2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第67讲光电效应波粒二象性专项训练(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第67讲光电效应波粒二象性专项训练(学生版+解析)，文件包含重庆市江津区第二中学2025-2026学年高一下学期4月期中化学试题原卷版docx、重庆市江津区第二中学2025-2026学年高一下学期4月期中化学试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共54页， 欢迎下载使用。
目录TOC \ "1-2" \h \u
\l "_Tc25697" \l "_Tc17943" 01 课标达标练 PAGEREF _Tc25697 \h 1
\l "_Tc11573" 01 黑体辐射、能量量子化1
\l "_Tc3217" 02 光电效应3
\l "_Tc23143" 03 波粒二象性6
\l "_Tc8853" \l "_Tc17943" 02 核心突破练7
\l "_Tc17943" 03 真题溯源练 \l "_Tc12121" 16
01 黑体辐射 能量量子化
1．（2025·湖南岳阳·模拟预测）准分子激光手术是用准分子激光通过对角膜瓣下基质层进行屈光性切削，从而降低瞳孔区的角膜曲率，达到矫正近视目的的眼科手术。在某次手术中所用激光的波长为，每个激光脉冲的能量为E，普朗克常量为h，光在真空中传播的速度为c，则每个激光脉冲中的光子数为（ ）
A．B．C．D．
2.（2025·北京门头沟·一模）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到个该种光子。已知探测仪镜头面积为，卫星离太阳中心的距离为，普朗克常量为，光速为。下列说法不正确的是（ ）
A．每个光子的动量
B．每个光子的能量
C．太阳辐射硬X射线的总功率
D．秒太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线发射总光子数为
3.（2025·湖南长沙麓山外国语实验中学·一模）2024年是量子力学诞生的一百周年，一百年前的1924年6月13日，德国哥廷恩大学的玻恩提交了一篇题为“Uber Quantenmechanik”的论文，世界上从此有了“量子力学”一词。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（ ）
A．普朗克提出能量子的假设成功解释了黑体辐射的实验规律
B．爱因斯坦提出光子假说，并成功解释了遏止电压和光照强度有关
C．康普顿效应进一步证实了光的波动说
D．玻尔原子理论认为原子的能级是连续的，并成功解释了氢原子只能发出一系列特定波长的光
4.（2025·浙江绍兴·二模）我国物理学家曾谨言曾说：“20世纪量子物理学所碰到的问题是如此复杂和困难，以至没有可能期望一个物理学家能一手把它发展成一个完整的理论体系。”下列一系列理论都和量子力学的建立紧密相关，其内容正确的是（ ）
A．普朗克黑体辐射理论认为：微观粒子的能量是分立的
B．玻尔的氢原子模型认为：电子绕核运动的轨道可以是任意半径
C．德布罗意的“物质波”假设认为：实物粒子也具有波动性，波长
D．爱因斯坦的光电效应理论认为：光电子的最大初动能与入射光的强弱有关
4．（2024·内蒙古包头·三模）人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入一个瞳孔，眼睛就能察觉。一功率为22W的绿灯点光源可以向四周辐射波长约为5×10-7m的绿光，人瞳孔的直径约为4mm。普朗克常量为h=6.63×10-34J·s，真空中光速为c=3×108m/s，（不计空气对光的吸收等其他因素）则人能够看到这盏绿灯的最远距离约为（ ）
A．1×10³mB．3×10⁴m
C．1×105mD．3×106m
02 光电效应
6.（2025·湖南怀化·模拟预测）2025年3月13日，中国科学院物理研究所的科研团队，成功为金属材料“重塑金身”，实现了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属，为人类探索物质世界打开了全新维度。研究发现某种单原子层二维金属材料甲，其逸出功比同种普通金属材料乙小。用相同强度、相同频率的两束单色光同时照射材料甲和材料乙，均能发生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．两种材料逸出的光电子最大初动能相同，因为入射光频率相同
B．材料甲逸出的光电子最大初动能更大，因为其逸出功小
C．材料甲表面先逸出光电子后，材料乙表面才逸出光电子
D．增大入射光强度，两种材料逸出的光电子最大初动能将增大
7．（2025·河北保定·三模）如图所示，在研究光电效应的实验中，将某种单色光照射到光电管的阴极上，发生光电效应，开始时滑动触头位于足够长的电阻丝的中央，电流表有示数，下列说法正确的是（ ）
A．滑动触头向左移动，电流表示数一直变大
B．滑动触头向右移动，电流表示数可能先变大后不变
C．滑动触头向左移动到某位置处，电流表示数可能为零
D．滑动触头向左移动到某位置处，仅增大单色光的频率，电流表示数一定增大
8.（2025·浙江嘉兴·三模）如图甲为研究光电效应的实验电路，图乙纵坐标为实验中AK间的电压U（A电势高于K为正），横坐标为入射光的频率ν，图乙中BC为平行于U轴的直线，CD是一条斜率绝对值为k的直线，C点的坐标为（b，0），图中阴影部分表示能产生光电流的区域。现有大量氢原子处于某激发态，在向低能级跃迁时只能放出1种可见光，且该可见光恰好能使实验所用的金属材料发生光电效应，已知氢原子各能级关系为，其中E1为基态能级值，量子数n=1，2，3……，电子电量为e，光速为c，则（ ）
A．直线CD是滑片P在aO之间滑动所收集的数据绘制而成
B．斜率绝对值k等于普朗克常量数值
C．能使实验所用金属材料发生光电效应的可见光光子动量至少为
D．根据实验结果，氢原子基态的能级值为
9.（2025·甘肃·模拟预测）晓宇同学在研究光电效应现象时，利用不同频率的光照射某金属材料，记录了入射光频率以及与其相对应的遏止电压，描绘了关于的函数图像。如图所示。已知电子的电荷量为，图中为未知量，其余均为已知量。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．材料的逸出功
C．普朗克常量为
D．若，则相对应的光电子的最大初动能
10．（2025·陕西咸阳·模拟预测）某款条形码扫描探头上同时装有发光二极管和光电管，工作原理图如图乙所示。打开扫描探头，发光二极管发出某种色光。将探头对准条形码移动，光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。图丙所示为a，b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A．扫描探头在条形码上移动的速度不能太快，否则光电管来不及发生光电效应
B．若扫描探头的发光强度降低，光电子的最大初动能改变
C．a光的频率低于b光的频率
D．经同一障碍物时，b光比a光更容易发生明显衍射现象
11．（2025·青海海东·模拟预测）用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为，饱和电流为，如图乙所示。已知光电子的质量为，所带的电荷量为，普朗克常量为，下列说法正确的是（ ）
A．阴极K的逸出功为B．阴极K的截止频率为
C．光电子的最大初速度为D．阴极K单位时间内射出的光电子数为
12.（2025·贵州毕节·三模）如图所示，真空中足够大的锌板和金属网竖直正对平行放置，接入电路中。用一波长为的细光束照射锌板的中心O，会不停地向各个方向逸出电子，当、之间所加电压达到时，电流表示数恰好为零。已知之间的水平距离为，电子的电荷量为，光速为，普朗克常量为，不计电子间的相互作用。求：
(1)光电子的最大初动能；
(2)锌的逸出功；
(3)当电压为时，金属网能接收到光电子的区域面积。
03 波粒二象性
13．（2025·河南·模拟预测）国产光刻机实验中采用电子束曝光技术，通过控制电子束的德布罗意波长实现纳米级雕刻精度。已知电子经电压为的电场加速，取普朗克常量，电子电荷量，电子质量，不考虑相对论效应。则该电子的德布罗意波长约为（ ）
A．B．C．D．
14．（2025·浙江绍兴·二模）我国物理学家曾谨言曾说：“20世纪量子物理学所碰到的问题是如此复杂和困难，以至没有可能期望一个物理学家能一手把它发展成一个完整的理论体系。”下列一系列理论都和量子力学的建立紧密相关，其内容正确的是（ ）
A．普朗克黑体辐射理论认为：微观粒子的能量是分立的
B．玻尔的氢原子模型认为：电子绕核运动的轨道可以是任意半径
C．德布罗意的“物质波”假设认为：实物粒子也具有波动性，波长
D．爱因斯坦的光电效应理论认为：光电子的最大初动能与入射光的强弱有关
15．（多选）（2025·辽宁鞍山·一模）频率为的光照射到某金属表面发生光电效应。若入射光子的动量为p，该金属的逸出功为W，从金属表面逸出的光电子的动能为、动量大小为，真空中光速为c，普朗克常量为h。则下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
1.（2025·江苏宿迁·一模）甲、乙两种光子的能量之比为，则甲、乙两种光子的（ ）
A．动量之比为B．频率之比为
C．波速之比为D．波长之比为
2.（2025·江苏泰州·二模）激光致冷技术中原子通过吸收迎面而来的激光光子来降低速度。已知激光波长为，普朗克常量为h，光速为c。则下列说法正确的是（ ）
A．激光是自然光B．该光子的能量为
C．该光子的动量为D．该技术利用了激光相干性好的特点
3．（2025·甘肃天水·模拟预测）用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转。而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，那么（ ）
A．光的波长一定大于光的波长
B．增加光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C．只增加光的强度可使通过电流计G的电流增大
D．用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到
4．（2025·浙江金华·三模）如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的某种金属制成。现用频率为的紫外线照射阴极，当光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时，光电流达到饱和状态，此时电流表的示数为0.56μA。 已知普朗克常量。下列同学的判断正确的是（ ）
A．阴极K金属的逸出功是
B．光电管每秒从K极逸出的光电子数为
C．光电子的最大初动能为
D．电子到达A极的最大动能是
5．（2025·河南·三模）在研究光电效应现象时，某同学设计了如图所示的电路，第一次用波长为λ的光照射，调节P的位置，当电压表的示数为U时，电流表的示数刚好为零；第二次改用波长为2λ的光照射，调节P的位置，当电压表的示数为时，电流表的示数刚好为零。已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．第一次与第二次入射光的光子动量之比为1:2
B．第一次与第二次从阴极K射出光电子的最大速率之比为2:1
C．阴极材料的逸出功为
D．若用波长为4λ的光照射阴极K时，一定有光电子逸出
6．（2025·河北·模拟预测）在智能家居系统中，光电传感器通过光电效应原理控制窗帘开关。当阳光透过窗户照射到阴极K时，电路中产生光电流，经放大器放大的电流驱动电磁铁吸引衔铁，从而打开窗帘。当电流减弱或消失时，衔铁自动脱离，窗帘关闭。在一次调试中，用一定强度的绿光照射阴极K，当滑动变阻器的滑片从最左端向右恰好滑到中间位置时，窗帘自动打开了。假设电路中电流始终未达到饱和电流。则（ ）
A．仅改用同等强度的红光，也一定可以打开窗帘
B．电源正负极接错，将无法自动打开窗帘
C．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向左移动一小段距离，窗帘在更亮时打开
D．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向右滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开
7．（2025·甘肃平凉·模拟预测）四种温度下黑体的辐射强度与λ的关系如图所示，其中1700K时辐射强度最大的为a光，1100K时辐射强度最大的为b光，下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．若用b光照射某金属材料没有发生光电效应，则换用a光照射也一定不会发生光电效应
C．a光光子的能量大于b光光子的能量
D．a光光子的动量小于b光光子的动量
8．（2025·辽宁·模拟预测）赫兹于1887年发现光电效应，而正确的解释为爱因斯坦所提出，这对波粒二象性概念的诞生有重大影响。如图所示为研究光电效应的实验装置，用A、B、C三种颜色或强度不同的单色光照射到极限频率为ν0的电极K上，发现微安表都有示数。图的三条曲线依次为用A、B、C三种光照射K极所得到的微安表示数随电压表变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．三种光的波长都大于
B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动可以使微安表的示数增大
C．让A、C两种光分别通过相同的双缝，A光得到的干涉条纹间距更宽
D．实验中的三种光，C光单位时间内照射到K极的能量一定最大
9．（2025·吉林长春·模拟预测）爱因斯坦提出了光子说，很好地解释了光电效应实验中的各种现象。与光电效应实验有关的四幅图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．如图1装置，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角变大
B．由图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关
C．由图3可知，为该金属的截止频率
D．由图4可知，E等于该金属的逸出功
10．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，在太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子，在交界处形成PN结，产生内电场。当能量等于、波长为λ的光子照射硅晶片时，硅晶片吸收一个光子刚好能产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从硅晶片表面向内迅速扩散，在内电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。已知光照强度越大，硅晶片单位时间内释放的电子数越多，光速为c，则（ ）
A．由题干条件可得普朗克常量
B．硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板
C．增大光照强度，太阳能电池的电流会增大
D．用波长大于λ的光子照射，太阳能电池的电流会增大
11．（多选）（2025·黑龙江哈尔滨·二模）如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由锌和铝（其极限频率分别为和）制成。现用频率为的激光持续照射两板内表面，则（ ）
A．稳定后锌板带负电，铝板带正电
B．电容器最终带电量Q正比于
C．保持入射激光频率不变，增大入射激光的强度，板间电压将增大
D．改用频率为的激光照射，板间电压将增大
1．（2025·四川·高考真题）某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10−10m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时，衍射现象最明显的是（ ）
A．德布罗意波长约为7.9×10−13m的中子
B．德布罗意波长约为8.7×10−12m的质子
C．德布罗意波长约为2.6×10−11m的氮分子
D．德布罗意波长约为1.5×10−10m的电子
2．（2025·重庆·高考真题）在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．光子的波长为
B．该原子吸收光子后质量减少了
C．该原子吸收光子后德布罗意波长为
D．一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态
3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH—F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为（ ）
A．B．C．D．
4．（2025·山东·高考真题）在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
5．（2025·浙江·高考真题）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽
B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q
C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高
D．对应于图2中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q
6．（2025·广东·高考真题）有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是（ ）
A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子
B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子
D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于
7．（2024·湖南·高考真题） 量子技术是当前物理学应用研究的热点,下列关于量子论的说法正确的是( )
A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B.光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C.康普顿研究石墨对X射线散射时,发现散射后仅有波长小于原波长的射线部分
D.德布罗意认为质子具有波动性,而电子不具有波动性
8．（2024·江苏·高考真题）如图所示，纳原子在几个能级间跃迁时辐射的光的波长分别为、、和。其中只有一种波长的光能使某种金属发生光电效应，该光的波长为（ ）
A．λ1B．λ2C．λ3D．λ4