北京市2018-2020年高考各地物理模拟试题分类(10)——波粒二象性 原子物理

电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。

对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。

（1）请在图1中画出上述u-q图像。

类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能E p。

（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。

通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q-t曲线如图3中①①所示。

a．①①两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。

依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。

（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。

请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源”（2）中电源电源两端电压通过电源的电流雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。

雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。

（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中克服空气阻力所做的功W。

（2）将雨滴看作半径为r的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f = kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系数。

a．设雨滴的密度为ρ，推导雨滴下落趋近的最大速度v m与半径r的关系式；b．示意图中画出了半径为r 1、r2（r1> r2）的雨滴在空气中无初速下落的v-t图线，其中______对应半径为r1的雨滴（选填①、②）；若不计空气阻力，请在图中画出雨滴无初速下落的v-t图线。

（3）由于大量气体分子在各方向运动的几率相等，其对静止雨滴的作用力为零。

将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝2v （提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0）。

2018-2020年北京高考各地模拟试题分类（2）——牛顿运动定律一．牛顿第二定律（共23小题）1．（2020•海淀区二模）某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。

从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。

对照片进行分析可知（）A．摆球在A点所受的合力等于在B点所受的合力B．在O点附近摆球影像相邻位置的间隔较大，说明在O点附近摆球的速率较大C．摆球经过O点前后瞬间摆线上的拉力大小不变D．从A点到O点的过程中，重力对摆球做功的功率不断变大2．（2020•朝阳区一模）如图所示，一辆装满石块的货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动。

货箱中石块B的质量为m。

重力加速度为g。

下列说法正确的是（）A．货车速度增加的越来越快B．货车相邻两个1s内的位移之差为C．石块B对与它接触物体的作用力方向水平向左D．与B接触的物体对B 的作用力大小为m3．（2020•海淀区校级模拟）如图所示，质量为m的物块在粗糙斜面上，受到竖直向下的力F的作用，沿斜面向下以加速度a做匀加速运动．（）A．若撤去F，则物块可能沿斜面匀速下滑B．若撤去F，则物块可能沿斜面减速下滑C．若增大F，则物块下滑的加速度将不变D．若增大F，则物块下滑的加速度将增大4．（2019•西城区校级模拟）在火车车厢的水平桌面上放有一个光滑小球和一个方形的粗糙的物块。

如果火车突然向前做匀加速启动，在车厢内的乘客看来，物块仍静止在桌面上而小球向后做匀加速运动。

对于小球向后运动可解释为小球在水平方向受到一个“力”，该“力”与火车的加速度大小成正比。

则以下说法正确的是（）A．在地面的观测者看来，小球向前做匀加速运动B．在地面的观测者看来，物块向后做匀加速运动C．在车厢内观测者看来，小球受到的“力”向后D．在车厢内观测者看来，物块受到的“力”向前5．（2019•东城区二模）如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速率为v0，乙的速率为2v0，两者方向互相垂直。

匕京2020届物理高考模拟试题（56套）2020年北京海淀二模doc高中物理13•在以下各组光学实验现象或事实中，都能讲明光具有波动性的一组是 A •泊松亮斑、雨后空中显现的彩虹B.水面上的油膜出现彩色、用光导纤维传播信号C.光的双缝干涉现象、偏振现象D.日食、光电效应现象14 •关于天然放射现象，以下讲法中正确的选项是A • B衰变讲明原子核里有电子B .某原子核通过一次a衰变和两次B衰变后，核内中子数减少4个C. 放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短D. 丫射线的电离作用专门强，可用来排除有害静电15.分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时分子势能为零，并两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等。

设分子a和分子b从相距无穷远处分不以一定的初速度在同一直线上相向运动，直到它们之间的距离达到最小。

在此过程中以下讲法正确的选项是A.a和b之间的势能先增大，后减小B.a和b的总动能先增大，后减小C.两分子相距r0时，a和b的加速度均不为零D.两分子相距r0时，a和b之间的势能大于零16. 如图〔甲〕所示是用沙摆演示振动图象的实验装置，此装置可视为摆长为L的单摆，沙摆的运动可看作简谐运动，实验时在木板上留以下图〔甲〕所示的结果。

假设用手拉木板做匀速运动，速度大小是0.20m/s。

图〔乙〕所示的一段木板的长度「是0.60m，那么这次实验所用沙摆对应的单o摆长约为A. 2.0mB. 1.5mC. 1.0mD. 0.56m17. 向心力演示器如下图。

转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。

皮带分不套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分不以几种不同的角速度做匀速圆周运动。

小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒53图7下降，从而露出标尺 8,标尺8上露出的红白相间等分格子的多少能够显示出两个球所受 向心力的大小。

时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共11小题，每小题6分，共66分.其中1～7为单选，8~11为多选）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,辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，A正确。

2．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是( )A．改用红光照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间答案B解析根据光电效应的条件ν〉ν0,要产生光电效应，必须用能量更大,即频率更高的粒子。

能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关。

X射线的频率大于紫外线的频率。

故A、C、D错误，B正确。

3．用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应.下列判断正确的是（)A．用红光照射时,该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大B．用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时该金属的截止频率高C．用红光照射时，逸出光电子所需时间长,用蓝光照射时逸出光电子所需时间短D．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大答案D解析同种金属的逸出功、截止频率是相同的,A、B错误；只要金属能发生光电效应，逸出光电子的时间一样，C错误；蓝光的频率比红光大，由E k＝hν－W知,用蓝光时逸出的光电子最大初动能大，D正确。

4．一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为( ）A。

λ1λ2λ1＋λ2B。

错误!C.错误!D。

错误!答案A解析中子的动量p1＝错误!，氘核的动量p2＝错误!,同向对撞后形成的氚核的动量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布罗意波波长λ3＝hp3＝错误!，A正确。

5．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5。

44×1014 Hz，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，钙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A解析由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0,金属钙的逸出功大,则逸出的光电子的最大初动能小，即能量小，频率低，波长长,动量小,选项A正确。

2020北京市高考压轴卷物理Word 版含解析第一部分（选择题共42分）一、选择题，本部分共14小题，每小题3分，共42分。

在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1．钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第四代核能系统之一．其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的是( )A ．题中铀核裂变的核反应方程为233114289192056360U n Ba Kr 3n ＋＋＋B ．钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定C ．钍核23290Th 经过2次β衰变可变成镤23291PaD ．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小2．根据热学知识可以判断，下列说法不正确的是( )A ．物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变B ．载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功C ．在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加D ．气体的摩尔质量为M ，分子质量为m ，若1摩尔该气体的体积为V ，则该气体单位体积内的分子数为M mV3．如图所示，质量为m 的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F 推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高．当线拉力最小时，推力F 等于( )A ．mg sin αB ．12mg sin αC ．mg sin 2αD ．12mg sin 2α 4．随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v 0 竖直向上抛出一个小球，经时间t 后回到出发点．已知月球的半径为R ，引力常量为G ，则下列说法正确的是( )A ．月球表面的重力加速度为2v 0tB ．月球的质量为v 0R 2GtC ．宇航员在月球表面获得 2v 0R t的速度就可能逃脱月球吸引 D ．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为Rt v 0 5．如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min 内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m 到达灭火位置．此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m 3/min ，水离开炮口时的速率为 20 m/s ，则用于( )A ．水炮工作的发动机输出功率约为1×104 WB ．水炮工作的发动机输出功率约为4×104 WC ．水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 WD ．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W6．如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5s 后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T 大于0.5 s ．以下说法正确的是( )A ．如果波是向左传播的，波速是0.12 m/sB ．波的周期可能是4 sC ．如果波是向右传播的，波速是0.72 m/sD ．波的周期一定是23s 7．如图所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处，将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点间的竖直高度差为h ，速度为v ，则( )A ．由A 到B 重力做的功等于mghB ．由A 到B 重力势能减少12mv 2C ．由A 到B 小球克服弹力做功为mghD ．小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为mgh + mv 228．如图，边长为a 的立方体ABCD -A ′B ′C ′D ′八个顶点上有八个带电质点，其中顶点A 、C ′电荷量分别为q 、Q ，其他顶点电荷量未知，A 点上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态，现将C ′上质点电荷量变成－Q ，则顶点A 上质点受力的合力大小为(不计重力)( )A ．kQq a 2B ．2kQq 3a 2C ．kQq 3a2 D ．0 9．如图所示，电源电动势为E 、内阻为r ，平行板电容器两金属板水平放置，开关S 是闭合的，两板间一质量为m 、电荷量为q 的油滴恰好处于静止状态，G 为灵敏电流计．则下列说法正确的是( )A ．若电阻R 2短路，油滴向上加速运动，G 中有从b 到a 的电流B ．在将滑动变阻器滑片 P 向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G 中有从b 到a 的电流C ．在将滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，油滴仍然静止，G 中有从a 到b 的电流D ．在将S 断开，电路稳定后，油滴向下运动，G 中无电流通过10．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线的一部分ab 、cd 、ef 构成一个等边三角形，O 为三角形的中心，M 、N 分别为O 关于导线ab 、cd 的对称点，当三根导线中通以大小相等，方向如图所示的电流时，M 点磁感应强度的大小为B 1，O 点磁感应强度大小为B 2，若将导线ab 中的电流撤去，而保持另两根导线中的电流不变，则N 点磁感应强度的大小 为( )A ．B 1＋B 2 B ．B 1－B 2C ．12(B 1＋B 2)D ．12(3B 2－B 1)11．如图所示，一束光从空气中射向折射率为n＝2的某种玻璃的表面，θ1表示入射角，则下列说法中错误的是()A．当θ1＞45°时会发生全反射现象B．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°C．欲使折射角θ2＝30°，应以θ1＝45°的角度入射D．当入射角θ1＝arctan2时，反射光线和折射光线恰好互相垂直12．如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点，反弹后恰好也落在A点．两球质量均为m．若乙球落在B点时的速度大小为v3，与地面的夹角为60°，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，下列说法不正确的是()A．乙球在B点受到的冲量大小为3mv3B．抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能C．OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3∶1D．由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1∶113．如图甲所示，在MN、QP间存在一匀强磁场，t＝0时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示，已知线框质量m＝1 kg、电阻R＝2 Ω，则()A．线框的加速度为1m/s2B．磁场宽度为6 mC．匀强磁场的磁感应强度为2TD．线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为22 C14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比．n1∶n2＝10∶1；b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R＝10 Ω．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()A．当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2 AB．当S与a连接后，t＝0.01 s时理想电流表示数为零C．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的2倍D．当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz第二部分（非选择题共58分）二、填空题（共15、16两道小题，共16分）15．（6分）某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B 两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2，重力加速度为g．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．(1)下列必要的实验测量步骤是________．A．用天平测出运动小物体的质量mB．测出A、B两传感器之间的竖直距离hC．测出小物体释放时离桌面的高度HD．用秒表测出运动小物体由传感器A到传感器B所用时间Δt(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足_______关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．16．（10分）测量一个长约5 cm、电阻R1约为30 Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：游标卡尺(20分度)；螺旋测微器；直流电源E(电动势为18 V，内阻可忽略不计)；标准电流表A1(量程1.5 A，内阻r1＝6 Ω)；电流表A2(量程2 A，内阻r2约为5 Ω)；滑动变阻器R2(最大阻值10 Ω)；开关S，导线若干．(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数L＝____________ cm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数D＝____________ mm．(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图，要求获得较多的实验数据．（3）若某次测量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ＝Ｗ．三、计算题（42分，共17、18、19、20四道小题）17．(8分)如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m＝1 kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝16 N，无人机上升过程中最大速度为6 m/s．若无人机从地面以最大升力竖直起飞，达到最大速度所用时间为3 s，假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变．g取10 m/s2．求：(1)无人机在竖直上升过程中所受阻力F f的大小；(2)无人机从地面起飞竖直上升至离地面h＝30 m的高空所需的最短时间．18．(8分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸，汽缸下面有加热装置．开始时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为L0，温度均为T0．已知活塞A导热、B绝热，A、B质量均为m，横截面积为S，外界大气压强为p0保持不变，环境温度保持不变．现对气体Ⅱ缓慢加热，当A上升h时停止加热．求：(1)此时气体Ⅱ的温度；(2)若在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于m时，气体Ⅰ的高度．19．(12分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上放置两根导体棒a和b，俯视图如图甲所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场．导体棒与导轨始终垂直接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止，间距为x0，现给导体棒a一水平向右的初速度v0，并开始计时，可得到如图乙所示的Δv－t图象(Δv表示两棒的相对速度，即Δv＝v a－v b)．(1)试证明：在0～t2时间内，回路产生的焦耳热Q与磁感应强度B无关；(2)求t1时刻棒b的加速度大小；(3)求t2时刻两棒之间的距离．20．(14分)如图，光滑水平面上静止一质量m 1＝1.0 kg 、长L ＝0.3 m 的木板，木板右端有质量m 2＝1.0 kg 的小滑块，在滑块正上方的O 点用长r ＝0.4 m 的轻质细绳悬挂质量m ＝0.5 kg 的小球．将小球向右上方拉至细绳与竖直方向成θ＝60°的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8 N ，最终小滑块恰好不会从木板上滑下．不计空气阻力，滑块、小球均可视为质点，重力加速度g 取10 m/s 2．求：(1)小球碰前瞬间的速度大小；(2)小球碰后瞬间的速度大小；(3)小滑块与木板之间的动摩擦因数．1．【 答案】 A 【 解析】 根据质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的核反应方程为：233114289192056360U n Ba Kr 3n ＋＋＋，选项A 正确；原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故B 错误；钍核(23290Th )经过1次β衰变可变成镤(23291Pa )，选项C 错误；重核裂变的过程中释放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能增大，故D 错误．2．【 答案】 B 【 解析】 温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大，选项A 正确；载重汽车卸去货物的过程中，汽车轮胎内的气体体积增大，对外界做功，外界对轮胎气体做负功，选项B 错误；影响压强的两个因素，一是单位时间内对器壁单位面积的平均撞击次数，二是撞击的力度．在压强不变的情况下，温度降低，分子的平均动能减小，对器壁的平均撞击力度减小，只能是增加单位时间内对器壁单位面积的平均撞击次数，选项C 正确；阿伏加德罗常数为N A ＝M m，单位体积内气体的物质的量为n ＝1V ，则该气体单位体积内的分子数为N ＝nN A ＝M mV，选项D 正确． 3．【 答案】 D 【 解析】 隔离小球受力分析，画出受力动态矢量图，如图．当细线与斜面平行时，细线拉力最小，现对小球和斜面体整体分析受力，在水平面内由平衡条件可得：F ＝F T cos α＝mg sin αcos α＝12mg sin 2α，选项D 正确． 4．【 答案】 A 【 解析】小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得t ＝2v 0g 月，解得g 月＝2v 0t，故A 正确；物体在月球表面上时，由重力等于月球的万有引力得G Mm R 2＝mg 月，解得M ＝2v 0R 2Gt ，故B 错误；根据G Mm R 2＝m v 2R，解得月球的第一宇宙速度大小v ＝2v 0R t，逃离月球引力，速度要大于第二宇宙速度，故C 错误；宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，由重力提供向心力得mg 月＝m 4π2R T 2＝m 2v 0t，解得T ＝π2Rt v 0，故D 错误． 5．【 答案】B 【 解析】 水炮工作的发动机首先将水运至60m 高的平台，然后给水20m/s 的速度，即做的功等于水增加的动能和重力势能之和，每秒射出的水的质量为：310005060m kg =⨯=，故2414102W mgh mv J =+=⨯，功率为4410W P W t ==⨯，B 项正确；伸缩臂抬高时将人与平台上升到灭火位置的功率为：W mgh P t t ==4001060800560W W ⨯⨯==⨯，但伸缩臂具有质量，其高度上升，也要消耗功率，故此时发动机的功率大于800W ，D 项错误。

十一、光的折射、光的波粒二象性考试要求及考题分布13. （2007年北京）光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。

以下关于光导纤维的说法正确的是（）A ．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B ．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C ．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D ．内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用14．（2012年北京）一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的 A ．速度变慢，波长变短 B ．速度不变，波长变短 C ．频率增高，波长变长 D ．频率不变，波长变长16. （2006年北京）水的折射率为n ，距水面深h 处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（ ）A ．2 h tan (ar c si nn 1) B ．2 h tan (ar c si n n ) C ．2 h tan (ar c cos n1) D ．2 h co t (ar c cos n )1.（2020年北京）以下现象不属于干涉的是（ ）A. 白光经过杨氏双缝得到彩色图样B. 白光照射肥皂膜呈现彩色图样C. 白光经过三棱镜得到彩色图样D. 白光照射水面油膜呈现彩色图样13．（2008年北京）下列说法正确的是（ ） A ．用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象 B ．用X 光机透视人体是利用光电效应 C ．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 D ．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象3. （2020年北京）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。

第5代移动通信技术(简称5G )意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G 改变生活，5G 改变社会”。

与4G 相比，5G 使用的电磁波（ ）A. 光子能量更大B. 衍射更明显C. 传播速度更大D. 波长更长14．（2016年北京）下列说法正确的是A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播14．（2010年北京）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A．在相同介质中，绿光的折射率最大B．红光的频率最高C．在相同介质中，蓝光的波长最短D．黄光光子的能量最小14. （2011年北京）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。

2020-2024北京高考真题物理汇编原子结构和波粒二象性章节综合一、单选题1．（2022北京高考真题）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（ ）A ．放出光子，能量增加B ．放出光子，能量减少C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少2．（2020北京高考真题）氢原子能级示意如图。

现有大量氢原子处于3n =能级上，下列说法正确的是（ ）A ．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B ．从3n =能级跃迁到1n =能级比跃迁到2n =能级辐射的光子频率低C ．从3n =能级跃迁到4n =能级需吸收0.66eV 的能量D ．3n =能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量3．（2021北京高考真题）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。

同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X 光波段，波长范围约为10-5m ～10-11m ，对应能量范围约为10-1eV ～105eV ）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。

速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。

以接近光速运动的单个电子能量约为109eV ，回旋一圈辐射的总能量约为104eV 。

下列说法正确的是（ ）A ．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B ．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离C ．蛋白质分子的线度约为10-8 m ，不能用同步辐射光得到其衍射图样D ．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小4．（2023北京高考真题）在发现新的物理现象后，人们往往试图用不同的理论方法来解释，比如，当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后，科学家分别用两种方法做出了解释。

现象：从地面P 点向上发出一束频率为0v 的光，射向离地面高为H （远小于地球半径）的Q 点处的接收器上，接收器接收到的光的频率为ν。

北京市高考物理模拟考试卷(附答案解析)班级:___________姓名：___________考号：________________一、单选题1．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时，下列说法正确的是（ ）A ．放出光子，原子的能量变大B ．放出光子，原子的能量变小C ．吸收光子，原子的能量变大D ．吸收光子，原子的能量变小2．对于红、蓝两种单色光，下列说法正确的是（ ）A ．在水中红光的传播速度较大B ．在水中蓝光的传播速度较大C ．在真空中红光的传播速度较大D ．在真空中蓝光的传播速度较大 3．物体的温度升高时，物体内（ ）A ．分子间的距离一定增大B ．分子间的作用力一定增大C ．分子的平均动能一定增加D ．每个分子的动能一定增加4．在如图所示的xOy 坐标系中，一条弹性绳沿x 轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a 。

0=t 时，0x =处的质点0P 开始沿y 轴做周期为T 、振幅为A 的简谐运动。

34t T =时的波形如图所示。

下列说法正确的是（ ）A ．0=t 时，质点0P 沿y 轴负方向运动B ．34t T =时，质点4P 的速度最大C ．34t T =时，质点3P 和5P 相位相同D ．该列绳波的波速为8a T5．一辆摩托车沿平直公路做直线运动，前半段位移的平均速度大小为20m/s ，后半段位移的平均速度大小为30m/s 。

则摩托车全程的平均速度大小为（ ）A ．24m/sB ．25m/sC ．26m/sD ．27m/s请阅读下述文字，完成下列小题。

为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。

某次实验获得的图线如图所示，a 、b 、c 、d 、e 、f 为图线上的对应点。

6．从图上看这位同学的重力约为（ ）A ．700NB ．500NC ．400ND ．300N7．有关图线的判断正确的是（ ）A ．在0~8s 内，该同学完成两次完整的蹲起过程B ．状态a 到状态b 对应着下蹲过程，状态b 到状态c 对应着站起过程C ．a →c 为“站起”过程，d →f 为“下蹲”过程D ．a →c 为“下蹲”过程，d →f 为“站起”过程8．下面说法正确的是（ ）A ．从状态a 到状态b ，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态B ．从状态b 到状态c ，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态C ．从状态d 到状态e ，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态D ．从状态e 到状态f ，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态9．平行板电容器的电容为C ，电荷量为Q ，极板间的距离为d ，在两极间的中点放一电荷量很小的点电荷q ，它所受的电场力大小等于（ ）A ．8kq 2Q dB ．4kq 2Q dC ．2q Q CdD ．q Q Cd10．图为小明荡秋千情景。

2018-2020年北京高考各地模拟试题分类（6）——磁场一．选择题（共17小题）1．（2020•东城区二模）如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。

一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场方向喷入磁场。

将P、Q与电阻R相连接。

下列说法正确的是（）A．P板的电势低于Q板的电势B．通过R的电流方向由b指向aC．若只改变磁场强弱，通过R的电流保持不变D．若只增大粒子入射速度，通过R的电流增大2．（2020•丰台区二模）如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。

O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP＝OQ．以下说法正确的是（）A．O点的磁感应强度为零B．P、Q两点的磁感应强度方向相同C．若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为P→OD．若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为Q→O 3．（2020•丰台区一模）初速度为零的α粒子和质子经过相同的加速电场后，垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动。

已知α粒子和质子的质量之比mα：m H＝4：1，电荷量之比qα：q H＝2：1．则它们在磁场中做圆周运动的半径之比为（）A．：1B．1：C．2：1D．1：24．（2020•海淀区一模）如图所示，在一通有恒定电流的长直导线的右侧，有一带正电的粒子以初速度v0沿平行于导线的方向射出。

若粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计，现用虚线表示粒子的运动轨迹，虚线上某点所画有向线段的长度和方向表示粒子经过该点时的速度大小和方向，则如图所示的图景中可能正确的是（）A．B．C．D．5．（2020•石景山区一模）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。

专题11 波粒二象性原子结构与原子核1．（2019·江苏卷）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×107 m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2 J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0-34 J·s，光速c=3×108 m/s．计算结果保留一位有效数字）2．（2019·浙江选考）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b两种可见光，a光照射某金属表面时有光电子逸出，b光照射该金属表面时没有光电子逸出，则A．以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的B．垂直入射到同一单缝衍射装置，a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的C．a光和b光的频率之比可能是20/27D．a光子的动量大于b光子的3．（2019·浙江选考）一个铍原子核（74Be）俘获一个核外电子（通常是最靠近原子核的K壳层的电子）后发生衰变，生成一个锂核（73Li），并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe，人们把这种衰变称为“K俘获”。

静止的铍核发生零“K俘获”，其核反应方程为707413eBe e Li v-+→+已知铍原子的质量为M Be=7.016929u，锂原子的质量为M Li=7.016004u，1u相当于9.31×102MeV。

下列说法正确的是A．中微子的质量数和电荷数均为零B．锂核（73Li）获得的动能约为0.86MeVC．中微子与锂核（73Li）的动量之和等于反应前电子的动量D．中微子与锂核（73Li）的能量之和等于反应前电子的能量4．(2018·高考全国卷Ⅱ，T17)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 HzC．2×1015 Hz D．8×1015 Hz5．(2018·高考全国卷Ⅲ，T14)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋2713Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为()A．15和28 B．15和30C．16和30 D．17和311．（2020·江西省名校高三联考）电子是我们高中物理中常见的一种微观粒子，下列有关电子说法正确的是A．汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量B．光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子C．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的D．元素发生α衰变时，能够产生电子，并伴随着γ射线产生2．（2020·山西省太原市第五中学高三模拟）下列说法正确的是A．β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力B．按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是α射线、β射线、γ射线C．按照玻尔的氢原子理论，当电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子系统的电势能减少量可能大于电子动能的增加量D．在微观物理学中，不确定关系告诉我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况，但是可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律3．（2020·湖南省长沙市雅礼中学高三调研）下列说法正确的是A．氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，电子的轨道半径增大B．238234492902U Th He→+是核裂変方程，当铀块体积大于临界体积时，才能发生链式反应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比D．α射线是高速运动的氦原子核，能够穿透几厘米厚的铅板4．（2020·北京市顺义区高三模拟）下列说法正确的是A．γ射线比α射线的贯穿本领强B．外界环境温度升高，原子核的半衰期变大C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应D．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子5．（2020·山东省潍坊市高三模拟）下列核反应中放出的粒子为中子的是A．147N俘获一个α粒子，产生178O并放出一个粒子B．2713Al俘获一个α粒子，产生3015P并放出一个粒子C．115B俘获一个质子，产生84Be并放出一个粒子D．63Li俘获一个质子，产生32He并放出一个粒子1．(2020·北京市海淀区高三模拟)下列说法正确的是()A．放射性元素的半衰期与外界压强有关B．天然放射现象说明原子具有核式结构C．原子核放出γ射线说明原子核内有光子D．原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子的过程属于β衰变2．（2020·安徽省六安市第一中学调研）以下物理内容描述不正确的是A．爱因斯坦通过对光电效应实验规律的分析揭示了光具有粒子性的一面B．玻尔模型对一切原子的光谱现象都能准确解释C．放射性元素的半衰期与其以单质还是化合物形式存在无关D．原子核的比结合能大小可以反映其稳定性特征3．(2020·四川树德中学高三诊断)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是()A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性4. 氢原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光．则照射氢原子的单色光的光子能量为()A．12.75 eV B．13.06 eV C．13.6 eV D．0.85 eV5．（2020·湖南省怀化市高三模拟）下列说法正确的是A．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子B．实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应C．钍的半衰期为24天，1 g钍经过120天后还剩0.2 gD．根据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝3的激发态时，核外电子动能减小6．（2020·东北三省四市联考）已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4的能量状态，则A．氢原子可能辐射3种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应7．(2020·河北衡水中学高三调研)下下列说法正确的是()A．原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变B．氡222的半衰期是3.8天，镭226的半衰期是1 620年，所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先衰变C．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，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小D．原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定8．(2020·安徽定远重点中学高三模拟)下列说法正确的是()A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在B．核泄漏事故污染物137 55Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba＋X，可以判断X 为电子C．若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是( 2m1＋2m2－m3)c29．(2020·江西南昌高三模拟)如图a所示是研究光电效应的电路图．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压U AK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图b所示．则下列说法正确的是()A．甲光照射光电管发出光电子的初动能一定小于丙光照射光电管发出光电子的初动能B．单位时间内甲光照射光电管发出的光电子比乙光照射时发出的少C．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等D．对于不同种金属，若照射光频率不变，则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功为线性关系10. (2020广东华南师大附中高三模拟)氢原子能级图如图所示，当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.下列判断正确的是()A．当氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．当氢原子从n＝4跃迁到n＝2的能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应C．一个处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D．用能量为1.0 eV的光子照射处于n＝4能级上的氢原子，可以使氢原子电离11．(2020·重庆南开中学高三调研)某原子K层失去一个电子后，其K层出现一个电子空位，当L层上有电子跃迁到K层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是辐射频率为ν0的X射线；另一种情况是跃迁释放的能量被其他核外电子层的电子吸收，使电子发生电离成为自由电子．若跃迁释放的能量被M层的一个电子吸收，电离后的自由电子的动能是E0，已知普朗克常量为h，则电子处于M层时原子的能级(即能量值)为()A．hν0B．E0C．E0－hν0D．E0＋hν012. (2020·陕西西安市第一中学高三模拟)研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A 做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压U c.在下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是()13．(2020·四川南充高级中学高三模拟)一个静止的铀核232 92U(质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(质量为4.002 6 u)后衰变成钍核228 90Th(质量为228.028 7 u)．已知1 u相当于931 MeV的能量．下列说法正确的是()A．该核衰变反应方程为232 92U→228 90Th＋42HeB．该核衰变反应中释放出的核能为0.059 MeVC．该反应产生的钍核和α粒子的动量相同D．假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能约为0.017 MeV 14．(2020·广东湛江一中高三质检)如图所示，人工元素原子核286113Nh开始静止在匀强磁场B1、B2的边界MN上，某时刻发生裂变生成一个氦原子核42He和一个Rg原子核，裂变后的粒子速度方向均垂直于B1、B2的边界MN.氦原子核通过B1区域第一次经过MN边界时，距出发点的距离为l，Rg原子核第一次经过MN 边界距出发点的距离也为l.则下列有关说法正确的是()A ．两磁场的磁感应强度之比B 1∶B 2＝111∶141B ．两磁场的磁感应强度之比B 1∶B 2＝111∶2C ．氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2∶141D ．氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111∶141答案1．【答案】光子能量hc ελ=，光子数目n =Eε，代入数据得n =5×1016【解析】每个光子的能量为0cE 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：0EN E = ，联立且代入数据解得：16510N =⨯个。

2020年高考物理真题分类汇编（详解+精校）原子结构、原子核、波粒二象性1.（2020年高考•上海卷）卢瑟福利用a粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是A. B. D.1.D解析：本题考查a粒子散射实验的原理，主要考查学生对该实验的轨迹分析和理解。

由于a粒子轰击金箔时，正对金箔中原子核打上去的一定原路返回，故排除A、C选项；越靠近金原子核的a粒子受力越大，轨迹弯曲程度越大，故D正确。

2.（2020年高考•上海卷）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（）A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间2.B解析：本题考查光电效应现象，要求学生知道光电效应发生的条件。

根据爱因斯坦对光电效应的研究结论可知光子的频率必须大于金属的极限频率，A错；与光照射时间无关，D错；与光强度无关，C错；X射线的频率比紫外线频率较高，故B对。

3.（2020年高考•上海卷）在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物。

则（）A.措施①可减缓放射性元素衰变B.措施②可减缓放射性元素衰变C.措施③可减缓放射性元素衰变D.上述措施均无法减缓放射性元素衰变4.D解析：本题考查衰变及半衰期，要求学生理解半衰期。

原子核的衰变是核内进行的，故半衰期与元素处于化合态、游离态等任何状态无关，与外界温度、压强等任何环境无关，故不改变元素本身，其半衰期不会发生变化，A、B、C三种措施均无法改变，故D对。

5.（2020年高考•北京理综卷）表示放射性元素碘131（i3i I）6衰变的方程是53A.1311—127Sb+4HeB.1311—131Xe+o eC.1311—130I+1n535125354-153530D.131I—130Te+1H535214.B解析：A选项是a衰变，A错误；B选项是6衰变，B正确；C选项放射的是中子，C错误；D选项放射的是质子，D错误。

高考物理近代物理知识点之波粒二象性全集汇编含答案解析(2)一、选择题1．下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（）A．图甲中，电流能使下方的小磁针发生偏转，说明了电流具有磁效应B．图乙中，电子秤应用了压力传感器来称重C．图丙中，变压器的铁芯由薄硅钢片叠压而成，是为了减小涡流，提高效率D．图丁中，紫外线照射锌板发生了光电效应，如换用红外线，也一定能发生光电效应2．关于康普顿效应下列说法中正确的是（）A．石墨对X射线散射时，部分射线的波长变长短B．康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中C．康普顿效应证明了光的波动性D．光子具有动量3．如图所示是氢原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种频率的光。

用这三种频率的光分别照射同种金属,都发生了光电效应,则关于这种金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek随入射光频率v变化的图象,以及这三种频率的光产生的光电子最大初动能的大小关系,下列四个图象中描绘正确的是A．B．C．D．4．如图所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V 。

若光的波长约为6×10－7m ，普朗克常量为h ，光在真空中的传播速度为c ，取hc=2×10－25J·m ，电子的电荷量为1.6×10－19C ，则下列判断正确的是A ．该光电管K 极的逸出功大约为2.53×10－19JB ．当光照强度增大时，极板间的电压会增大C ．当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小D ．若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小5．利用金属晶格（大小约10-10m ）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m 、电量为e 、初速度为零，加速电压为U ，普朗克常量为h ，则下列说法中不正确的是 ( ) A ．该实验说明电子具有波动性 B ．实验中电子束的德布罗意波长为2meUλ=C ．加速电压U 越大，电子的衍射现象越不明显D ．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显 6．关于光电效应，下列说法正确的是 A ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B ．光的频率一定时，入射光越强，饱和电流越大 C ．光的频率一定时，入射光越强，遏止电压越大 D ．光子能量与光的速度成正比7．某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。

一、选择题1．实物粒子和光都具有波粒二象性。

下列事实中不能突出体现波动性的是( )A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构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【答案】D【解析】电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样.可以说明电子是一种波；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；人们利用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；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；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．故选项D正确.2．下列说法正确的是A. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B. 利用狂粒子散射实验可以估算原子的半径C. 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律D. 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【答案】A【解析】根据玻尔理论.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子.选项A正确；卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子.提出原子核式结构学说.通过实验可以估算原子核的半径.而不是原子的半径.故B错误；原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律.选项C错误；发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关.与光强无关.选项D错误；故选A.3．下列说法正确的是( )A. 居里夫人通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型B. 衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C. 爱因斯坦在对光电效应的研究中.提出了光子说D. 组成原子核的核子（质子、中子）之间存在着一种核力.核力是万有引力的一种表现【答案】C【解析】A、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型.故A正确；B、β衰变中产生的射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子.故B错误；C、爱因斯坦在对光电效应的研究中.提出了光子说.故C正确；D、核力是一种强相互作用力.核子结合成原子核.不是万有引力的一种表现.故D错误。

专题3 量子论和粒子物理一、波粒二象性 基本知识1、麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波的存在。

2、赫兹用实验验证了电磁场理论，发现了电磁波，也最早发现了光电效应。

3、普朗克提出 能量子假设。

4、爱因斯坦提出光子说，建立了光电效应方程。

5、康普顿效应的意义：证明了爱因斯坦光子假说的正确性，揭示了光子不仅具有能量，还具有动量。

νh E =λhp =6、光子的能量，光子的动量。

7、光既有粒子性，又有波动性，也就是波粒二象性；光电效应说明光具有粒子性，光的干涉、衍射说明光具有波动性，光的偏振说明光波是横波。

8、光的粒子性，指的是光是“不连续的”，也宏观概念的粒子不；光的波动性，指的光子在空间各点出现的概率可用波动规律描述，光波是概率波，也与宏观概念的波不同。

9、德布罗意提出物质波假设：实物粒子既有粒子性，也有波动性（称为物质波）。

10、电磁波谱π4hp x ≥∆⋅∆11、海森堡提出不确定关系 12、光电子的最大初动能与遏止电压的关系：c m km eU mv E ==221 00νh W =13、逸出功与截止频率的关系：0W h E k -=ν14、光电效应方程： 习题1、【2017·全国3av 】在光电效应实验中，分别用频率为、b v a b 的单色光、照射到同种金属上，测得相应的遏止电a U b U ka E 压分别为和、光电子的最大初动能分别为和kb E h 。

为普朗克常量。

下列说法正确的是 A a b v v >a b U U <．若，则一定有B a b v v >ka kb E E >．若，则一定有C a b U U <ka kb E E <．若，则一定有D a b v v >a ka b kbhv E hv E ->-．若，则一定有2、【2016·全国1】现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。

2020北京高三物理一模振动和波、光试题汇编1、（2020年朝阳高三物理一模）图甲为一列简谐横波在t =0时的波动图象，图乙为该波中x =2cm 处质点P 的振动图象，则t =3.0s 时的波动图象是2、（2020年朝阳高三物理一模）如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO 方向从真空射入玻璃分成OB 、OC 两束光。

下列说法正确的是 A ．光束OB 是红光B ．紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大C ．紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小D ．两束光分别在OB 、OC 段传播时所用的时间相等3、（2020年房山高三物理一模）下表是在20℃时，波长为589.3nm 的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是表： 几种介质的折射率（λ＝589.3nm t ＝20℃） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 玻璃 1.5~1.8 氯化钠 1.54 水 1.33 二硫化碳1.63水晶1.550 A-51 x /cm y/cm5 3 4 2 P0 -5 1x /cm y/cm53 4 2 PB-51 x /c y/cm53 4 2 P0 D-51 x /cmy/cm53 4 2 P-51 x /cmy/cm0 534 2P甲t /s-51 y/cm0 534 2乙酒精 1.36 空气 1.00028 A．这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度B．水晶对不同颜色的光的折射率都是1.55C．这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射D．这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射4、（2020年房山高三物理一模）处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200m/s。

已知t＝0时，波刚传播到x＝40m处，波形如图所示。

在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是A．波源开始振动时方向沿y轴正方向B．x=10m处质点每秒向右移动200mC．若波源向x轴正方向匀速运动，接收器接收到波的频率大于10HzD．当t＝0.1s时，x＝40m处的质点恰好到达波谷的位置5、（2020年丰台高三物理一模）下列说法正确的是A. 海市蜃楼是光发生干涉的结果B. 照相机镜头的增透膜，应用了光的衍射原理C. 用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是红色的D. 肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果6、（2020年丰台高三物理一模）如图所示，在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz，A、B为此波上的两质点，A点的平衡位置坐标x1＝0.1m，B点的平衡位置坐标x2＝0.4m。

2018-2020年北京高考各地模拟试题分类（7）——电磁感应一．选择题（共20小题）1．（2020•房山区一模）如图是汽车速率计的基本结构示意图，其工作原理如下：速率计的转轴通过一系列传动装置与汽车驱动轮相连，速率计转轴的上端铆接了一个永久磁铁，永久磁铁上罩了一块铝片，铝片又固定在指针轴上。

当永久磁铁随转轴旋转时，铝片与永久磁铁会发生相互作用产生转动并带动指针一起转动。

根据以上材料判断，以下说法不正确的是（）A．汽车匀速行驶时，铝片中没有电流B．永磁铁转动方向与铝片转动方向相同C．铝片总是阻碍永久磁铁转动D．该速率计运用了电磁感应原理2．（2020•平谷区一模）有人做过这样一个实验：将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起，放入一个浅平的塑料容器中。

往塑料容器中倒入液态氮，降低温度，使锡出现超导性。

这时可以看到，小磁铁竟然离开锡块表面，飘然升起，与锡块保持一定距离后，便悬空不动了。

产生该现象的原因是：磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量（迈斯纳效应）。

如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么在磁场作用下，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。

这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，这就形成了一个斥力。

当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候，磁铁就可以悬浮在空中。

根据以上材料可知（）A．超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流B．超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流C．将磁铁靠近超导体，超导体表面的感应电流增大，超导体和磁铁间的斥力就会增大D．将悬空在超导体上面的磁铁翻转180°，超导体和磁铁间的作用力将变成引力3．（2020•丰台区二模）无线充电技术已经广泛应用于生活中。

感应充电是无线充电技术的一种，常用于小功率电器的无线充电。

某电子购物平台中的一款电动牙刷采用了无线充电技术，充电座内含一套线圈和一个金属芯，牙刷柄内含有另一套线圈，如将牙刷座于基座上，就能够实现无线感应充电。

高考物理北京近代物理知识点之波粒二象性单元汇编及答案一、选择题1．分别用波长为和的单色光照射同一金属板发出的光电子的最大初动能之比为，以表示普朗克常量，表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）A．B．C．D．2．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子，照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。

已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为E1、E2、E3、E4，能级图如图所示。

普朗克常量为h，则下列判断正确的是（）A．这些氢原子共发出8种不同频率的光子B．氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，氢原子核外电子的动能减小C．能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为E4﹣E3、E4﹣E2D．金属的逸出功W0一定满足关系：E2﹣E1＜W0＜E3﹣E13．如图所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V。

若光的波长约为6×10－7m，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，取hc=2×10－25J·m，电子的电荷量为1.6×10－19C，则下列判断正确的是A．该光电管K极的逸出功大约为2.53×10－19JB．当光照强度增大时，极板间的电压会增大C．当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小D．若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小4．用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV的光子照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为0，则（）A．电键K断开后，没有电流流过电流表GB．所有光电子的初动能为0.7eVC．光电管阴极的逸出功为2.3eVD．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小5．利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是 ( ) A．该实验说明电子具有波动性λ=B．实验中电子束的德布罗意波长为2meUC．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显6．如图所示，当氢原子从n=4能级跃迁到n=2的能级和从n=3能级跃迁到n=1的能级时，分别辐射出光子a和光子b，则A．由于辐射出光子，原子的能量增加B．光子a的能量小于光子b的能量C．光子a的波长小于光子b的波长D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b不一定能使该金属发生光电效应7．用如图甲所示的装置研究光电效应现象.用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是()A．普朗克常量为h＝b aB．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大C．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数增大8．某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。

高考物理新近代物理知识点之波粒二象性分类汇编及答案(2)一、选择题1．现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构。

为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d n ，其中1n >。

已知普朗克常量h 、电子质量m 和电子电荷量e ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为( )A ．222n h med B ．122323md h n e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．2222d h menD ．2222n h med2．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子，照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。

已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为E 1、E 2、E 3、E 4，能级图如图所示。

普朗克常量为h ，则下列判断正确的是（ ）A ．这些氢原子共发出8种不同频率的光子B ．氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子，氢原子核外电子的动能减小C ．能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为E 4﹣E 3、E 4﹣E 2D ．金属的逸出功W 0一定满足关系：E 2﹣E 1＜W 0＜E 3﹣E 13．三束单色光1、2和3的频率分别为1v 、2v 和3123()v v v v >>。

分别用这三束光照射同一种金属，已知用光束2照射时，恰能产生光电效应。

下列说法正确的是( ) A ．用光束1照射时，一定不能产生光电效应B ．用光束3照射时，一定能产生光电效应C ．用光束3照射时，只要光强足够强，照射时间足够长，照样能产生光电效应D ．用光束1照射时，无论光强怎样，产生的光电子的最大初动能都相同4．三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a 、b 、c 上，均恰能使金属中逸出光电子。

已知三种光线的波长λ甲>λ乙>λ丙，则( )A ．用入射光甲照射金属b ，可能发生光电效应B ．用入射光乙照射金属c ，一定发生光电效应C ．用入射光甲和乙同时照射金属c ，可能发生光电效应D ．用入射光乙和丙同时照射金属a ，一定发生光电效应5．如图所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V 。