北京市北京大学附属中学2014届高三物理一轮复习 专题训练 波粒二象性
【全程复习】2014届高考物理第一轮复习方略 1.3运动图象 追及相遇问题课时提能演练(含解析)
《全程复习》2014届高考物理全程复习方略（人教版-第一轮）课时提能演练（含详细解析）1.3运动图象追及相遇问题(40分钟 100分)一、选择题(本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分)1.某物体运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是( )A.物体在第1 s末运动方向发生改变B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的C.物体在第6 s末返回出发点D.物体在第5 s末离出发点最远，且最大位移为0.5 m2.如图所示，是A、B两质点运动的速度图象，则下列说法正确的是( )A.前4 s内A质点以10 m/s的速度匀速运动B.前4 s内B质点一直以5 m/s的速度与A同方向运动C.B质点最初3 s内的位移是10 mD.B质点最初3 s内的路程是10 m3.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图象如图所示，在3 s末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是( )A.甲在乙之前2 mB.乙在甲之前2 mC.乙在甲之前4 mD.甲在乙之前4 m4.(2012·白银模拟)一质点沿x轴运动，其速度—时间图象如图所示，由图象可知( )A.质点在前10 s内运动的位移为20 mB.质点的加速度为-0.4 m/s2C.质点的初速度为4 m/sD.质点前20 s内所做的运动是匀变速运动5.某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是( )6.(2012·荆州模拟)完全相同的甲、乙两个物体放在同一水平地面上，分别在水平拉力F1、F2作用下，由静止开始做匀加速直线运动，分别经过时间t0和4t0,速度分别达到2v0和v0时撤去F1、F2，甲、乙两物体开始做匀减速直线运动，直到静止.其速度随时间变化情况如图所示，则下列各项说法中正确的是( )A.若在F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为x1、x2，则x1＞x2B.若整个运动过程中甲、乙两物体的位移分别为x1′、x2′,则x1′＞x2′C.甲、乙两物体匀减速过程的位移之比为4∶1D.若在匀加速过程中甲、乙两物体的加速度分别为a1和a2，则a1＜a27.如图所示，A、B两物体相距x=7 m，物体A以v A=4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度v B=10 m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为a=2 m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为( )A.7 sB.8 sC.9 sD.10 s8.(2012·潍坊模拟)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶，t=0时两车都在同一计时处，此时比赛开始，它们在四次比赛中的v-t图象如图所示，其中哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆( )二、计算题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(14分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示.(1)画出汽车在0～60 s内的v-t 图线；(2)求在这60 s内汽车行驶的路程.10.(14分)A火车以v1=20 m/s速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距100 m处有另一列火车B正以v2=10 m/s速度匀速行驶，A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动.要使两车不相撞，a应满足什么条件?答案解析1.【解析】选B.物体在前2 s 内速度方向均为正方向，A 错误；物体在第2 s 内和第3 s 内的v-t 图线的斜率相同，故加速度相同，B 正确；物体在前4 s 内的总位移为零，在第2 s 末和第6 s 末离出发点最远，最大位移为m 1x 12=⨯ 2 m 1 m ⨯=，故C 、D 均错误.2.【解析】选A 、D.匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t 轴上方为正方向，在t 轴下方为负方向.当速度为零时，图线在t 轴上，图线与时间轴围成的面积表示位移.由图象可知前4 s 内A 质点以10 m/s 的速度匀速运动，B 质点先以5 m/s 的速度与A 同方向运动1 s ，而后停了1 s ，最后以5 m/s 相反方向的速度匀速运动，A 正确，B 错误；B 质点最初3 s 内的位移x=(5×1-5×1) m=0，而路程s=(5×1+5×1) m=10 m ，故C 错误，D 正确.3.【解析】选D.甲、乙两质点3 s 末在途中相遇时，各自的位移分别为11x 2 2 m 2 m x 3 4 m 6 m 22=⨯⨯==⨯⨯=甲乙，，因此两质点出发点间的距离是甲在乙之前4 m ，故D 正确.4.【解析】选D.由v-t 图象可知质点运动的初速度为-4 m/s ，负号表示质点初速度的方向与正方向相反，C 错误；图线的斜率表示质点运动的加速度，2v a 0.4 m /s t∆==∆，质点做匀变速直线运动，B 错误，D 正确；图线与时间轴围成的面积表示位移，质点在前10 s 内运动的位移1x 10 4 m 20 m 2=-⨯⨯=-,负号表示质点位移的方向与正方向相反，A 错误.5.【解析】选C.A 项位移正负交替，说明物体做往复运动；B 项物体先做匀加速运动，再做匀减速运动，然后做反向匀加速运动，再做匀减速运动，周而复始；C 项表示物体先做匀加速运动，再做匀减速运动，循环下去，物体始终单向运动，C 正确；D 项表示物体先做匀加速运动，再做匀减速运动至速度为零，然后做反向匀加速运动，不是单向运动.6.【解析】选B 、C.在F 1、F 2作用时间内甲、乙两物体的位移之比为0012002v t /2x 1x v 4t /22==,所以x 1＜x 2,A 错误；整个运动过程的位移之比为0012002v 3t /2x 6x v 5t /25'=='，所以12x x ''＞，B正确；甲、乙两物体匀减速过程的位移之比为00002v 2t /24v t /21=,C 正确；匀加速过程中甲、乙两物体的加速度之比为00002v /t 8v /4t 1=，所以a 1＞a 2,D 错误.7.【解题指南】解答本题时应把握以下两点：(1)计算物体B 停止运动时，A 、B 两物体各自发生的位移，判断物体A 是否已经追上物体B.(2)由位移公式求出追及时间.【解析】选B.物体B 做匀减速运动，到速度为0时，所需时间B 1v 10t s 5 s a 2===，运动的位移22B B v 10x m 25 m 2a 22===⨯，在这段时间内物体A 的位移x A =v A t 1=4×5 m=20 m ；显然还没有追上，此后物体B 静止，设追上所用时间为t ，则有4t=x+25 m ，解得t=8 s ，故B 正确.8.【解析】选A 、C.v-t 图线与t 轴所围图形的面积的数值表示位移的大小，A 、C 两图中在 t=20 s 时a 、b 两车的位移大小分别相等，故在20 s 时b 车追上a 车；B 图中b 车一直领先，间距越来越大；D 图中a 车在前7.5 s 一直落后，在7.5～12.5 s 间尽管a 车速度大于b 车，但由于前7.5 s 落后太多未能追上，12.5 s 后v a ＜v b ，故a 车不能追上b 车.【变式备选】(2012·东莞模拟)a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是( )A.a 、b 加速时，物体a 的加速度大于物体b 的加速度B.20秒时，a 、b 两物体相距最远C.60秒时，物体a 在物体b 的前方D.40秒时，a 、b 两物体速度相等，相距900 m【解析】选C 、D.v-t 图象的斜率大小表示加速度的大小，物体a 加速时图线的斜率小于物体b 加速时图线的斜率,故物体a 的加速度小于物体b 的加速度,A 错误;a 、b 两物体速度相等时相距最远，故40秒时，a 、b 两物体相距最远，B 错误；图线与时间轴围成的面积表示物体的位移，60秒时，图线a 与时间轴围成的面积大于图线b 与时间轴围成的面积，故物体a 在物体b 的前方，C 正确；40秒时，a 、b 两物体速度相等，相距()a b 1x x x 104020 m 2∆=-=⨯+⨯+ 12040 m 2⨯⨯ 900 m =,D 正确.9.【解析】(1)设t=10、40、60 s 时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3.由题图知0～10 s 内汽车以加速度2 m/s 2匀加速行驶，由运动学公式得:v 1=2×10 m/s=20 m/s ①(3分)由题图知10～40 s 内汽车匀速行驶，则：v 2=20 m/s②(2分)由题图知40～60 s 内汽车以加速度1 m/s 2匀减速行驶，由运动学公式得：v 3=v 2-at=(20-1×20) m/s=0 ③(3分)根据①②③式，可画出汽车在0～60 s 内的v-t 图线，如图所示.(3分)(2)由第(1)问v-t 图可知，在这60 s 内汽车行驶的路程为：3060x 20 m 900 m 2+=⨯= (3分)答案：(1)见解析(2)900 m10.【解析】两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇，则v 2=v 1-a ′t(3分)对A ：2111x v t a t 2=-' (3分) 对B ：x 2=v 2t(2分)又有：x 1=x 2+x 0(2分)()22221202010(v v )a m /s 0.5 m /s 2x 2100--'===⨯ (2分)则a ＞0.5 m/s2 (2分)答案:a ＞0.5 m/s 2【总结提升】解决追及、相遇问题的常用方法(1)物理分析法：抓好“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，画出运动简图，列位移、时间关系式.(2)相对运动法：巧妙地选取参考系，然后找两物体的运动关系.(3)数学分析法：设相遇时间为t ，根据条件列方程，得到关于t 的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ＞0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相碰；若Δ＜0，说明追不上或不能相碰.(4)图象法：将两者的速度—时间图象在同一个坐标系中画出，然后利用图象求解.。
北京市北京大学附属中学2014届高三物理一轮复习专题训练原子核
北大附中2014届高三物理一轮复习单元训练：原子核第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题，每小题4分，满分48分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。
) 1．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有( )A．HeThU422349023892+→是α衰变B．HOHeN1117842147+→+是β衰变C．nHeHH1423121+→+是轻核聚变 D.n3KrBan1893614456123592++→+U是重核裂变【答案】ACD2．下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固【答案】B3．下列说法正确的是( )A．除万有引力外，原子核中两个相邻的中子之间不存在其它相互作用力B．β粒子是电子，是核外电子电离形成的C．有的放射性同位素可以只放出一个γ光子，而变成另一种新元素D．一层厚纸恰好可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线【答案】D4．用粒子轰击N147时，得到O178，同时放出一种粒子，关于这种粒子，下列说法中正确的是( )A．它来自于原子核B．它能穿透几厘米厚的铅板C．它垂直进入磁场中不发生偏转D．它是一种频率很高的光子【答案】A5．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。
下列释放核能的反应方程，表述正确的有( )A． 31H＋21→42He＋10n是核聚变反应B． 31H＋21H→42He＋10n是β衰变C． 23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D． 23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n是α衰变【答案】AC6．下列说法正确的是( )A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变【答案】C7．如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线？( )A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以【答案】C8．原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等。
北京市北京大学附属中学2014届高三物理一轮复习专题训练气体
北大附中2014届高三物理一轮复习单元训练：气体第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题，每小题4分，满分48分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。
) 1．一定质量的气体在保持密度不变的情况下，把它的温度由原来的27℃升到127℃，这时该气体的压强是原来的( )A．3倍B．4倍C．43倍D．34倍【答案】C2．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，，则在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体)，下列说法正确的是( )A．内能不变B．内能增大C．向外界放热D．内能减小【答案】A3．一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度( )A．一直下降B．先上升后下降C．先下降后上升D．一直上升【答案】B4．一定质量的理想气体，在等温变化过程中，下列物理量发生改变的有( ) A．分子的平均速率B．单位体积内的分子数C．气体的内能D．分子总数【答案】B5．将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体的压强随温度t的变化曲线如图所示。
则下列说法错误的是( )A．A部分气体的体积比B部分小B．A、B直线的延长线将相交于t轴上的同一点C．A、B气体温度改变量相同时，压强改变量相同D．A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大6．如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。
容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。
现在活塞上方施加竖直向下、且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离（未碰及玻璃管和木块），下列说法中正确的是( )A．d和b都减小B．只有b减小C．只有a减小D．a和c都减小【答案】C7．一定质量的理想气体等容变化中，温度每升高1℃，压强的增加量等于它在17℃时压强的( )A．1273B．1256C．1300D．1290【答案】D8．一定质量气体温度保持不变，当其压强由p变成3p时，其体积由V变成( ) A．3V B．6V C．V/3 D．V/6【答案】C9．将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体压强温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )A．A部分气体的体积比B部分小B．A、B直线延长线将相交于t轴上的同一点C．A、B气体温度改变量相同时，压强改变量也相同D．A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大【答案】ABD10．向自行车的内胎打足了气，假定内胎不漏气，则内胎中的空气压强在冬天和夏天比较有A．冬天压强大，夏天压强小B．冬天压强小，夏天压强大C．冬天和夏天压强一样大D．无法判断11．一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0℃升高到10℃时， 其压强的增量为△p 1，当它由100℃升高到110℃时，所增压强为△p 2，则△p 1与△p 2之比是( )A ．10：1B ．373：273C ．1：1D ．383：283【答案】B12．金属筒内装有与外界温度相同的压缩气体，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关，在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是( )A ．筒外空气流向筒内；B ．筒内外无气体交换C ．筒内外有气体交换，处于动态平衡，筒内空气质量不变D ．筒内空气流向同外【答案】D第Ⅱ卷(非选择题 共52分)二、填空题(共4小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.)13．我国铁路大提速后，站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化，为了有效地防止安全事故的发生，站台的安全线距离由原来的1m 变为2m ．关于列车与乘客间空气流速及压强的变化是： 。
全国高考物理试题分类汇编：专题波粒二象性、原子结构和原子核(选修-)
1．【2014·天津卷】下列说法正确确的是A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同2.【2014·新课标全国卷Ⅱ】在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。
下列说法符合历史事实的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。
A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（R a）两种新元素D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项E 正确。
【学优考点定位】近代物理学史及物理学家在原子物理学的贡献。
【知识拓展】此题考查原子物理部分的物理学史，要知道物理学家对近代物理学发展的伟大贡献。
3．【2014·北京卷】质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）A．（m1+m2-m3）c B.（m1-m2-m3）c C. （m1+m2-m3）c2 D.（m1-m2-m3）c2[学优4.【2014·山东卷】氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm。
以下判断正确的是。
（双选，填正确答案标号）a．氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nmb．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2能级c．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级【学优考点定位】能级跃迁5．【2014·天津卷】一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大6.【2014·重庆卷】碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有A.4mB. 8mC. 16mD. 32m【方法技巧】原子物理部分主要知识加强记忆。
三年高考2014_2016高考物理试题分项版解析专题15波粒二象性、原子结构和原子核(含解析)
专题15 波粒二象性、原子结构和原子核1．【2016·上海卷】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在A ．电子B ．中子C ．质子D ．原子核【答案】D【解析】卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。
故选项D 正确。
【考点定位】原子核式结构模型【方法技巧】本题需要熟悉α粒子散射实验和原子核式结构模型。
2．【2016·上海卷】放射性元素A 经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了A ．1位B ．2位C ．3位D ．4位【答案】C【考点定位】α衰变和β 衰变、衰变前后质量数和电荷数守恒【方法技巧】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量。
3．【2016·北京卷】处于n =3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种 【答案】C【解析】因为是大量处于n =3能级的氢原子，所以根据2C n 可得辐射光的频率可能有3种，故C 正确。
【考点定位】考查了氢原子跃迁【方法技巧】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式2C n 的应用，另外需要注意题中给的是“大量”氢原子还是一个氢原子。
4．【2016·上海卷】研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。
两块平行放置的金属板A 、B 分别与电源的两极a 、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。
则A ．a 为电源正极，到达A 板的为α射线B ．a 为电源正极，到达A 板的为β射线C ．a 为电源负极，到达A 板的为α射线D ．a 为电源负极，到达A 板的为β射线【答案】B【考点定位】带电粒子在匀强电场中的偏转、α射线和β射线的本质【方法技巧】通过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式，根据公式分析该位移与比荷的关系，再结合图示进行比较判断。
2014高考物理(江苏专版)一轮复习讲义第13章第2课时光电效应波粒二象性
第2课时光电效应波粒二象性 考纲解读1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.2.会用光子说解释光电效应.3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．1．[黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是( )A ．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关B ．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射C ．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍D ．普朗克最先提出了能量子的概念答案BCD2．[光电效应规律的理解]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )A ．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B ．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C ．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7s D ．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比 答案D解析由ε＝hν＝h c λ知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A 错．由E k ＝hν－W 0知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，故B 错．发生光电效应的时间一般不超过10－9s ，故C 错．3．[光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是( )A ．光电效应反映了光的粒子性B ．大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性C ．光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性D ．只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的 答案AC 考点梳理一、黑体辐射与能量子1．黑体与黑体辐射(1)黑体：是指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①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，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．a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．b．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．2．能量子(1)定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．(2)能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10－34J·s.二、光电效应1．光电效应现象光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．2．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率．(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．3．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34J·s.(2)光电效应方程：E k＝hν－W0.其中hν为入射光的能量，E k为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功．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．(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．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＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量.考点一对光电效应规律的理解例11905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是()A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应解析根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A、D正确．根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误．答案AD突破训练1入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则()A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D．有可能不发生光电效应答案C解析光电效应瞬时(10－9s)发生，与光强无关，A错；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错；对于某种特定金属，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B错；光电子数目多少与入射光强度有关(可理解为一个光子能打出一个电子)，光强减弱，逸出的电子数目减少，C对．考点二对光电效应方程的应用和E k－ν图象的考查1．爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0hν：光电子的能量W0：逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功．E k：光电子的最大初动能．2．由E k－ν图象(如图1)可以得到的信息(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc.(2)逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的值E＝W0.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.图1例2如图2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(直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5)．由图可知()图2A．该金属的截止频率为4.27×1014HzB．该金属的截止频率为5.5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5eV解析图线在横轴上的截距为截止频率，A正确，B错误；由光电效应方程E k＝hν－W0可知图线的斜率为普朗克常量，C正确；金属的逸出功为W0＝hνc＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ＝1.77eV ，D 错误．答案AC 突破训练2已知锌的逸出功为3.34eV ，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s ，求该紫外线的波长λ(电子质量m e ＝9.11×10－31kg ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s,1eV ＝1.60×10－19J)．答案2.01×10－7m解析根据爱因斯坦光电效应方程hc λ＝W 0＋12m e v 2 所以λ＝2.01×10－7m.考点三对光的波粒二象性、物质波的考查光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：(1)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．(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性． 例3关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是( )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解析光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性．答案D突破训练3关于光的本性，下列说法正确的是( )A ．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B ．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C ．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性答案D解析光既具有波动性，又具有粒子性，但不同于宏观的机械波和机械粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同的侧面、不同属性，只能认为光具有波粒二象性，选项D正确.51．用光电管研究光电效应的规律例4(2010·江苏单科·12C(1))研究光电效应的电路如图3所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压U AK的关系图象中，正确的是________．图3解析由于光的频率相同，所以对应的反向截止电压相同，选项A、B错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项C正确，D错误．答案C1.常见电路(如图4所示)图42．两条线索(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．(2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大．高考题组1．(2012·四川理综·18)a 、b 两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图5所示．用a 、b 两束光( )A ．先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波图5B ．先后照射某金属，a 光照射时恰能逸出光电子，则b 光照射时也能逸出光电子C ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b 光不能进入空气，则a 光也不能进入空气D ．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a 光的反射角比b 光的反射角大 答案C解析光的干涉说明光是一种波，光的偏振说明光是横波，选项A 错误．由题图可知，光束a 的折射角r a 大于光束b 的折射角r b .根据n ＝sin r sin i，知两束光的折射率n a >n b ，频率νa >νb ，因此a 光照射金属时恰能逸出光电子，b 光照射时则不能逸出光电子，选项B错误．根据临界角公式sin C ＝1n知两束光的临界角C a <C b ，因此入射角相同时b 光发生全反射，a 光也一定发生全反射，选项C 正确．根据反射定律，反射角总等于入射角，所以两束光以相同的入射角射到界面上时，两束光的反射角相等，选项D 错误．2．(2011·江苏单科·12C(1))下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )答案A解析随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长有这样的关系：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．由此规律可知应选A.3．(2010·浙江理综·16)在光电效应实验中，飞飞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(甲光、乙光、丙光)，如图6所示．则可判断出()图6A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率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答案B解析由题图可知，甲、乙两光对应的反向截止电压均为U c2，由爱因斯坦光电效应方程E km＝hν－W0及－eU c2＝0－E km可知甲、乙两光频率相同，且均小于丙光频率，选项A、C均错；甲光频率小，则甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，选项D错误；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，选项B正确．模拟题组4．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则()A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了答案A解析光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变；而减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项A正确．5．如图7所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是()图7A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的答案CD解析增大a光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A错误；a光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B错误；经分析，a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率，故a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，选项C正确；氢原子跃迁，因为|E4－E1|>|E5－E2|，故选项D正确．(限时：30分钟)►题组1对光的波粒二象性的考查1．下列说法正确的是()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．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性答案C解析从光的波粒二象性可知：光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，有的情况下粒子性显著．光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征．光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故上述选项中正确的是C.2．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，若减弱光的强度．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不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹．对这个实验结果下列认识正确的是()A．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B．单个光子的运动没有确定的规律C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D．只有大量光子的行为才表现出波动性答案BCD解析单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点呈现一定的规律性，落在某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域，因而把光波叫做概率波．光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性．所以正确选项为B、C、D.►题组2对光电效应理解的考查3．利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是()A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子答案A解析根据光子说，金属的一个电子一次只能吸收一个光子，若所吸收的光子频率大于金属的极限频率，电子逸出金属表面，成为光电子，且光子的吸收是瞬时的，不需要时间的积累，若所吸收的光子能量小于逸出功(光子频率小于金属的极限频率)，则电子不能逸出金属表面，不能成为光电子．4．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法中正确的是( )A ．有可能不发生光电效应B ．从光照射到金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C ．逸出的光电子的最大初动能将减小D ．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少答案D解析由光电效应方程E k ＝hν－W 0可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强没有关系，但入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，选项A 、C 错，D 对；光电效应具有瞬时性，B 错．5．光电效应的实验结论是：对于某种金属( )A ．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B ．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C ．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D ．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大答案AD解析根据光电效应规律可知，选项A 正确；根据光电效应方程hν＝12m v 2max＋W 0知，频率ν越高，初动能就越大，选项D 正确．6．对光电效应的理解正确的是( )A ．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B ．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C ．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D ．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同答案BD解析按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大．但要使电子离开金属，须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于入射光的光子能量，且电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子．电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小．综上所述，选项B 、D 正确．题组3对光电效应方程应用的考查7.如图1是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( )A ．该金属的逸出功等于EB ．该金属的逸出功等于hνc 图1C ．入射光的频率为2νc 时，产生的光电子的最大初动能为ED ．入射光的频率为νc 2时，产生的光电子的最大初动能为E 2文档来自于网络搜索答案ABC解析由题图并结合E k ＝hν－W 0得，E k ＝hν－E ，故逸出功W 0＝E ，故选项A 对；当E k ＝0时，ν＝νc ，故E ＝hνc ，故选项B 对；ν＝2νc 时，可得出E k ＝E ，故选项C 对；当入射光的频率为νc 2时，不发生光电效应，故选项D 错．8．下表给出了一些金属材料的逸出功.(普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s ，光速c ＝3.0×108m/s)( )A ．2种B ．3种C ．4种D ．5种答案A解析要发生光电效应，则入射光的能量必须大于金属的逸出功，由题可算出波长为400nm 的光的能量为E ＝hν＝h c λ＝6.63×10－34×3.0×108400×10－9J ＝4.97×10－19J ，大于铯和钙的逸出功．所以A 选项正确．9．如图2所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时，电路中有光电流，则( )A ．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时，电路中一定没有光电流B ．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时，电路中一定有光电流图2C ．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D ．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生答案B解析用波长为λ0的光照射阴极K ，电路中有光电流，说明入射光的频率ν＝c λ0大于金属的极限频率，换用波长为λ1的光照射阴极K ，因为λ1>λ0，根据ν＝c λ可知，波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，A 错误；同理可以判断，B 正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U 的增加而增大，当U 增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U ，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，C 错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，D 错误．10．2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图3所示电路可研究光电效应规律．图中标有A 和K 的为光电管，其中K 为阴极，A 为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10．5eV 的图3光照射阴极K ，电流计中有示数；若将滑动变阻器的滑片P 缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V ；现保持滑片P 位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(选填“为零”或“不为零”)．答案4.5eV 为零解析根据当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为U ＝6.0V ，由动能定理得eU ＝E k ；由爱因斯坦光电效应方程有E k ＝E －W 0，解得光电管阴极材料的逸出功为W 0＝4.5eV ；若增大入射光的强度，电流计的读数仍为零．11．从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图4甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，作出U c —ν的图象，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射测出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．图中频率ν1、ν2、遏止电压U c1、U c2及电子的电荷量e 均为已知，求：甲乙图4(1)普朗克常量h ；(2)该金属的截止频率ν0.答案 (1)e (U c2－U c1)ν2－ν1， (2)U c2ν1－U c1ν2U c2－U c1文档来自于网络搜索解析根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0及动能定理eU c ＝E k 得U c ＝h e ν－h eν0结合题图乙有k ＝h e ＝U c2－U c1ν2－ν1＝U c1ν1－ν0文档来自于网络搜索解得普朗克常量h ＝e (U c2－U c1)ν2－ν1，ν0＝U c2ν1－U c1ν2U c2－U c1文档来自于网络搜索12．如图4所示，当开关S 断开时，用光子能量为2.5eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V 时，电流表读数为零．(1)求此时光电子的最大初动能的大小；图4(2)求该阴极材料的逸出功．答案(1)0.6eV (2)1.9eV解析设用光子能量为2.5eV 的光照射时，光电子的最大初动能为E km ，阴极材料逸出功为W 0当反向电压达到U 0＝0.60V 以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU 0＝E km 由光电效应方程知E km ＝hν－W 0。
2014高考物理三轮冲刺经典试题 波粒二象性 原子结构与原子核(选考试题,含2014模拟试题)
2014高考物理三轮冲刺经典试题波粒二象性原子结构与原子核（选考试题,含2014模拟试题）1.（2014重庆一中高三下学期第一次月考理综试题，1）关于光电效应，下列说法正确的是（）A．光照时间越长光电流越大B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸出金属D．不同频率的光照射同一种金属时，频率越高，光电子的最大初动能越大2.（2014重庆杨家坪中学高三下学期第一次月考物理试题，3）某光电管的阴极为金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，如右图所示是氢原子的能级图，一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光照射到该光电管的阴极上，这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是( )A．2条 B．4条C．5条 D．6条3.（2014重庆名校联盟高三联合考试物理试题，3）太阳内部持续不断地发生着4个质子（H）聚变为1个氦核（He）的热核反应，核反应方程是4H→He＋2X，这个核反应释放出大量核能。
已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。
下列说法中正确的是（）A．方程中的X表示中子（n）B．方程中的X表示正电子（e）C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2D．这个核反应中释放的核能ΔE＝（4m1－m2－m3）c24.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，2）下列说法不正确的是（）A、B、C、D、5.（2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试，1）目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（）A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B．氡的半衰期为3.8天， 4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C．衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的6.(汕头市2014年普通高考模拟考试试题) 热核反应方程：，其中X表示某种粒子，则下列表述正确的是A．X是质子B．该反应需要吸收17.6MeV的能量才能发生C．平均每个核子能释放3MeV以上能量 D．7.（东城区2013-2014学年度第二学期教学检测）玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化。
高三物理一轮复习专题15波粒二象性原子物理(含高考真题)
专题15 波粒二象性 原子物理1.（15江苏卷）（1）波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有_______A ．光电效应现象揭示了光的粒子性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 ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，23592U 是常用的核燃料.23592U 受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分，并产生_____个中子.要使链式反应发生，裂变物质的体积要_________（选填“大于”或者“小于”）它的临界体积.（3）取质子的质量271.672610p m kg -=⨯，中子的质量271.674910n m kg -=⨯，α粒子的质量276.646710m kg α-=⨯，光速8310/c m s =⨯，请计算α粒子的结合能，（计算结果保留两位有效数字）答案：（1）BC(2) 1.5 不容易（3）质量亏损αm m m m n P -+=∆)22(结合能2mc E ∆=∆代入数据得J E 12103.4-⨯=∆2.（15福建卷）(1)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是.( )A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D. 21083Bi 的半衰期是5天，100克21083Bi 经过10天后还剩下50克答案：（1）B解析：γ射线是光子流，所以A 项错误；氢原子辐射光子以后，半径减小，电子动能增加，所以B 项正确;太阳辐射能量的主要来源是热核反应，所以C 项错误； 21083Bi 的半衰期是5天，经过10天，100克21083Bi 还余25D 项错误.3.（15海南卷）（1）氢原子基态的能量为113.6E eV =-.大量氢原子处于某一激发态.由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为-0.961E ，频率最小的光子的能量为 eV （保留2位有效数字），这些光子可具有 种不同的频率.答案：10eV ，10解析：频率最小的光子是从2n =跃迁，即频率最小的光子的能量为()min 3.413.610E eV eV eV =---≈频率最大的光子能量为-0.961E ，即()()13.60.9613.6n E eV eV --=-⨯-，解得0.54n E eV =-即5n =，从5n =能级开始，共有51→，54→，53→，52→，41→，42→，43→，31→，32→，21→，10种不同频率的光子（2）运动的原子核Az X 放出α粒子后变成静止的原子核Y .已知X 、Y 和α粒子的质量分别是M 、1m 和2m ，真空中的光速为c ，α粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能.答案：()212k E M m m c ∆=--，()2122M M m m c M m --- 解析：反应后由于存在质量亏损，所以反应前后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量， 故根据爱因斯坦质能方程可得()2222121122X m v Mv M m m c α-=-- ① 反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，故有2X Mv m v α=，② 联立①②可得()22212212M m v M m m c M m α=--- 4.2015·全国新课标Ⅱ·35（1）：（多选题）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是 .A ．电子束通过双缝实验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 ．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D ．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E ．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 答案：ACD解析： 电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波，故A 正确；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故B错误；人们利慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，说明电子是一种波，故D正确；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，说明光是一种粒子，故E错误.。
高三物理一轮复习课件：选修3-5 波粒二象性
【解析】
－19 2.21 × 1.6 × 10 W W ＝ hν0 ， ν0≈ h 光电效应方程 hν＝W＋Ekm 8 3.0 × 10 c － Ekm ＝ hν － W ＝ h λ － W ＝ 6.63×10 34× －7 － 2.5×10 2.21×1.6×10－19＝4.4×10－19 J.
。
。
【解析】 (1)因 E＝hν c 而 ν＝λ，所以 －34 6.63 × 10 ×3×108 hc E＝ λ ＝ J＝5.0×10－19 J. －10 4 000×10 (2)由爱因斯坦的光电效应方程得： hν＝W＋Ekmax 所以 Ekmax ＝ hν － W ＝ 5.0×10 － 19 J － 3.5×10 － 19 J ＝ 1.5×10－19 J.
• 如右图所示是光电效应中光电子的最大初 动能Ekm与入射光频率ν的关系图线．从图 可知 ( ) • A．Ekm与ν成正比 • B．入射光频率必须大于或等于极限频率 ν0时，才能产生光电效应 • C．对同一种金属而言，Ekm仅与ν有关 • D．Ekm与入射光强度成正比 • 【答案】 BC
紫光的波长为 4 000 A， 金属钠的逸出功为 3.5×1019 J，求： (1)每个紫光光子的能量为多大？ (2)若用该紫光照射金属钠时，产生的光电子的最大 初动能是多大？(1 A＝10－10 m)
题组演练
•
光的波粒二象性
• 干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明
光是一种波；光电效应和康普顿效应又用 无可辩驳的事实表明光是一种粒子．因此
现代物理学认为：光具有波粒二象性．
题组演练
• 一、光电效应中入射光强度、频率的影响 情况 • 1．入射光频率→决定光子能量→决定光 电子最大初动能． • 2．入射光强度→决定单位时间内接收的 光子数→决定单位时间内发射的光电子数 ．
北京市北京大学附属中学2014届高三物理一轮复习专题训练相互作用
北大附中2014届高三物理一轮复习单元训练：相互作用第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12小题，每小题4分，满分48分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。
) 1．关于摩擦力，下列说法中正确的是( )A．物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用B．只有运动的物体才能受到滑动摩擦力C．只有静止的物体才能受到静摩擦力D．具有相对运动的两个物体间一定有摩擦力【答案】A2．在图中有相同两球放在固定的斜面上，并用一竖直挡板MN挡住，两球的质量均为m，斜面的倾角为α，所有摩擦均不计，则( )A．斜面对B的弹力一定大于mgB．两球对斜面的压力大小均为mgcosαC．B球对A球的弹力大小为mgsinαD．挡板对B的弹力大小为2mgsinα【答案】AC3．已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30 角，分力F2的大小为30N。
则( )A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向【答案】C4．下列关于力的说法，正确的是( )A．两个物体一接触就会产生弹力B．物体的重心一定在物体上C．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反D．悬挂在天花板上的轻质弹簧在挂上重2N的物体后伸长2cm静止,那么这根弹簧伸长1cm后静止时，它的两端各受到1N的拉力【答案】D5．如图所示，质量为m1的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为m2的长木板向右滑行，长木板保持静止状态。
已知木块与长木板问的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则( )A．长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ2（m1+m2）gB．长木板受到地面的摩擦力大小一定为μ1m1gC．若改变F的大小，当F>μ2（m1+m2）g时，长木板将开始运动D．无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动【答案】BD6．下列说法正确的是( )A．凡是在地球表面附近的物体，一定受到重力B．重力的方向可以竖直向下，也可以垂直向下C．任何有规则形状的物体，其重心必与其几何中心重合D．重心是重力对物体的作用点，因此重心一定在物体上【答案】A7．一只青蛙蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情况下，青蛙一定不能跳过长木板的是( )A．木板的上表面光滑而底面粗糙B．木板的上表面粗糙而底面光滑C．木板上下两表面都粗糙D．木板上下两表面都光滑【答案】AD8．在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的就是一个实例．下列说法正确的是( )A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．跳板和运动员的脚都发生了形变C．运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的D．跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的【答案】BC9．如图所示，在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉一木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20N，木块受到的摩擦力大小是( )A．10N B．20N C．15N D．25N【答案】B10．物体A的质量为lkg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为μ = 0.2．从t = 0开始物体以一定初速度υ0向右滑行的同时，受到一个水平向左的恒力F = 1N的作用，则能反映物体受到的摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的哪一个?(取向右为正方向，g=10m/s2) ( )【答案】A11．关于滑动摩擦力，下面说法正确的是( )A．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反B．相互压紧，接触面粗糙的物体之间总有滑动摩擦力C．相互接触的两物体之间的滑动摩擦力随着压力的增大而增大D．物体受到的滑动摩擦力的大小和材料的粗糙程度无关【答案】C12．把竖直向下的90N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上等于120N，则另一个分力的大小为( )A．30N B．90N C．120N D．150N【答案】D第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、填空题(共4小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.)13．如图所示，ABC为质量均匀的等边直角曲尺，质量为2M，C端由铰链与墙相连，摩擦不计。
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北大附中2014届高三物理一轮复习单元训练：波粒二象性
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(共12小题，每小题4分，满分48分。在每小题给出的四个选项中，有一个或
一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。)
1．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统
的电势能和电子在轨道上运动的动能．当一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下
列说法正确的是( )
A．氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加
B．氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小
C．氢原子可能辐射6种不同波长的光
D．氢原子可能辐射3种不同波长的光
【答案】D
2．下列有关泊松亮斑正确的说法是( )
A．泊松亮斑只能在实验中看到，无法用波动理论解释
B．泊松亮斑既可以在实验中看到，又可以用波动理论证明
C．泊松亮斑只是一种理论假设，没有被实验证明
D．泊松亮斑是指用光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑
【答案】BD
3．下列说法正确的是( )
A．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
B．普朗克提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。
C．波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D．普朗克把能量子假说引入物理学
【答案】ACD
4．下列光现象中应用了光的偏振现象的是( )
A．全息照相 B．立体电影 C．医用纤维式内窥镜 D．增透膜
【答案】B
5．在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是( )
A．使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，底片上将会显示衍射图样．
B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样．
C．光子通过狭缝的运动路线像水波一样．
D．光的波动性是大量光子运动的规律．
【答案】AD
6．对于光的偏振，下列认识正确的是( )
A．通过偏振片看电灯光，转动偏振片时可看到透射光亮度无变化，说明电灯光是偏振
光
B．光的偏振现象使人们认识到光是纵波
2
C．光振动方向和偏振片透振方向垂直的光才能够通过偏振片
D．对于全反射临界角为3arcsin3的某介质，光从空气以600的入射角射向该介质时，
折射光和反射光的偏振方向刚好相互垂直
【答案】D
7．关于物质波的认识，正确的是( )
A．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
B．物质波也是一种概率波
C．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波
D．物质波就是光波
【答案】AB
8．以下宏观概念中，哪些是“量子化”的？( )
A．物体的长度
B．物体所受的重力
C．物体的动能
D．学生的个数
【答案】D
9．下列说法正确的是( )
A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D．天然放射性元素的半衰期与环境的温度有关
【答案】BC
10．下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是( )
【答案】C
11．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知( )
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
3
【答案】ACD
12．对以下一些与生活相关的物理现象的说法，你认为正确的是( )
A．人们手上带的电子表的液晶显示用到了偏振光
B．拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。
C．无线电波、超声波、光波、x射线与γ射线都是电磁波
D．在利用棱镜全反射中，如果在反射面涂上性能良好的反光物质，在全反射时其反射
率会更高。
【答案】A
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、填空题(共4小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.)
13．在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从几厘米逐渐变小，直
到闭合的整个过程中，在光屏上先后可看到____________、____________、____________、
____________几种现象。
【答案】圆形光斑，小孔成像，衍射光环，完全黑暗
14．在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为
____________．若用波长为（<0）单色光做实验，则其遏止电压为____________．已
知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．
【答案】0hc、 0hchcee
15．摄影的“门卫”：在拍摄玻璃窗内景物时，应在照相机镜头上加一____________，让它
的____________方向与反射光垂直，使反射光不能进入照相机内，便可拍出清晰的照片。
【答案】偏振片，偏振(透振)
16．司机的“福音”：在夜间行车时，迎面开来的车灯的眩光常使司机看不清路面，易发生
事故．若在每辆车灯玻璃上和司机坐席前的挡风玻璃上各安装一片偏振片，并使它们的
透振方向____________且与水平方向成____________角，便可解决问题了。
【答案】平行；45°
三、计算题(共3小题，共32分.解答要写出必要的文字说明、方程式和主要步骤.只写出答
案不能得分，有数值计算的题，答案须写出数值和单位.)
17．分别用λ和43λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以
h
表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？
【答案】
λ3
2hc
18．光子波长为λ，其动量、质量分别是多少?
【答案】由德布罗意公式hp
所以动量hp
又因为p＝mv光＝mc
4
所以ᰀ，
h
mc
19．求动能为1eV的电子的德布罗意波长。
【答案】1.2×10－9m