波粒二象性（解析版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)

專題22波粒二象性

考點(diǎn)愿型歸納

一、能量的量子化與黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律...............2

二、光電效應(yīng)的規(guī)律..................................4

三、愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其應(yīng)用...................9

四、康普頓效應(yīng)與光子動(dòng)量...........................12

五、物質(zhì)的波粒二象性...............................16

專題一能量的量子化與黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

h

1.（2021?河北?高考真題）普朗克常量/Z=6.626X10-34J.S,光速為如電子質(zhì)量為明,則一

叫c

在國(guó)際單位制下的單位是（）

A.J/sB.mC.JmD.m/s

【答案】B

h

【詳解】根據(jù)一可得它們的單位為：

JsN-m-skgm/s2ms

----------===m

kgm/skg-rn/s-----kgm/s

故選B。

2.（2024?浙江金華?二模）下列說(shuō)法正確的是（）

A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的分布僅與黑體的溫度有關(guān)

B.強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子，因而質(zhì)子、中子和電子都屬于強(qiáng)子

C.液晶具有旋光性，加電場(chǎng)時(shí)偏振光被液晶層旋光呈現(xiàn)亮態(tài)

D.物理學(xué)中，反映宏觀自然過(guò)程的方向性的定律就是熱力學(xué)第二定律

【答案】AD

【詳解】A.黑體輻射隨著波長(zhǎng)越短溫度越高則輻射越強(qiáng)，所以黑體輻射電磁波的強(qiáng)度隨波

長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，故A正確；

B.物體間的相互作用力分為四種，其中有一種是強(qiáng)相互作用力，它是發(fā)生在強(qiáng)子之間的作

用力，質(zhì)子和中子都是強(qiáng)子，而電子屬于輕子，故B錯(cuò)誤；

C.加電場(chǎng)后，原來(lái)扭曲排列的液晶分子變?yōu)榇怪逼叫信帕?，液晶分子沿電?chǎng)方向豎起，透

過(guò)第一塊偏振片的偏振光通過(guò)液晶層時(shí)不再發(fā)生旋光，到達(dá)出射端的偏振片時(shí)，透光軸與

出射光的偏振方向垂直，光被截止，呈現(xiàn)暗態(tài)，故C錯(cuò)誤；

D.熱力學(xué)第二定律是物理學(xué)中反映宏觀自然過(guò)程方向性的定律。它描述了熱量傳遞、能量

轉(zhuǎn)換等自然過(guò)程的方向性，即這些過(guò)程總是朝著某個(gè)特定的方向進(jìn)行，而無(wú)法逆向進(jìn)行，故

D正確。

故選ADo

3.（2024?江西景德鎮(zhèn)?二模）2024年是量子力學(xué)誕生一百周年，量子力學(xué)已經(jīng)對(duì)多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)

生了深遠(yuǎn)的影響，包括物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)和生物學(xué)，量子力學(xué)已成為現(xiàn)

代科學(xué)的重要基石之一。下列關(guān)于量子力學(xué)創(chuàng)立初期的奠基性事件中說(shuō)法正確的是（）

A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度的極大值隨著溫度的降低向波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)

B.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系

C.根據(jù)玻爾原子理論，氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，只能吸收特定頻率的光

D.康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子具有動(dòng)量，波長(zhǎng)越長(zhǎng)動(dòng)量越大

【答案】B

【詳解】A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度的極大值隨著溫度的降低向波長(zhǎng)長(zhǎng)的方向移動(dòng)，A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)光電效應(yīng)方程

Ek=hv-W

可知發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，溢出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比

關(guān)系，B正確；

C.根據(jù)玻爾原子理論，氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，只能放出特定頻率的光，C錯(cuò)誤;

D.康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子具有動(dòng)量，根據(jù)

h

p=—

A

可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)，動(dòng)量越小，D錯(cuò)誤。

故選Bo

4.（2021?浙江?高考真題）2020年12月我國(guó)科學(xué)家在量子計(jì)算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建

了一臺(tái)76個(gè)光子100個(gè)模式的量子計(jì)算機(jī)“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最

快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”快一百萬(wàn)億倍。關(guān)于量子，下列說(shuō)法正確的是（）

A.是計(jì)算機(jī)運(yùn)算的一種程序B.表示運(yùn)算速度的一個(gè)單位

C.表示微觀世界的不連續(xù)性觀念D.類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子

【答案】C

【詳解】量子是不可分割的最小的單元，體現(xiàn)了物質(zhì)的不連續(xù)性，即通常所說(shuō)的“量子化”。

故選Co

專題二光電效應(yīng)的規(guī)律

5.（2024?海南?高考真題）利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，閉合單刀雙擲開關(guān)S接1時(shí),

用頻率為匕的光照射光電管，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)剛好為0,此時(shí)電壓表的示

數(shù)為以，已知電子電荷量為e,普朗克常量為〃，下列說(shuō)法正確的是（）

A.其他條件不變，增大光強(qiáng)，電壓表示數(shù)增大

B.改用比匕更大頻率的光照射，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，此時(shí)電壓表示數(shù)仍為G

C.其他條件不變，使開關(guān)接s接2,電流表示數(shù)仍為零

D.光電管陰極材料的截止頻率匕=匕-學(xué)

h

【答案】D

【詳解】A.當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程

嗎=牝-%

故其他條件不變時(shí)，增大光強(qiáng)，電壓表的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；

B.若改用比匕更大頻率的光照射時(shí)，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，而金屬的逸出功不變，故遏

止電壓變大，即此時(shí)電壓表示數(shù)大于5，故B錯(cuò)誤;

C.其他條件不變時(shí)，使開關(guān)S接2,此時(shí)

hv^>WQ

可發(fā)生光電效應(yīng)，故電流表示數(shù)不為零，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程

吟=牝一%

其中

%=牝

聯(lián)立解得，光電管陰極材料的截止頻率為

故D正確。

故選D。

6.（2025,內(nèi)蒙古?二模）如圖，不帶電的鋅板經(jīng)紫外線短暫照射后，其前面的試探電荷《受

到了斥力，貝U（）

A.q帶正電

B.q遠(yuǎn)離鋅板時(shí)，電勢(shì)能減小

C.可推斷鋅原子核發(fā)生了B衰變

D.用導(dǎo)線連接鋅板前、后表面，q受到的斥力將消失

【答案】AB

【詳解】A.用紫外線短暫照射鋅板時(shí)，鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，電子從鋅板中逸出，鋅板失

去電子帶正電，由于試探電荷q受到了斥力，故q帶正電，故A正確；

B.q遠(yuǎn)離鋅板時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故B正確；

c.原子核發(fā)生B衰變是自發(fā)的，故c錯(cuò)誤；

D.用導(dǎo)線連接鋅板前、后表面，鋅板仍帶正電，則4受到的斥力不會(huì)消失，故D錯(cuò)誤。

故選AB。

7.（2024?全國(guó)?二模）太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，太陽(yáng)能硅晶片中，

P型半導(dǎo)體中含有較多的空穴（可視為正電荷），而N型半導(dǎo)體中含有較多的電子。當(dāng)能量

等于線、波長(zhǎng)為彳的光子打在太陽(yáng)能硅晶片上時(shí)，太陽(yáng)能硅晶片吸收一個(gè)光子恰好產(chǎn)生一

對(duì)自由電子和空穴，電子一空穴對(duì)從太陽(yáng)能硅晶片表面向內(nèi)迅速擴(kuò)散，在結(jié)電場(chǎng)的作用下,

最后建立一個(gè)與光照強(qiáng)度有關(guān)的電動(dòng)勢(shì)，工作原理如圖所示。太陽(yáng)光照強(qiáng)度越大，太陽(yáng)能硅

晶片單位時(shí)間內(nèi)釋放的電子越多，若光速為C,則（）

B.太陽(yáng)能硅晶片內(nèi)部電流方向從下極板流向上極板

C.繼續(xù)增大太陽(yáng)光照強(qiáng)度，上下電極間的電勢(shì)差不會(huì)變化

D.用能量為紜的光子照射太陽(yáng)能硅晶片，電子和空穴的最大初動(dòng)能為零

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)

E=h-

g

可以得出普朗克常量

C

A錯(cuò)誤;

B.由題圖可知發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，太陽(yáng)能硅晶片中電子向上極板移動(dòng)，空穴向下極板移動(dòng),

所以太陽(yáng)能硅晶片內(nèi)部電流方向從上極板流向下極板，B錯(cuò)誤;

C.繼續(xù)增大太陽(yáng)光照強(qiáng)度，太陽(yáng)能硅晶片單位時(shí)間內(nèi)釋放的電子越多，上下電極間電勢(shì)差

越大，C錯(cuò)誤;

D.用能量為4的光子照射太陽(yáng)能硅晶片，恰好發(fā)生光電效應(yīng)，4即為逸出功，電子和空

穴的最大初動(dòng)能為零，D正確。

故選D。

8.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，金屬極板M受到紫外線照射會(huì)逸出光電子，最大速率

為%。正對(duì)M放置一金屬網(wǎng)N,在M、N之間加恒定電壓U。已知M、N間距為d（遠(yuǎn)小

于板長(zhǎng)），電子的質(zhì)量為加，電荷量為e,則（）

A.M、N間距禺增大時(shí)電子到達(dá)N的動(dòng)能也增大

B.只有沿x方向逸出的電子到達(dá)N時(shí)才有最大動(dòng)能

C.電子從M到N過(guò)程中y方向位移大小最大為%d

2

D.M、N間加反向電壓?時(shí)電流表示數(shù)恰好為零

4e

【答案】C

【詳解】AB.根據(jù)動(dòng)能定理，從金屬板M上逸出的光電子到到達(dá)N板時(shí)

eU=Ek,n--mVl

則到達(dá)N板時(shí)的動(dòng)能為

12

eU+mV

段“=~m

與兩極板間距無(wú)關(guān)，與電子從金屬板中逸出的方向無(wú)關(guān)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

C.平行極板M射出的電子到達(dá)N板時(shí)在y方向的位移最大，則電子從M到N過(guò)程中y方

向最大位移為

1Ue2

=------1

2dm

解得

選項(xiàng)C正確；

D.M、N間加反向電壓電流表示數(shù)恰好為零時(shí)，則

n12

eUc=-mvm

解得

U些

c2e

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

9.（2023?遼寧?高考真題）原子處于磁場(chǎng)中，某些能級(jí)會(huì)發(fā)生劈裂。某種原子能級(jí)劈裂前后

的部分能級(jí)圖如圖所示，相應(yīng)能級(jí)躍遷放出的光子分別設(shè)為①②③④。若用①照射某金屬表

面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，且逸出光電子的最大初動(dòng)能為則（）

A.①和③的能量相等

B.②的頻率大于④的頻率

C.用②照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)

D.用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能小于民

【答案】A

【詳解】A.由圖可知①和③對(duì)應(yīng)的躍遷能級(jí)差相同，可知①和③的能量相等，選項(xiàng)A正確;

B.因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于④的能量，根據(jù)石=加可知

②的頻率小于④的頻率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.因②對(duì)應(yīng)的能級(jí)差小于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知②的能量小于①，②的頻率小于①，則若

用①照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，用②照射該金屬不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C

錯(cuò)誤；

D.因④對(duì)應(yīng)的能級(jí)差大于①對(duì)應(yīng)的能級(jí)差，可知④的能量大于①，即④的頻率大于①，因

用①照射某金屬表面時(shí)能逸出光電子的最大初動(dòng)能為七,根據(jù)

Ekm=〃已一少逸出功

則用④照射該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能大于Ek,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

專題三愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其應(yīng)用

10.（2024?江西?高考真題）近年來(lái)，江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化線基系列發(fā)光二極管，

開創(chuàng)了國(guó)際上第三條LED技術(shù)路線。某氮化錢基LED材料的簡(jiǎn)化能級(jí)如圖所示，若能級(jí)差

為2.20eV（約3.52xl0"j），普朗克常量人=6.63*10-34",則發(fā)光頻率約為（）

2.20eV

----------Eh

A.6.38X1014HZB.5.67X1014HZC.5.31X1014HZD.4.67X1014HZ

【答案】C

【詳解】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量￡=3.52X10FJ,由光子的能量g=切得

V=-=5.31X1014HZ

h

故選C。

11.（2021?江蘇?高考真題）如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其

截止頻率匕＜%，保持入射光不變，則光電子到達(dá)N極時(shí)動(dòng)能的最大值&“隨電壓U變化關(guān)

系的圖像是（）

【答案】c

【詳解】光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達(dá)/極

時(shí)動(dòng)能的最大值

Ehn=Ue+hv-hv截止

可知&?-U圖像的斜率相同，均為e；截止頻率越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因匕＜%,

則圖像C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

12.（2024?江蘇?高考真題）在某原子發(fā)生的躍遷中，輻射如圖所示的4種光子，其中只有

一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，是（）

【詳解】根據(jù)光電方程可知當(dāng)只有一種光子可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，該光子對(duì)應(yīng)的能量最

大，根據(jù)圖中能級(jí)圖可知躍遷時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為4的光子能量最大。

故選c。

13.（2021?海南?高考真題）某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初

動(dòng)能為線，已知該金屬的逸出功為明,普朗克常量為九根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，

該單色光的頻率為（)

A.2B."C.—D.9

hhhh

【答案】D

【詳解】根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知

hv=W0+Ek

解得該單色光的頻率為

h

故選D。

14.（2022?河北?高考真題）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓4與

入射光頻率口的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電

效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量鼠由圖像可知（）

“UN

3.5-0

3.0-

5匕6789101112v/10l4Hz

A.鈉的逸出功為力匕B.鈉的截止頻率為8.5x1014枚

C.圖中直線的斜率為普朗克常量D.遏止電壓4與入射光頻率y成正比

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系有

eUc=Ekm;

根據(jù)電效應(yīng)方程有

當(dāng)結(jié)合圖像可知，當(dāng)6為0時(shí)，解得

Wo=hvc

A正確；

B.鈉的截止頻率為聯(lián)根據(jù)圖像可知，截止頻率小于&5xIO"*Hz，B錯(cuò)誤；

C.結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得

Uc=-V-^

ee

可知，圖中直線的斜率表示“，c錯(cuò)誤；

e

D.根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓&與入射光頻率〃成線性關(guān)系，不

是成正比，D錯(cuò)誤。

故選Ao

專題四康普頓效應(yīng)與光子動(dòng)量

15.（2024?貴州?高考真題）我國(guó)在貴州平塘建成了世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST,

其科學(xué)目標(biāo)之一是搜索地外文明。在宇宙中，波長(zhǎng)位于搜索地外文明的射電波段的輻射中存

在兩處較強(qiáng)的輻射，一處是波長(zhǎng)為21cm的中性氫輻射，另一處是波長(zhǎng)為18cm的羥基輻射。

在真空中，這兩種波長(zhǎng)的輻射相比，中性氫輻射的光子（）

A.頻率更大B.能量更小C.動(dòng)量更小D.傳播速度更大

【答案】BC

【詳解】D.所有光波在真空中傳播的速度相同，都是c,D錯(cuò)誤；

ABC.由光子頻率與波長(zhǎng)公式口=￡,能量公式￡=和，動(dòng)量與波長(zhǎng)公式p=g可知，波長(zhǎng)

ZA

更長(zhǎng)，頻率更小，能量更小，動(dòng)量更小，A錯(cuò)誤，BC正確。

故選BCo

16.（2022?浙江?高考真題）如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于〃=3的激發(fā)態(tài)，在向

低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為2.29eV的金屬鈉。下列說(shuō)法正確的是

()

n￡/eV

00---------------------------0

5----------------------0.54

4----------------------0.85

3----------------------1.51

2----------------------3.40

1---------------------13.6

A.逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.80eV

B.n=3躍遷到n=\放出的光子動(dòng)量最大

C.有3種頻率的光子能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)

D.用0.85eV的光子照射，氫原子躍遷到片4激發(fā)態(tài)

【答案】B

【詳解】A.從〃=3躍遷到”=1放出的光電子能量最大，根據(jù)

Ek=E-W0

可得此時(shí)最大初動(dòng)能為

Ek=9.8eV

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

hhv

E=hv

又因?yàn)閺摹?3躍遷到〃=1放出的光子能量最大，故可知?jiǎng)恿孔畲?，故B正確；

C.大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷基態(tài)能放出C；=3種頻率的光子，其中從片3躍遷到片2

放出的光子能量為

\Ek=3.4eV-1.51eV=1.89eV<2.2eV

不能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)，其他兩種均可以，故C錯(cuò)誤；

D.由于從篦=3躍遷到力=4能級(jí)需要吸收的光子能量為

\E=1.51eV-0.85eV=0.66eV0.5eV

所以用0.85eV的光子照射，不能使氫原子躍遷到"=4激發(fā)態(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

17.（2024?湖南?高考真題）量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)，下列關(guān)于量子論的說(shuō)

法正確的是（)

A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是連續(xù)的

B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，紅光照射可以讓電子從某金屬表面逸出，若改用紫光照射也可以

讓電子從該金屬表面逸出

C.康普頓研究石墨對(duì)X射線散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射后僅有波長(zhǎng)小于原波長(zhǎng)的射線成分

D.德布羅意認(rèn)為質(zhì)子具有波動(dòng)性，而電子不具有波動(dòng)性

【答案】B

【詳解】A.普朗克認(rèn)為黑體輻射的能量是一份一份的，是量子化的，故A錯(cuò)誤；

B.產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是光的頻率大于金屬的極限頻率，紫光的頻率大于紅光，若紅光能

使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，可知紫光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；

C.石墨對(duì)X射線的散射過(guò)程遵循動(dòng)量守恒，光子和電子碰撞后，電子獲得一定的動(dòng)量，光

h

子動(dòng)量變小，根據(jù)2=一可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故c錯(cuò)誤；

P

D.德布羅意認(rèn)為物質(zhì)都具有波動(dòng)性，包括質(zhì)子和電子，故D錯(cuò)誤。

故選B。

18.（2020?浙江?高考真題）如圖所示，波長(zhǎng)為乙和4的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后

射出兩束單色光a和6,則這兩束光（）

A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動(dòng)能石％〉々〃

B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距

C.在水中的傳播速度為＜為

D.光子動(dòng)量p。＜Pb

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)光路圖可知三棱鏡對(duì)6光的偏折程度更大，所以6光折射率大，頻率高,

波長(zhǎng)短。根據(jù)光電效應(yīng)方程:

hv=WQ+EK

因?yàn)闉?gt;匕，所以EK/,>EK?,故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式：

\x=-

d

因?yàn)?>4，所以Ax.>Ax”故B正確；

C.介質(zhì)中傳播速度：

c

V=—

n

因?yàn)?>"“，所以%>%，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)光子動(dòng)量的公式：

h

p=—

A

因?yàn)锳,>4，所以PPP”,故D正確。

故選BD.

19.(2023?江蘇?高考真題)“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星可以觀測(cè)太陽(yáng)輻射的硬X射線。硬X

射線是波長(zhǎng)很短的光子，設(shè)波長(zhǎng)為2。若太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，衛(wèi)星探測(cè)

儀鏡頭正對(duì)著太陽(yáng)，每秒接收到N個(gè)該種光子。已知探測(cè)儀鏡頭面積為S,衛(wèi)星離太陽(yáng)中心

的距離為凡普朗克常量為肌光速為c,求：

(1)每個(gè)光子的動(dòng)量p和能量E；

(2)太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率尸。

,hc4兀I^Nhc

【答案】(1)P=~>E=h—^(2)-------------

2ASA

【詳解】(1)由題意可知每個(gè)光子的動(dòng)量為

h

p=—

A

每個(gè)光子的能量為

E=hv=h—

A

(2)太陽(yáng)均勻地向各個(gè)方向輻射硬X射線，根據(jù)題意設(shè)/秒發(fā)射總光子數(shù)為"，則

n_4?R2

tNS

可得

4兀R2Nt

n=------

S

所以，秒輻射光子的總能量

”,l,7。4^7?2Nthc

W=Er=nh-=-------------

2SA

太陽(yáng)輻射硬X射線的總功率

2

nW^RNhc

~~~~S2-

專題五物質(zhì)的波粒二象性

20.（2022?江蘇?高考真題）上海光源通過(guò)電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后

（）

A.頻率減小B.波長(zhǎng)減小C.動(dòng)量減小D.速度減小

【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)E=/zv可知光子的能量增加后，光子的頻率增加，又根據(jù)

v

可知光子波長(zhǎng)減小，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.根據(jù)

可知光子的動(dòng)量增加；根據(jù)光速不變?cè)砜芍?，光子速度不變，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

21.（2022?浙江?高考真題）電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是近代證實(shí)物質(zhì)波存在的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，

電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動(dòng)量為1.2xl0-23kg-m/s,然后讓它們通過(guò)雙縫打到屏上。己知電子質(zhì)

量取9.”10-3堀，普朗克常量取6.6X10-34J.S,下列說(shuō)法正確的是（）

A.發(fā)射電子的動(dòng)能約為8.0xi0-i5j

B.發(fā)射電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為5.5xlO-Um

C.只有成對(duì)電子分別同時(shí)通過(guò)雙縫才能發(fā)生干涉

D.如果電子是一個(gè)一個(gè)發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣

【答案】BD

【詳解】A.根據(jù)動(dòng)量的大小與動(dòng)能的關(guān)系可知發(fā)射電子的動(dòng)能約為

尸(1.2x10”

b8.0x10-17J

2m2x9.1x103

故A錯(cuò)誤;

B.發(fā)射電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為

6.6x10-34

mss5.5x10~"m

P1.2x10-23

故B正確;

CD.物質(zhì)波也具有波粒二象性，故電子的波動(dòng)性是每個(gè)電子本身的性質(zhì)，則每個(gè)電子依次

通過(guò)雙縫都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是需要大量電子顯示出干涉圖樣，故C錯(cuò)誤，D正確；

故選BD-

22.（2013?江蘇?高考真題）如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們相等

的是（）

A.速度B.動(dòng)能C.動(dòng)量D.總能量

【答案】C

【詳解】根據(jù)

h

p=—

A

知，如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們的動(dòng)量相等。

故選C。

23.（2022?湖南?高考真題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（）

A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征

B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性

D.電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性

【答案】C

【詳解】A.波爾的量子化模型很好地解釋了原子光譜的分立特征，A錯(cuò)誤；

B.玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處，是它保留了經(jīng)典理論中

的一些觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，還不成完全揭示微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，B錯(cuò)誤；

C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，C正確；

D.電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣，證實(shí)了電子的波動(dòng)性，質(zhì)子、中子及原子、分子均具有

波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。

故選C。

24.(2023?浙江?高考真題)有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為印。。當(dāng)紫外光照射

該材料時(shí)，只產(chǎn)生動(dòng)能和動(dòng)量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與

縫相距為工的觀測(cè)屏上形成干涉條紋，測(cè)得條紋間