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
2018-2020年北京高考各地模拟试题分类（10）——波粒二象性
原子物理
一．选择题（共36小题）
1．（2020?海淀区校级三模）蓝光光碟是利用波长较短（波长约为405nm）的蓝色激光读取和写入数据的光碟，而传统DVD需要光头发出红色激光（波长约为650nm）来读取或写入数据。对于光存储产品来说，目前蓝光是最先进的大容量光碟格式，蓝光极大地提高了光盘的存储容量。如图所示，一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是（）
A．如果用a光照射不能使某金属发生光电效应，则用b光照射就一定能使该金属发生光电效应
B．用b光可在光盘上记录更多的数据信息
C．使用同种装置，用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹宽
D．b光在水中传播的速度较a光大
2．（2020?朝阳区二模）已知某种光的频率为γ，水对这种光的折射率为n，普朗克常量为h，光速为c。下列说法正确的是（）
A．这种光子进入水中后的波长为
B．这种光子进入水中后的能量为
C．这种光经过同样的小孔发生衍射现象，在水中衍射现象比在空气中明显
D．用该光和频率为2γ的光分别照射同种金属均有电子逸出，两遏止电压之比小于1：2 3．（2020?西城区二模）激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴
转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测出光强经过了强﹣弱﹣强﹣弱﹣强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（）
A．A束激光的频率大于B束激光的频率
B．整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大
C．整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹
D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长
4．（2020?朝阳区二模）已知某种光的频率为v，光速为c，普朗克常量为h。下列说法正确的是（）
A．这种光子的波长为cv
B．这种光子的动量为
C．该光与另一束强度相同、频率为2v的光相遇时可以产生光的干涉现象
D．用该光照射逸出功为W的金属有电子逸出，则电子的最大初动能为hv﹣W 5．（2020?丰台区二模）如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是（）
A．在水中，a光的频率大于b光的频率
B．在水中，a光的光速大于b光的光速
C．在水中，a光的波长大于b光的波长
D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上也一定能发生光电效应
6．（2020?通州区一模）关于泊松亮斑，下列说法正确的是（）
A．是光的衍射现象，显著表现出光的波动性
B．是光的衍射现象，显著表现出光的粒子性
C．是光的干涉现象，显著表现出光的波动性
D．是光的干涉现象，显著表现出光的粒子性
7．（2020?朝阳区一模）把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。
用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。下列推断合理的是（）
A．验电器指针的张角会不断变大
B．验电器指针的张角会先变小后变大
C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子
D．若改用红外线照射锌板也一定会使验电器指针的张角发生变化
8．（2020?房山区一模）下列有关四幅图的说法中，正确的是（）
A．在甲图所示的α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子发生了较大角度偏转
B．在图乙光电效应实验中把锌板与验电器连接，用弧光灯发出的紫外线照射锌板，若先使锌板带上负电，会观察不到光电效应现象
C．丙图放射线在磁场中偏转分成三束说明放射线有的带电，有的不带电
D．丁图中链式核反应就是太阳内部进行的核反应
9．（2020?石景山区一模）图甲和图乙所示的是a、b两束单色光分别用同一单缝装置进行实验，在距装置恒定距离的屏上得到的图样，图甲是a光照射时形成的图样，图乙是b光照射时形成的图样。下列说法正确的是（）
A．b光光子的能量较小
B．在水中a光波长较长
C．甲、乙图样是a、b两单色光的干涉图样
D．若b光照射某金属有光电子逸出，则a光照射该金属也有光电子逸出10．（2020?海淀区校级模拟）下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图象叙述正确的是（）
A．图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图象，则电流在均匀增大
B．图乙是某物体的位移随时间变化的图象，则该物体受不为零的恒定合力作用
C．图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图象，则与虚线对应金属的逸出功比实线的大
D．图丁是某物体的速度随时间变化的图象，则该物体所受的合力随时间减小11．（2020?平谷区二模）如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光照射到横截面为三角形的玻璃砖上，经玻璃砖折射后照到右侧光屏上。光屏足够大，下列说法正确的是（）
A．玻璃砖对a光的折射率比b光大
B．在真空中a光的传播速度比b光大
C．若两种光分别照射某金属板均发生光电效应，a光照射时光电子的最大初动能比b光
大
D．减小复色光的入射角度，两种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光12．（2020?朝阳区模拟）2017年12月6日报道，中国散裂中子源项目将于2018年前后建成。日前，位于广东东莞的国家大科学工程﹣﹣中国散裂中子源（CSNS ）首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段。对于有关中子的研究，下面说法正确的是（）
A．中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
B．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氨核和中子是裂变反应
C．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．核反应方程Po→X+He中的y＝206，X中中子个数为128 13．（2019?通州区二模）实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。如果电子具有足够大的初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，这一现象已被实验证实。关于上述逆康普顿散射，下列说法正确的是（）
A．相对于散射前的入射光，散射光在介质中的传播速度变大
B．若散射前的入射光照射某金属表面时能发生光电效应，则散射光照射该金属时，光电子的最大初动能将变大
C．散射后电子的速度一定变大
D．散射后电子的能量一定变大
14．（2019?东城区二模）研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之。当有光照射K极时，下列说法正确的是（）
A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关
B．光电子的最大初动能与入射光频率有关
C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流
D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大
15．（2019?丰台区二模）下列现象中，光表现出具有粒子性的是（）A．偏振现象B．干涉现象C．多普勒效应D．光电效应16．（2019?海淀区模拟）太阳辐射到地球表面的功率约为1400W/m2．其中包含了各种波长的红外线、可见光、紫外线等，以可见光部分最强。作为一种简化，我们认为太阳光全部是平均波长600nm（1nm＝10﹣9m）的黄绿光，每秒至少有5个这样的光子进入人眼才能引起视觉，人眼睛的瞳孔约为10mm2，则人眼能看到最远的与太阳相同的恒星与地球距离为多少倍的日地距离：（已知普朗克常数h＝6.63x10﹣34J?s）（）
A．9x104 B．9x107C．9 x1010D．9x1014 17．（2019?平谷区一模）瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟?阿什金、法国科学家热拉尔?穆鲁以及加拿大科学家唐娜?斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。阿什金发明的光镊工具能够“夹”
住微小如原子、病毒以及活细胞等物体。穆鲁和斯特里克兰发明了“啁啾（zhōujiū）脉冲放大”技术。“啁啾”出自唐诗“到大啁啾解游飏，各自东西南北飞”，形容鸟的鸣叫。
“啁啾脉冲放大”技术其原理为：将一段短脉冲在时域上展宽，然后放大，再进行压缩。
此项技术已经成为高强度激光的标准，应用于众多领域。则下列关于激光的说法合理的是（）
A．某激光器产生超短脉冲时长为2.0×10﹣13s，能量为1.0J，则此激光超短脉冲的功率为5.0×1013W
B．短脉冲激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，测得在该时间段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度。激光测速选取的时间间隔越长，测得物体移动的瞬时速度越准确
C．“啁啾”来源于鸟鸣，意即频率变化，“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化
D．利用光学镊子捕获活体细菌时，红外激光光镊比绿色激光光镊更容易杀死活体细菌18．（2018?海淀区模拟）首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与下列物理常量相关的是（）
A．引力常量G B．普朗克常量h
C．静电力常量k D．阿伏加德罗常数N A
19．（2018?东城区二模）用蓝光照射一光电管，有光电效应现象发生。欲使光电子逸出时最大初动能增大，下列方法有效的是（）
A．改用紫光照射B．改用红光照射
C．延长蓝光的照射时间D．增大蓝光的强度
20．（2018?西城区一模）2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2，然后经过4km 长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S′1和S′2相遇形成干涉，被探测器接收。
精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0．当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0．下列说法正确的是（）
A．引力波可以超光速传播
B．引力波不能传播能量
C．探测器接收到的两束波的频率相同
D．无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0
21．（2018?东城区一模）场致发射显微镜的构造如图所示：一根尖端直径约为100nm的针，位于真空玻璃球泡的中心，球的内表面涂有荧光材料导电膜，在膜与针之间加上如图所示的高电压，使针尖附近的电场高达4×109V/m，电子就被从针尖表面拉出并加速到达涂层，引起荧光材料发光。这样，在荧光屏上就看到了针尖的某种像（针尖表面的发射率图象），如分辨率足够高，还可以分辨出针尖端个别原子的位置。但由于电子波的衍射，会使像模糊影响分辨率。将电极方向互换，并在玻璃泡中充进氦气，则有氦离子产生打到荧光屏上，可使分辨率提高。以下判断正确的是（）
A．氦原子变成氦离子是在导电膜附近发生的
B．电子从针尖到导电膜做匀加速运动
C．电子或氦离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态
D．分辨率提高是因为氦离子的德布罗意波长比电子的长
22．（2018?石景山区一模）关于光子和光电子，下列说法中正确的是（）A．光子就是光电子
B．光电子是光电效应中吸收光子后飞离金属表面的电子
C．真空中光子和光电子的速度都是光速c
D．光电子和光子都带负电荷
23．（2020?北京模拟）由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的。这些能量值就是能级，能级是用来表达在一定能层上（K、L、M、N、O、P、Q）而又具有一定形状的电子云的电子。已知氦离子（He+）的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知（）
A．氦离子（He+）从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低
B．大量处在n＝3能级的氦离子（He+）向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子
C．氦离子（He+）处于n＝1能级时，能吸收45eV的能量跃迁到n＝2能级
D．氦离子（He+）从n＝4能级跃迁到n＝3能级，需要吸收能量
24．（2020?房山区二模）下列说法不正确的是（）
A．α粒子散射实验现象说明原子核是可以再分的
B．压强和温度对放射性元素衰变的快慢都没有影响
C．光电效应实验显示了光的粒子性
D．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，电子的动能减小，原子总能量增大
25．（2020?昌平区二模）卢瑟福指导他的助手进行的α散射实验所用仪器的示意图如图所示。放射源发射的α粒子打在金箔上，通过显微镜观察散射的α粒子。实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数的角度甚至大于90°，于是，卢瑟福大胆猜想（）
A．原子核内存在中子
B．原子核内存在质子
C．电子围绕原子核运动
D．原子内部有体积很小、质量很大的核
26．（2020?通州区一模）如图所示为氢原子能级图，现有大量处于n＝3能级的氢原子，向n＝1能级跃迁时，会辐射一些不同频率的光，分别标记为①、②、③，让这些光照射一个逸出功为2.29eV的金属板。下列说法正确的是（）
A．①比②的能量低
B．③比②的波长小
C．①、②、③都能发生光电效应
D．让①和②通过同一双缝干涉装置，①的条纹间距小于②的
27．（2020?西城区校级模拟）如图是氢原子能级图，大量处在激发态n＝5能级的氢原子向低能级跃迁，a是从n＝4能级跃迁到n＝2能级产生的光，b是从n＝5能级跃迁到n＝3能级产生的光。则（）
A．在相同的双缝干涉实验装置中，a光产生的干涉条纹比b光更宽
B．在同样的玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．用a光和b光分别照射逸出功为1.36eV 的某金属时，都能发生光电效应
D．a光和b光的光子动量之比为255：97
28．（2020?石景山区一模）氢原子的能级图如图所示。如果大量氢原子处于n＝3能级的激发态，则下列说法正确的是（）
A．这群氢原子只可能辐射1种频率的光子
B．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级，辐射光子的能量最大
C．这群氢原子辐射光子的最小能量为12.09eV
D．处于n＝3能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离29．（2020?海淀区校级三模）核聚变过程可以释放大量能量。一种典型的聚变反应就是四个氢原子核（质子）结合成一个氦原子核，大约释放28MeV的能量。太阳内部就时刻发生着核聚变，给我们带来光和热。如果想实现人工核聚变，困难在于原子核都带正电，互相排斥，一般情况下不能相互靠近而发生结合，只有在温度达到极高温度时，原子核的热运动速度非常大，才能冲破库仑斥力的壁垒，碰撞到一起发生结合，这叫热核反应。
根据统计物理学，绝对温度为T时，粒子的平均动能E k＝kT，其中k＝1.38×10﹣23J/K，叫做玻尔兹曼常量。理论计算表明，当质子的平均动能达到约7.2×105eV时，热运动的
质子容易发生结合而发生聚变反应。不考虑量子效应及相对论效应，根据以上信息结合经典理论，判断下列说法正确的是（）
A．将氦核的核子全部分开，大约需要28MeV的能量，氦核的比结合能约为14MeV B．若两个质子以相同初动能E0相向运动正碰而恰好结合，则一个质子从远处以初动能2E0与另一个静止的质子发生正碰，也能恰好结合
C．若两个质子以相同初动能E0相向运动正碰而恰好结合，则一个质子从远处以初动能4E0与另一个静止的质子发生正碰，也能恰好结合
D．由以上信息可以计算出发生热核反应时的温度约为107K量级
30．（2020?海淀区校级三模）下列四种说法中正确的是（）
（1）α粒子散射实验现象说明原子中有电子
（2）目前人类使用的核电站就是利用核聚变将核能转化为电能的
（3）铀、钚等重核分成中等质量的原子核的过程有质量亏损，释放出能量
（4）核子组成原子核时，比结合能越高，组成的原子核越稳定
A．（1）和（3）B．（2）和（4）C．（1）和（2）D．（3）和（4）31．（2020?东城区校级三模）下列核反应方程属于人工核转变的是（）A．Na→Mg+e
B．U+n→Xe+Sr+2n
C．F+He→Ne+H
D．H+H→He+n
32．（2020?朝阳区二模）下列关于核反应的说法正确的是（）
A．链式反应发生的条件是需要足够高的温度
B．静止的原子核发生α衰变时，α粒子和反冲核动能大小相等
C．聚变反应4H→He+e能够放出大量的能量说明He的比结合能比H大
D．卢瑟福利用α粒子轰击铝箔，发现了中子的存在
33．（2020?朝阳区校级三模）安全生活离不开安检，近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的CT成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。
安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置和大小，且不会对身体健康造成影响。
现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（）
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图象可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
34．（2020?朝阳区二模）太阳能源于其内部的聚变反应，太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核，太阳每秒钟辐射的能量约为4.0×1026J，下列说法正确的是（）
A．该聚变反应在常温下也容易发生
B．太阳每秒钟减少的质量约4.4×109kg
C．该聚变的核反应方程是4H→He+2e
D．目前核电站采用的核燃料主要是氢核
35．（2020?东城区二模）已知Th的半衰期为24天。4g Th经过72天还剩下（）
A．0.5g B．1g C．2g D．3.5g 36．（2020?昌平区二模）太阳就是一个巨大的热核反应堆，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，不断地放出能量。太阳的总输出功率约为3.8×1026W，太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。已知光速为3×108m/s，估算太阳每秒失去质量的数量级为（）A．106kg B．109kg C．1012kg D．1015kg
二．填空题（共1小题）
37．（2019?海淀区模拟）康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向运动，并且波长（填“不变”“变小”或“变长”）。
三．计算题（共2小题）
38．（2020?密云区一模）光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明，光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子（即一个个有确定能量和动量的“光子”）组成的。人们意识到，光既具有波动性，又具有粒子性。（c 为光速，h为普朗克常量）我们在磁场中学习过磁通量φ，其实在物理学中有很多通量的概念，比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量φc表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为J/s。
①光子具有能量。一束波长为λ的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上，其辐射通量为
φc，且全部被黑纸片吸收，求该束光单位体积内的光子数n；
②光子具有动量。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，
光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小，并判断若将黑纸片换成等大的白纸片，该束光对白纸片的压力有何变化。39．（2019?西城区一模）可利用如图l所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系。K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子。K与A之间的电压大小可以调整，电源的正负极也可以对调。
（1）a．电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近。试判断：光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动？b．现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板。求电子到达A极板时的动能E k
（2）在图l装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数，与电压表示
数U之间的关系，如图2所示，图中U c叫遏止电压。实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。请写出光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释。
（3）美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压U c与入射光的频率v。根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线。已知电子的电量e＝1.6×10﹣19C，求普朗克常量h。（将运算结果保留l位有效数字。）
四．解答题（共1小题）
40．（2020?海淀区校级三模）有一条横截面积S＝1mm2的铜导线，通过的电流I＝1A，已
知铜的密度ρ＝8.9×103kg/m3、摩尔质量M＝6.4×10﹣2kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol﹣1，电子的电量e＝1.6×10﹣19C，在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率。（保留1位有效数字）
（1）由上述计算结果可知：自由电子靠定向移动通过一条1m长的导线需要很长时间。可是电灯开关闭合时，电灯瞬间就亮了，感觉不到延迟。如何解释这个现象？
（2）进一步研究表明：金属内自由电子在常温下热运动的速率为105m/s这个量级，其动能用E k0表示。考虑这个动能之后，光电效应方程应该是E k0+hv＝W0+E km，可是教材上光电效应方程并没有E k0这一项。试通过定量计算说明其原因。（已知电子质量m＝9.1×10﹣31kg，铜的截止频率为1.06×1015Hz，普朗克常量h＝6.63×10﹣34J?s，某次实验中单个光子能量约75eV＝1.2×10﹣17J）
2018-2020年北京高考各地模拟试题分类（10）——波粒二象性
原子物理
参考答案与试题解析
一．选择题（共36小题）
1．（2020?海淀区校级三模）蓝光光碟是利用波长较短（波长约为405nm）的蓝色激光读取和写入数据的光碟，而传统DVD需要光头发出红色激光（波长约为650nm）来读取或写入数据。对于光存储产品来说，目前蓝光是最先进的大容量光碟格式，蓝光极大地提高了光盘的存储容量。如图所示，一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是（）
A．如果用a光照射不能使某金属发生光电效应，则用b光照射就一定能使该金属发生光电效应
B．用b光可在光盘上记录更多的数据信息
C．使用同种装置，用b光做双缝干涉实验得到的条纹比用a光得到的条纹宽
D．b光在水中传播的速度较a光大
【解答】解：AB、根据光的可逆性结合折射定律可知，n＝，折射角相同，入射角大的折射率大，从图可知，b光的折射率大，所以a为红光束，b为蓝光束，由题意得，b光可以在光盘上记录更多的数据信息，折射率大的频率大，a光的频率小于b光频率，所以用a光照射不能使某金属发生光电效应，用b光照射不一定能使该金属发生光电效应，故A错误，B正确；
C、a光的频率小于b光频率，则a波长大于b光的波长，根据双缝条纹间距公式可知，
△x＝，波长越长，条纹越宽，故C错误；
D、根据传播速度公式可知，v＝，又n a＜n b，解得v a＞v b，故D错误。
故选：B。
2．（2020?朝阳区二模）已知某种光的频率为γ，水对这种光的折射率为n，普朗克常量为h，光速为c。下列说法正确的是（）
A．这种光子进入水中后的波长为
B．这种光子进入水中后的能量为
C．这种光经过同样的小孔发生衍射现象，在水中衍射现象比在空气中明显
D．用该光和频率为2γ的光分别照射同种金属均有电子逸出，两遏止电压之比小于1：2【解答】解：A、该光进入水中后的速度：v＝，根据c＝λγ，可知这种光子在水中的波长为：λ′＝，故A错误；
B、该光子进入水中后的能量不变，仍然为：E＝hγ，故B错误；
C、结合A的分析可知，光进入水中后的波长减小，结合发生明显衍射的条件可知，这
种光经过同样的小孔发生衍射现象，在水中衍射现象比在空气中更不明显，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程，可得电子的最大初动能为：E k＝hγ﹣W，用该光和频率
为2γ的光分别照射同种金属均有电子逸出，则该光和频率为2γ的光分别照射同种金属逸出的电子的动能之比小于1：2；又根据动能定理：，可知两遏止电压之比小于1：2，故D正确。
故选：D。
3．（2020?西城区二模）激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测出光强经过了强﹣弱﹣强﹣弱﹣强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（）
A．A束激光的频率大于B束激光的频率
B．整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大
C．整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹
D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长
【解答】解：A、由于A、B两束激光，经完全对称的两个通道在光电探测器处相遇，产生干涉条纹，说明这两束激光的频率是相等的，故A错误；
B、在装置加速沿顺时针转动的过程中，激光器射出的B光沿顺时针方向先由反射镜再
到光电探测器，而A光沿逆时针方向先由反射镜再到光电探测器，故A光的光程会变短，B光的光程会变长，这与运动的相对性类似，设甲车在向右运动，车中间放一个发光源，则对车外的人而言，光到达右端的时间要比到达左端的时间长，故B错误；
C、整个装置加速转动过程中，已经知道在光电探测器C上出现了强、弱、强变化，则
说明该处有明条纹和暗条纹出现，即有加强和减弱的区域，故C错误；
D、因为整个装置加速转动过程中，光电探测器的中央位置C处已经检测出光强经过了
强﹣弱﹣强﹣弱﹣强的变化过程，设第一个强，说明是光的加强，两束激光的路程差为0，它变成弱，由光程差是0变化为半波长的奇数倍，即1倍，所以为，然后再由弱变为强，又变为半波长的偶数倍，即为2倍，所以光程差为×2＝λ，同理可以得出激光从强再变为强，两束激光的路程差变化了×4＝2λ，即2个波长，故D正确。
故选：D。
4．（2020?朝阳区二模）已知某种光的频率为v，光速为c，普朗克常量为h。下列说法正确的是（）
A．这种光子的波长为cv
B．这种光子的动量为
C．该光与另一束强度相同、频率为2v的光相遇时可以产生光的干涉现象
D．用该光照射逸出功为W的金属有电子逸出，则电子的最大初动能为hv﹣W
【解答】解：A、根据c＝λv，可知这种光子的波长为λ＝，故A错误；
B、根据德布罗意波长公式，可知这种光子的动量为：，故B错误；
C、根据干涉的必要条件是两种光的频率必须相同，所以该光与另一束强度相同、频率为
2v的光相遇时不能产生光的干涉现象，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程，可得电子的最大初动能为：E k＝hv﹣W，故D正确。
故选：D。
5．（2020?丰台区二模）如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是（）
A．在水中，a光的频率大于b光的频率
B．在水中，a光的光速大于b光的光速
C．在水中，a光的波长大于b光的波长
D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上也一定能发生光电效应【解答】解：AC、由图知两束的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，通过折射定律可知：n a＞n b，由于折射率越大，光的频率越大，波长越小，则a光的波长小于b光，b光的频率比a光的频率小，故A正确，C错误；
B、根据v＝可知，a光的光速小于b光的光速，故B错误；
D、根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于极限频率，如果用单色光a照射某
种金属能发生光电效应，说明a光的频率大于金属的极限频率，单色光b的频率小，不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选：A。
6．（2020?通州区一模）关于泊松亮斑，下列说法正确的是（）
A．是光的衍射现象，显著表现出光的波动性
B．是光的衍射现象，显著表现出光的粒子性
C．是光的干涉现象，显著表现出光的波动性
D．是光的干涉现象，显著表现出光的粒子性
【解答】解：泊松亮斑是光的衍射现象，衍射是波特有的现象，所以能够表现出光的波动性，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7．（2020?朝阳区一模）把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。
用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。下列推断合理的是（）
A．验电器指针的张角会不断变大
B．验电器指针的张角会先变小后变大
C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子
D．若改用红外线照射锌板也一定会使验电器指针的张角发生变化
【解答】解：C、发生光电效应时，锌板会有光电子逸出，锌板因此而失去电子，验电器指针的张角也会因此而发生变化，故C错误。
B、由于锌板原来带负电，发生光电效应时，电子不断减少，锌板带电量先减小后增大，
验电器指针的张角也会先变小后变大，故A错误，B正确。
D、因为红外线的频率小于紫外线的频率，用红外线照射，不一定产生光电效应，验电器
指针的张角也不一定会发生变化，故D错误。
故选：B。
8．（2020?房山区一模）下列有关四幅图的说法中，正确的是（）