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2022-2023学年度高中物理波粒二象性练习题含解析
2022-2023学年度高中物理波粒二象性练习题含解析
高中
整体难度:中等
2022-08-30
题号
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一、选择题 (共10题)
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1.

图甲是研究光电效应的电路图,图乙是光电流与电压的关系。根据图甲和图乙中提供的信息,下列说法正确的是(  )

A a 光的光照强度等于 c 光的光照强度

B a 光的光照强度小于 b 光的光照强度

C a 光的频率小于 c 光的频率

D a 光的频率大于 b 光的频率

难度:
知识点:光电效应
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【答案】

C

【详解】 CD .根据

可得

入射光的频率越高,对应的遏止电压 U c 越大,由图像可知 a 光、 b 光的遏止电压相等,且小于 c 光的遏止电压,所以三种色光的频率关系为

C 正确, D 错误;

A a 光的频率小于 c 光的频率,在相同电路下, a 光发生光电效应对应的饱和电流大于 c 光对应的饱和电流,说明 a 光的光照强度大于 c 光的光照强度,故 A 错误;

B a 光、 b 光的频率相等,在相同电路下, a 光发生光电效应对应的饱和电流大于 b 光对应的饱和电流,说明 a 光的光照强度大于 b 光的光照强度,故 B 错误。

故选 C

2.

如图所示,甲是不同温度下的黑体辐射强度随波长 的变化规律;乙为某放射性元素剩余质量 m 与原质量 的比值随时间 t 的变化规律;丙为放射性原子核 X 经多次 β 衰变为 Y 原子核;丁为核子的平均质量随原子核质量数 A 的变化规律,下列说法中正确的是(  )

A .甲中,随着温度的升高,各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B .乙中,元素的半衰期为 67.3 d

C .丙中,原子核 X 经过 6 α 衰变变成原子核 Y

D .丁中,中等质量原子核的核子平均质量较小

难度:
知识点:普朗克黑体辐射理论
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【答案】

D

【详解】 A .随着温度的升高,黑体的辐射强度都会增加,同时最大辐射强度向左侧移动,即向波长较短的方向移动,故 A 错误;

B .由图可知,放射性元素的质量从 ,即一个半衰期的时间要大于 ,故 B 错误;

C .一次 衰变原子核质量数减少 4 β 衰变原子核质量数不变,可知, 衰变的次数为

C 错误;

D .由图可知,中等质量原子核的核子平均质量较小,故 D 正确。

故选 D

3.

衍射现象限制了光学显微镜的分辨本领,最好的光学显微镜也只能分辨 200nm 大小的物体,而场致发射显微镜的分辨率大大提高。其原理如图所示,在真空玻璃泡中心放置待测金属针(这根金属针的针尖即是该显微镜的观察对象),泡的内壁涂有荧光导电膜,在金属针和荧光导电间加很高的电压,形成如图所示的辐射状的电场。在泡内充以少量氦气,氦原子碰到针尖时会失去一个电子形成氦离子,然后向荧光屏运动,引起荧光材料发光,在荧光屏上就看到了针尖的某种像,如分辨率足够高,还可以分辨出针尖端个别原子的位置。若把氦离子改成电子,并将电极方向互换,打到荧光屏上分辨率会降低。忽略氦离子和电子的重力,其初速度可视为零,不考虑运动过程中带电粒子间相互作用,下列说法中正确的是(

A .氦离子运动过程中加速度不断增大

B .氦离子运动过程中电势能不断增大

C .分辨率降低是因为电子的德布罗意波长比氦离子的长

D .若所加电压为 U ,玻璃泡的半径为 r ,则距离针尖 处的电场强度大小为

难度:
知识点:带电粒子在电场中的运动
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【答案】

C

【详解】 A .由图发现,越远离针尖,电场线越稀疏,则电场强度越小,则电场力越小,则氦离子运动过程中加速度不断减小,故 A 错误;

B .氦离子由针尖向荧光屏运动过程,运动方向与电场方向一致,电场力做正功,电势能减小,故 B 错误;

C .加速过程,根据动能定理

动量

故到达荧光屏时,电子的动量较小,根据 ,则电子的德布罗意波较长,波动性较明显,导致分辨率低,故 C 正确;

D .泡内上部产生的辐射电场可以看作是针尖处的点电荷产生的电场,根据 可知,某处场强与距离针尖的距离不成反比,故距离针尖 处的电场强度大小不是 ,故 D 错误。

故选 C

4.

a 粒子(电荷为 2 e )在磁感应强度为 B 均匀磁场中沿半径为 R 的圆形轨道运动,则 a 粒子的德布罗意波长是(  )

A B

C D

难度:
知识点:粒子的波动性和量子力学的建立
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【答案】

A

【详解】 a 粒子在磁场中做匀速圆周运动有

可得 a 粒子的动量为

德布罗意波长为

故选 A

5.

氢原子能级如图甲所示。一群处于 能级的氢原子,向低能级跃迁时能发出多种频率的光,分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极 K ,只能得到 3 条电流随电压变化的图线,如图丙所示。下列说法正确的是(  )

A .阴极 K 材料的逸出功为

B a 光的频率小于 c 光的频率

C .图中 M 点的数值为

D .滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数一定持续增大

难度:
知识点:光电效应
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【答案】

C

【详解】 AC .一群氢原子从 跃迁回基态过程中,一共能辐射出 种频率的光,其中频率最高的三条为能级差最大的三条,分别为 ,由遏止电压与最大初动能关系可得

由丙图可知, a 光的遏止电压最大, b 光的遏止电压略小,故 a 光是从 跃迁到 发出的光, b 光是从 跃迁到 发出的光, a 光对应的遏止电压为

a 光子的能量为

阴极 K 材料的逸出功为

b 光子的能量为

可得

b 光对应的遏止电压为

可知图中 M 点的数值为 ,故 A 错误, C 正确;

B .由丙图可知, a 光的遏止电压大于 c 光的遏止电压,可知 a 光的光子能量大于 c 光的光子能量,则 a 光的频率大于 c 光的频率,故 B 错误;

D .滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管两端电压增大,会有更多的光电子到达阳极,电流表的示数逐渐增大,当达到饱和光电流后,电流表示数不再增大,故 D 错误。

故选 C

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试题总数:
35
总体难度:
中等
难度统计
难度系数
数量
占比
中等
21
60.0%
容易
9
25.71%
基础
4
11.42%
偏难
1
2.85%
题型统计
大题类型
数量
占比
选择题
10
28.57%
填空题
10
28.57%
实验,探究题
5
14.28%
解答题
10
28.57%
知识点统计
知识点
数量
占比
光电效应
25
71.42%
普朗克黑体辐射理论
3
8.57%
带电粒子在电场中的运动
1
2.85%
粒子的波动性和量子力学的建立
1
2.85%
未分类
3
8.57%
光的干涉
1
2.85%
动量定理
1
2.85%
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