盘. （1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为Ω。 （2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。 答案: (1)60 (2)7.18 (3)3.59 练习1、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图2所示，则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。 练习2、用多用表测量电流、电压或电阻时，表盘指 针的位置如图21＇-3所示。如果选择开关指在“ｖ—2.5” 位置时，测量结果为；如果选择开关指在“ｍ Ａ—10”位置时，测量结果为；如果选择开 关指在“Ω×100”位置时，测量结果为。 练习3、（08上海长宁区一模）如图所示是学生实验 用的多用表刻度盘，当选用量程为25V的电压档测量电压 时，表针指于图示位置，则所测电压为_____V；若选用倍 率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置， 则所测电阻的阻值为_______Ω；用多用表测电阻所运用 的原理是___________________________________． 练习4、（（08上海浦东新区一模）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选 用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针 也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值 为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约 2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确， 应选的欧姆档是_________（选填“×10”、 “×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操 作上首先要进行的步骤是____________。 参考答案 练习1、12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点 练习2、0.860V（或0.855V ，或0.865V）；3.44mA（或3.42mA ，或3.46mA）；2.8kΩ 。 练习3、15.5 1400 闭合电路欧姆定律 练习4、30.7-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×1K ，调零 光电效应波粒二象性 知识梳理 知识点一、光电效应 1．定义 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。 2．光电子 光电效应中发射出来的电子。 3．研究光电效应的电路图(如图1)： 图1 其中A是阳极。K是阴极。 4．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。低于这个频率的光不能产生光电效应。 (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10－9s。 (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。 知识点二、爱因斯坦光电效应方程 1．光子说 在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν。其中h＝6.63×10－34J·s。(称为普朗克常量) 2．逸出功W0 使电子脱离某种金属所做功的最小值。 3．最大初动能 发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。 4．遏止电压与截止频率 (1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c 。 (2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)。不同的金属对应着不同的极限频率。 5．爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式：E k ＝h ν－W 0。 (2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是h ν，这些能量的一部分用 来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k ＝12m e v 2。 知识点三、光的波粒二象性与物质波 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。 (2)光电效应说明光具有粒子性。 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。 2．物质波 (1)概率波 光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波。 (2)物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝h p ，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。 考点精练 考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用 1．对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。 2．两条对应关系 (1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； 光电效应与光的波粒二象性 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ 卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有 一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不 答的得0分. 1.下列关于光电效应的说法正确的是 （ ） A.若某材料的逸出功是W ，则它的极限频率h W v =0 B.光电子的初速度和照射光的频率成正比 C.光电子的最大初动能和照射光的频率成正比 D.光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大 解析：由光电效应方程k E =hv -W 知，B 、C 错误，D 正确.若k E =0，得极限频率0v =h W ,故A 正确. 答案AD 2.在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是 （ ） A.光的折射现象、偏振现象 B.光的反射现象、干涉现象 C.光的衍射现象、色散现象 D.光电效应现象、康普顿效应 解析：本题考查光的性质. 干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现，只有光电效应现象和康普顿效应都是光的粒 子性的表现，D 正确. 答案D 3.关于光的波粒二象性的理解正确的是 （ ） A.大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性 B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C.高频光是粒子，低频光是波 D.波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著 解析：根据光的波粒二象性知，A 、D 正确，B 、C 错误. 答案AD 4.当具有 5.0 eV 能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初 动能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为 （ ） A.1.5 eV B.3.5 eV C.5.0 eV D.6.5 eV 解析：本题考查光电效应方程及逸出功. 由W hv E k ?= 得W =hv -k E =5.0 eV-1.5 eV=3.5 eV 则入射光的最低能量为h min v =W =3.5 eV 第48课时 练习使用多用电表(实验提能课) [理清实验要点] 一、实验目的 1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。 2．会使用多用电表测电压、电流及电阻。 3．会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 二、实验原理 1．外部构造 (1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。 (2)表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程。 (3)由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有 限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度。 2．欧姆表内部构造和原理 (1)欧姆表内部电路简化如图。 (2)多用电表测电阻阻值的原理：闭合电路欧姆定律。 ①红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有I g ＝E R g ＋R ＋r 。 ②当红、黑表笔之间接有未知电阻R x 时，有I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x ，故每一个未知电阻都对应一个电流值I 。 ③由于I 与R 是非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀 的，电阻的零刻度在电流满偏处。当R x ＝R g ＋R ＋r 时，I ＝I g 2 ，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。 三、实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。 四、实验步骤 1．测量前准备 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔。 2．直流电压和直流电流的测量 (1)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。 (2)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。 3．用多用电表测电阻的步骤 (1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 (2)将选择开关置于“Ω”挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后 专题60 光电效应波粒二象性（练） 1．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加 电压U的关系如图．下列说法中正确 ．．的是：（） U I a b A．a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度； B．a光光子的频率小于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度； C．如果使b光的强度减半，则在任何电压下，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小； D．另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流。 【答案】D 【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关；对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a 光的．逸出功由金属本身决定。 2．（多选）已知钙和钾的截止频率分别为14 7.7310Hz ?和14 5.4410H ?z，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钾逸出的光电子具有较大的：（） A．波长 B．频率 C．能量 D．动量 【答案】BCD 【解析】根据爱因斯坦光电效应方程得：E k=hγ-W0，又 W0=hγc；联立得：E k=hγ-hγc，据题钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钾表面逸出的光电子最大初动能较大， 由2 k P mE =，可知钾光电子的动量较大，根据 h P λ= 可知，波长较小，则频率较大．故A 错误，BCD正确．故选BCD． 【名师点睛】解决本题的关键要掌握光电效应方程E k=hγ-W0，明确光电子的动量与动能的关 系、物质波的波长与动量的关系 h P λ= ． 3．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．则这两种光：（） A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角大 C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大 D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大 【答案】C 【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关。 4．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2．21 eV，用波长为2．5×10- 7 m的紫外线照射阴极，已知真空中的光速为3．0×108 m/s，元电荷为1．6×10-19 C，普朗克常量为6．63×10-34 J·s。则钾的极限频率是Hz，该光电管发射的光电子的最大初动能是J。（保留二位有效数字） 【答案】5．3×1014 ，4．4×10-19 【解析】（1）根据据逸出功W0=hγ0，得： 19 14 034 2.21 1.610 5.310 6.6310 W Hz h γ - - ?? ===? ? ； （2）根据光电效应方程：E k=hγ-W0…① 第三节光电效应波粒二象性 [学生用书P243]) 一、黑体和黑体辐射 任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领．辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布．这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射．为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体，以此作为热辐射研究的标准物体． 二、光电效应 1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)． 2．产生条件：入射光的频率大于极限频率． 3．光电效应规律 (1)存在着饱和电流：对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多． (2)存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应． (3)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10－9 s. 1.判断正误 (1)我们周围的一切物体都在辐射电磁波．() (2)光子和光电子都是实物粒子．() (3)能否发生光电效应取决于光的强度．() (4)光电效应说明了光具有粒子性，证明光的波动说是错误的．() (5)光电子的最大初动能与入射光的频率有关．() (6)逸出功的大小与入射光无关．() 答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√ 三、光电效应方程 1．基本物理量 (1)光子的能量ε＝hν，其中h＝6.626×10－34 J·s(称为普朗克常量)． (2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值． (3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸 2019年全国卷Ⅲ高考物理试题解析 1.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？ A.电阻定律 B.库仑定律 C.欧姆定律 D.能量守恒定律 【答案】D 【解析】楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程. 2.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a 金、 a 地、a 火，它们沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火。已知它们的轨道半径R 金 C.1213==22F mg F ， D.1231=22 F mg F mg ，【答案】D【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，由几何关系容易找出两斜面对圆筒支持力与重力的关系，由牛顿第三定律知斜面对圆筒的支持力与圆筒对斜面的压力大小相同。 4.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示。重力加速度取10m/s 2。该物体的质量为 A.2kg B.1.5kg C.1kg D.0.5kg 【答案】C 【解析】对上升过程，由动能定理，0()k k F mg h E E -+=-，得0()k k E E F mg h =-+，即F +mg =12N ；下落过程，()(6)k mg F h E --=，即8mg F k '-==N，联立两公式，得到m =1kg、F =2N。5.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12 B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为 A.5π6m qB B.7π6m qB C.11π6m qB D.13π6m qB 练习使用多用电表 练习使用多用电表 主标题：练习使用多用电表 副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：多用电表 难度：3 重要程度：5 内容： 考点剖析： 多用电表在高中物理实验中属于比较重要的仪表，其构造和使用方法与电流表、电压表都略有不同。在历年的高考实验试题中，都考查到了多用电表。分析这些试题，多用电表的考查不外乎三种方式：一是简单地考查读数；二是考查多用电表的使用方法和操作步骤；三是考查多用电表的内部结构和实验误差、工作原理等。 典型例题 例１．（2012?上海）在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示 ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过的电流； ②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是的电阻； ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是两端的电压。 （2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若 （A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 （B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量（C）选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 Ω（D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大。 【解析】D．（1）①多用电表与滑动变阻器串联，电流相等； ②断开电路中的电键，R1与R2串联，多用电表接在其两端； ③滑动变阻器的滑片移至最左端，滑动变阻器相当于导线；则多用电表与电阻R2相并联； 故答案为：①R1，②R1+R2，③R2。 （2）A、双手捏住两表笔金属杆，人体与电阻并联，总电阻减小，故A错误； B、测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需增大或者减小倍率，重新调零后再进行测量，故B错误； C、欧姆表刻度是左密右疏，选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，即测量值小于250 Ω，大于200 Ω，即测量值不可能小于25 Ω。故C错误； D、欧姆表内的电池使用时间太长，电动势不变，内电阻增加，完成欧姆调零即可测量，故D正确； 例2．一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________。 【解析】“×100”进行欧姆调零 试题分析：表头指针从左向右偏转的角度很小，表明所选挡位太小，应改用较大的“×100”挡。只要换了挡位就要重新欧姆调零，所以缺少的步骤是进行欧姆调零。 例３.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量： （1）旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。 （2）将K旋转到电阻挡"×100"的位置。 （3）将插入“十”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填“0刻线”或“∞刻线”)。 （4）将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 【解析】（1）S；（3）T，0刻线；（4）ADC。 例４.（1）用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量E、G两点间和F、G 两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（与电表内部电源的负极相连）接F点，阻值较小，但反接阻值很大。那么， 第1讲 光电效应 板块一 主干梳理·夯实基础 【知识点1】 光电效应 Ⅰ 1．定义 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。 2．光电子 光电效应中发射出来的电子。 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等于这个极限频率才能产生光电效应。低于这个频率的光不能产生光电效应。 (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，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。 【知识点2】 爱因斯坦光电效应方程 Ⅰ 1．光子说 在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν。 其中h ＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)。 2．逸出功W 0 使电子脱离某种金属所做功的最小值。 3．最大初动能 发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服金属的逸出功后所具有的动能。 4．爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式：E k ＝hν－W 0。 (2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k ＝1 2m e v 2。 5．对光电效应规律的解释 【知识点3】光的波粒二象性物质波 1．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。 2．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，每一个运动着的粒子都有一个波和它对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗意波。 2019年高考物理试题（全国1卷） 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项 符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为 A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV 15．如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则 A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷 C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷 16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为 A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg 17．如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面 与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为 A ．2F B ．1.5F C ．0.5F D ．0 18．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。上升第一 个 4H 所用的时间为t 1，第四个4 H 所用的时间为t 2。不计空气阻力，则21t t 满足 A ．1<21t t <2 B ．2<21t t <3 C ．3<21t t <4 D ．4<2 1 t t <5 19．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端 悬挂物块N 。另一端与斜面上的物块M 相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N ，直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°。已知M 始终保持静止，则在此过程中 光电效应 一、选择题 1.用如图所示装置做光电效应实验，下述正确的是（） A. 光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的 B. 实验现象揭示了光具有波动性 C.实验中，光电子从锌板逸出，验电器带正电 D. 实验中，若用可见光照射锌板，也能发生光电效应【答案】C 【解析】【详解】A、光电效应是由赫兹首先发现的，故A错误．B、光电效应现象揭示 了光具有粒子性，故B错误．C、光电效应现象中，光电子从锌板逸出，验电器带正电，故C正确．D、光电效应中应该用紫外线照射锌板，当用可见光时，频率降低，小于极限频率，则不满足光电效应反生条件．故D错误．故选C． 2.如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能E k 与入射光频率v 的关系图象，由图象可知，下列不正确的是 A. 图线的斜率表示普朗克常量h B. 该金属的逸出功等于E C. 该金属的逸出功等于hv 0 D. 入射光的频率为2v 0时，产生的光电子的最大初动能为2E 【答案】D 【解析】 A 、根据光电效应方程0 k h E W -=υ ，知图线的斜率表示普朗克常量h ，故A 正确；B 、根据光电效应方程，当0=υ时，k 0E W =-，由图象知纵轴截距E -， 所以0W E =，即该金属的逸出功E ，故B 正确；C 、图线与υ轴交点的横坐标是0 υ，0k h E W -=υ该金属的逸出功0h υ，故C 正确；D 、当入射光的频率为02υ时，根据光电效应方程可知，E h h ==-?=0 00k 2h E υυυ，故D 错误；本题选错误的故选D ． 3.如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（） A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大 B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数 C. 将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大 D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 【答案】D 【详解】A．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误； B．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，故B错误； C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子数也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C错误； 2019年高考物理考试大纲 Ⅰ. 考核目标与要求 根据普通高等学校对新生思想道德素质和科学文化素质的要求,依据中华人民共和国教育部 2003 年颁布的《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中物理课程标准(实验)》，确定高考理工类物理科考试内容。 高考物理试题着重考查考生的知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注意物理与科学技术、社会和经济发展的联系，注意物理知识在日常学习生活、生产劳动实践等方面的广泛应用，大力引导学生从“解题”向“解决问题”转变，以有利于高校选拔新生，有利于培养学生的综合能力和创新思维，有利于激发学生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现，促进学生德智体美劳全面发展。 高考物理在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置；通过考查知识及其运用来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。 目前，高考物理科要考查的能力主要包括以下几个方面： 1. 理解能力 理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件以及它们在简单情况下的应用；能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达)；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。 2. 推理能力 能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。 3. 分析综合能力 能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。 4. 应用数学处理物理问题的能力 能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达和分析。 5. 实验能力 能独立地完成表 2、表 3 中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，能对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制订解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。 这五个方面的能力要求不是孤立的，在着重对某一种能力进行考查的同时，也不同程度地考查了与之相关的能力。并且，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中往往伴随着发现问题、提出问题的过程。因而高考对考生发现问题、提出问题并加以论证解决等探究能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。 Ⅱ. 考试范围与要求 要考查的物理知识包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、原子核物理学等部分。考虑到课程标准中物理知识的安排和高校录取新生的基本要求，考试大纲把考试内容分为必考内容和选考内容两类，必考内容有 5 个模块，选考内容有 2 个模块，具体模块及内容见表1。除必考内容外，考生还必须从 2 个选考模块中选择 1 个模块作为自己的考试内容。必考和选考的内容范围及要求分别见表 2 和表 3。考虑到大学理工类招生的基本要求，各省(自治区、直辖市)不得削减每个模块内的具体考试内容。 2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要 求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．氢原子能级示意图如图所示。光子能景在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为 A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV 15．如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则 A ．P 和Q 都带正电荷 B ．P 和Q 都带负电荷 C ．P 带正电荷，Q 带负电荷 D ．P 带负电荷，Q 带正电荷 16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发 取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ，产生的推力约为4.8×108 N ，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为 A ．1.6×102 kg B ．1.6×103 kg C ．1.6×105 kg D ．1.6×106 kg 17．如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强 度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为 A ．2F B ．1.5F C ．0.5F D ．0 18．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。上升第一个4 H 所用的时间为t 1，第四个4 H 所用的时间为t 2。不计空气阻力，则21t t 满足 精做26 多用电表原理及使用 1．（2017·新课标全国Ⅱ卷）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。 （1）图（a）中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 （2）关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。 A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3）根据题给条件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。 （4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字） 【答案】（1）黑（2）B （3）160 880 （4）1.47 mA 1 100 Ω 2.95 V 【解析】（1）与多用电表内电源正极相连的是黑表笔。 （2）R6是可变电阻，它的作用是欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。 【名师点睛】会规范使用多用电表，能正确读出多用电表的示数，是解决本题的关键。在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和器材的正确使用方法，多用电表的读数，重点是分清测量的物理量不同，读数方法不同。 2．（2016·上海卷）在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中 （1）（多选题）用多用表测电流或电阻的过程中 （A）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 （B）在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 （C）在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测 （D）在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测 （2）测量时多用表指针指在如图所示位置。若选择开关处于“10 V”挡，其读数为Ｖ；若选择开关处于“×10”挡，其读数为 200 Ω（选填:“大于”，“等于”或“小于”）。 【答案】（1）AD （2）5.4 小于 【解析】（1）多用电表测量电阻时，更换倍率后都必须重新进行欧姆调零，选项A正确；测量电流前需要进行机械调零，更换量程时不需要进行再次调零，选项B错误；在测量未知电阻时，必须先用电压表测试电阻内是否带有电源，再大致估计电阻大小选择大致倍率，故选项C错误；在测量未知电流时，必须选择电流最大量程进行试测，避免电表烧坏，故选项D正确。（2）若选择开关处于“10 V”挡，则电表的最小刻度为0.2 V，此时读数为5.4 V；若选择开关处于“×10”挡，欧姆表的中央刻度为15，此时指针指示未知但小于15，所以读数应该小于150 Ω，故小于200 Ω。 高考物理复习：光电效应 1.光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。 由表中数据得出的论断中不正确的是 A. 两组实验采用了不同频率的入射光 B. 两组实验所用的金属板材质不同 C. 若入射光子的能量为5.0 eV ，逸出光电子的最大动能为1.9 eV D. 若入射光子的能量为5.0 eV ，相对光强越强，光电流越大 【答案】B 【解析】 【详解】由爱因斯坦质能方程0k E h W ν=-比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系解题 由题表格中数据可知，两组实验所用的入射光的能量不同，由公式E h ν=可知，两组实验中所用的入射光的频率不同，故A 正确； 由爱因斯坦质能方程0k E h W ν=-可得：第一组实验：100.9 4.0W =-，第二组实验： 022.9 6.0W =-，解得：0102 3.1eV W W ==，即两种材料的逸出功相同也即材料相同，故B 错误； 由爱因斯坦质能方程0k E h W ν=-可得：k (5.0 3.1)eV=1.9eV E =-，故C 正确； 由题表格中数据可知，入射光能量相同时，相对光越强，光电流越大，故D 正确。 2.在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×107m ，每个激光脉冲的能量E =1.5×10-2J ．求 每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h =6.63×l0-34J·s ，光速c =3×108m/s ．计算结果保留一位有效数字） 【答案】光子能量hc ελ =，光子数目n = E ε ，代入数据得n =5× 1016 【解析】 【详解】每个光子的能量为0c E hv h λ == ，每个激光脉冲的能量为E ，所以每个脉冲中的光子个 数为：0 E N E = ，联立且代入数据解得：16510N =?个。 1.当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时 A ．锌板带负电 B ．有正离子从锌板逸出 C ．有电子从锌板逸出 D ．锌板会吸附空气中的正离子 答案：C 解析：当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C 正确ABD 错误。 2. .在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是 （ ） A ．光电效应是瞬时发生的 B ．所有金属都存在极限颇率 C ．光电流随着入射光增强而变大 D ．入射光频率越大，光电子最大初动能越大 【答案】C 【解析】光具有波粒二象性，即既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A 项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B 项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C 项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D 项错误。 3.在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是 A ．增大入射光的强度，光电流增大 B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失 光电效应 波粒二象性 1．(多选)(2019·西安检测)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是( ) A ．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性 B ．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道 C ．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的 D ．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性 2．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是( ) A ．遏止电压 B ．饱和光电流 C ．光电子的最大初动能 D ．逸出功 3．(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减小入射光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些如图甲所示不规则的点子；如果曝光时间够长，底片上就会出现如图丙所示规则的干涉条纹。对于这个实验结果的认识正确的是( ) 甲 乙 丙 A ．单个光子的运动没有确定的轨道 B ．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点子 C ．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D ．大量光子的行为表现为波动性 4．(多选)下列说法正确的是( ) A ．光子不仅具有能量，也具有动量 B ．光有时表现为波动性，有时表现为粒子性 C ．运动的实物粒子也有波动性，波长与粒子动量的关系为λ＝p h D ．光波和物质波，本质上都是概率波 5．(多选)已知某金属发生光电效应的截止频率为νc ，则( ) A ．当用频率为2νc 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B ．当用频率为2νc 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hνc C ．当照射光的频率ν大于νc 时，若ν增大，则逸出功增大 D ．当照射光的频率ν大于νc 时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍2019年全国卷高考物理试题及答案
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