2024年高考物理二轮复习讲练测(新教材新高考)

2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

考向一 光电效应与波粒二象性 物质波

1．（2023·辽宁·高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为E_k，则（　　）

A．①和③的能量相等

B．②的频率大于④的频率

C．用②照射该金属一定能发生光电效应

D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E_k

2．（2022·全国·高考真题）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 ^{- 7}m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 10¹⁴个。普朗克常量为h = 6.63 × 10 ^{- 34}J×s。R约为（   ）

A．1 × 10²m B．3 × 10²m C．6 × 10²m D．9 × 10²m

3．（2022·浙江·高考真题）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　）

A．逸出光电子的最大初动能为10.80eV

B．n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大

C．有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应

D．用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态

4．（2022·浙江·高考真题）（多选）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10^-23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10^-31kg，普朗克常量取6.6×10^-34J·s，下列说法正确的是（　　）

A．发射电子的动能约为8.0×10^-15J

B．发射电子的物质波波长约为5.5×10^-11m

C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉

D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样

5．（2021·江苏·高考真题）如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系的图像是（　　）

A．B．C．D．

6．（2021·浙江·高考真题）已知普朗克常量，电子的质量为，一个电子和一滴直径约为的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（　　）（）

A． B． C． D．

7．（2023·江苏·高考真题）“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N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：

（1）每个光子的动量p和能量E；

（2）太阳辐射硬X射线的总功率P。

8．（2024·浙江金华·校联考模拟预测）（多选）光电倍增管是检测微弱光信号的光电转换元件，具有极高的灵敏度和超快的时间响应。管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此来加速电子。如图所示，光电阴极受光照后释放出光电子，在电场作用下射向第一倍增电极，引起电子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多的电子，如此电子数不断倍增，使得光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检测微弱光信号。下列说法正确的是（    ）

A．光电倍增管正常工作时，每个极板都发生了光电效应

B．光电倍增管中增值的能量来源于相邻两个倍增电极间的加速电场

C．图中四块极板的电势为

D．每个光电倍增管都适用于检测各种频率的光

9．（2024·吉林·统考一模）如图，真空中足够大的铝板M与金属板N平行放置，通过电流表与电压可调的电源相连。一束波长。的紫外光持续照射到M上，光电子向各个方向逸出。已知铝的逸出功，光速，普朗克常量。

（1）求光电子的最大初动能（计算结果保留两位有效数字）；

（2）调节电压使电流表的示数减小到0时，M、N间的电压为；当电压为时，求能到达N的光电子中，初速度与M之间夹角的最小值。

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