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cvB．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5.0×1013WB．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hC．静电力常量k D．阿伏加德罗常数N A19．（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021．（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。