2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性（2025年4月）

第73頁（共73頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性（2025年4月）一．選擇題（共10小題）1．（2025?重慶模擬）某同學(xué)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，已知極板K為某種金屬，其逸出功為6.2eV，用光子能量為3.8eV的單色光照射極板K，則（）A．增加光照時間一定能發(fā)生光電效應(yīng) B．用更大頻率的光照射一定能發(fā)生光電效應(yīng) C．增加光照強(qiáng)度一定能發(fā)生光電效應(yīng) D．改用頻率更高的光照射極板K，該金屬的逸出功不變2．（2025?阿城區(qū)校級二模）哈爾濱工業(yè)大學(xué)的低溫物理實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家利用高壓電場研究氘核（12HA．3 B．2 C．33 D．3．（2025?天津一模）甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個亮條紋的中心距離為Δx，若Δx甲＜Δx乙，比較甲、乙兩種單色光，則下列說法正確的是（）A．真空中甲光的波長較長 B．甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而乙光不能 C．甲光發(fā)生全反射時的臨界角較大 D．乙光的光子能量較小4．（2025?湖南模擬）關(guān)于光電效應(yīng)與波粒二象性，下列說法正確的是（）A．對于同一種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能不僅與入射光的頻率有關(guān)，還與入射光的強(qiáng)度有關(guān) B．用同種頻率的光照射某種金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)時，光的強(qiáng)度越大，飽和光電流越小 C．戴維森和G?P?湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射實(shí)驗(yàn)，證明了電子的粒子性 D．德布羅意提出物質(zhì)波的觀念被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，表明電子、質(zhì)子、原子等粒子不但具有粒子的性質(zhì)而且具有波動的性質(zhì)5．（2025?船山區(qū)校級二模）如圖所示，一束復(fù)色光通過矩形玻璃磚后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率比b光大 B．在玻璃磚中的傳播速度，a光比b光小 C．若用b光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，則用a光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng) D．通過同一雙縫干涉演示儀，a光形成的條紋間距比b光的大6．（2025春?沙坪壩區(qū)校級月考）平行太陽光透過大氣中整齊的六角形冰晶時，中間的光線是由太陽直射過來的，是“真正的太陽”；左右兩條光線是折射而來，沿水平方向朝左右折射約22°是“假太陽”。圖甲為太陽光穿過轉(zhuǎn)動的六角形冰晶形成“雙太陽”的示意圖，圖乙為a、b兩種單色光穿過六角形冰晶的過程圖，則（）A．真空中a比b的速度大 B．冰晶對a的折射率比對b的折射率大 C．a(chǎn)光光子能量比b光大 D．用a、b光在相同實(shí)驗(yàn)條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a的條紋間距大7．（2025?海南模擬）如圖所示，光電管的陰極K由某種金屬材料制成，現(xiàn)用一束單色光由窗口射入光電管后，照射陰極K。下列說法正確的是（）A．只要入射光的強(qiáng)度足夠大，電流表一定有示數(shù) B．只要入射光的頻率足夠大，電流表就會有示數(shù) C．若將電源換成導(dǎo)線，電流表一定沒有示數(shù) D．電源電壓過低時，無論用何種光照射，電流表一定沒有示數(shù)8．（2025?遵義模擬）為研究某稀有金屬的光電特性，用頻率為ν的光照射該金屬時，檢測到逸出光電子的最大初動能為Ek。已知普朗克常量為h，則該金屬的極限頻率為（）A．v B．hv-Ekh C．9．（2025?北碚區(qū)校級模擬）北斗二期導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘，它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘的，如圖為氫原子能級圖，a、b、c為氫原子能級躍遷過程中所發(fā)出的三種光，則下列說法正確的是（）A．氫原子從低能級向高能級躍遷時輻射光子 B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，形成的線狀光譜總共有3條亮線 C．在相同條件下，a、b、c三種光中，b光最容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．用b光照射處于n＝2能級的氫原子，氫原子會發(fā)生電離10．（2025?南京一模）如圖甲為氫原子光譜，圖乙為氫原子部分能級圖。圖甲中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ屬于巴爾末系，都是氫原子從高能級向n＝2能級躍遷時產(chǎn)生的譜線。下列說法正確的是（）A．Hβ對應(yīng)的光子能量比Hγ的大 B．Hβ對應(yīng)的光子動量比Hγ的大 C．Hδ是氫原子從n＝3向n＝2能級躍遷時產(chǎn)生的 D．氫原子從高能級向n＝1能級躍遷時產(chǎn)生的譜線均在Hδ的左側(cè)二．多選題（共5小題）（多選）11．（2025?惠東縣三模）如圖所示，為關(guān)于近代物理學(xué)的圖象，則下列說法正確的有（）A．如圖甲所示，由黑體的輻射強(qiáng)度與輻射光波長的關(guān)系可知，隨溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長方向移動 B．如圖乙所示，發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光光強(qiáng)越強(qiáng)，光電子的最大初動能也就越大 C．如圖丙所示，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子與金原子中的原子核碰撞可能會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) D．如圖丁所示，大量氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，躍遷過程中可能釋放出6種頻率的光子，其中從n＝4的能級躍遷到n＝3能級輻射的光子波長最長（多選）12．（2025春?沙坪壩區(qū)校級月考）如圖甲所示，某款條形碼掃描探頭上裝有發(fā)光二極管和光電管，工作原理圖如圖乙。打開掃描探頭，發(fā)光二極管發(fā)出紅光。將探頭對準(zhǔn)條形碼移動，紅光遇到條形碼的黑色線條時，光幾乎全部被吸收；遇到白色空隙時光被大量反射到探頭上，光電管發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生光電流。通過信號處理系統(tǒng)，條形碼就被轉(zhuǎn)換成了脈沖電信號，則（）A．掃描探頭在條形碼上移動的速度不能太快，否則光電管來不及發(fā)生光電效應(yīng) B．若僅將掃描探頭的發(fā)光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動能不變 C．若僅將發(fā)光二極管換為發(fā)藍(lán)光，也能發(fā)生光電效應(yīng) D．若將發(fā)光二極管發(fā)出的光的頻率減小，只要照射時間夠長，也一定能正常識別條形碼（多選）13．（2025?中衛(wèi)一模）“不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見彩虹”，彩虹是一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)陽光照射到空中的雨點(diǎn)時，光線被折射及反射，在空中形成七彩光譜。太陽光射到小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路如圖所示，a、b為兩種折射出的單色光。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的波長大于b光的波長 B．在水珠中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 C．用同一雙縫干涉裝置看到b光的干涉條紋間距比a光的寬 D．若a光可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)（多選）14．（2025?內(nèi)蒙古模擬）如圖，不帶電的鋅板經(jīng)紫外線短暫照射后，其前面的試探電荷q受到了斥力，則（）A．q帶正電 B．q遠(yuǎn)離鋅板時，電勢能減小 C．可推斷鋅原子核發(fā)生了β衰變 D．用導(dǎo)線連接鋅板前、后表面，q受到的斥力將消失（多選）15．（2025?溫州二模）如圖所示為一種光電效應(yīng)演示儀，光電管與電流計、電源相連，其入射光的波長與光強(qiáng)可以通過光調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。逐漸調(diào)節(jié)照射到金屬板M的入射光波長，當(dāng)波長為λ1時，電流計的示數(shù)剛好為零，此時將電源正負(fù)極對調(diào)，電流計示數(shù)不為零，再逐漸調(diào)節(jié)入射光照的波長至λ2，電流計的示數(shù)恰好變成零。已知電源路端電壓為U，不考慮電流計內(nèi)阻，元電荷為e，真空中光速為c，則（）A．λ1＜λ2 B．可求得普朗克常量h=eUC．當(dāng)光的波長為λ2時，僅增大光的波長，電流計示數(shù)將不為零 D．當(dāng)光的波長為λ2時，僅增大光的強(qiáng)度，電流計示數(shù)將不為零三．解答題（共5小題）16．（2025?雞西模擬）如圖為研究光電效應(yīng)的裝置示意圖，位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的光電效應(yīng)發(fā)生器可產(chǎn)生大量光電子，并沿各個方向進(jìn)入x軸上方區(qū)域，該區(qū)域存在垂直xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。x軸下方的分析器由兩塊相距為d、長度足夠的平行金屬薄板M和N組成，其中位于x軸的M板上有一小孔C（孔徑忽略不計），N板連接電流表后接地。已知光電效應(yīng)極限頻率為ν0，普朗克常量為h，電子質(zhì)量為m、電荷量為e。入射光頻率逐漸增大至2ν0時，開始有電子射入孔C，未能射入孔C的其他離子被分析器的接地外罩屏蔽（圖中沒有畫出）。不計離子的重力及相互作用，不考慮離子間的碰撞。現(xiàn)以頻率為3ν0的光照射實(shí)驗(yàn)裝置：（1）求孔C所處位置的坐標(biāo)x0；（2）求電子打在M板上區(qū)域的長度L1；（3）求電子打在N板上區(qū)域的長度L2。17．（2025?常州校級模擬）如圖，兩根相距l(xiāng)的無限長平行光滑金屬軌固定放置。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ（sinθ＝0.6）。導(dǎo)軌間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將導(dǎo)軌與阻值為R的電阻、開關(guān)S、真空器件P用導(dǎo)線連接，P側(cè)面開有可開閉的通光窗N，其余部分不透光；P內(nèi)有陰極K和陽極A，陰極材料的逸出功為W。斷開S，質(zhì)量為m的的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，沿導(dǎo)軌由靜止下滑，下滑過程中始終保持水平，除R外，其余電阻均不計，重力加速度大小為g。電子電荷量為e，普朗克常數(shù)為h。（1）求ab開始下滑瞬間的加速度大小；（2）求ab速度能達(dá)到的最大值；（3）關(guān)閉N，閉合S，ab重新達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)后打開N，用單色光照射K，若ab保持運(yùn)動狀態(tài)不變，求單色光的最大頻率。18．（2025?廣東一模）碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中，碰撞的研究起著重要的作用。（1）通常我們研究光滑水平面上兩個物體的碰撞，如圖1所示。請你進(jìn)行判定：若在粗糙斜面上，如圖2所示，兩個小球發(fā)生碰撞，碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量是否守恒。（2）裂變反應(yīng)可以在人工控制下進(jìn)行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，有利于中子被鈾核俘獲而發(fā)生裂變。如圖3所示，一個中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M＞m。為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。（3）康普頓在研究石墨對X射線的散射時，提出光子不僅具有能量，而且具有動量，光子動量p=h碰撞后光子的方向與入射方向夾角為α，電子的速度方向與入射方向夾角為β，其簡化原理圖如圖4所示。光子和電子組成的系統(tǒng)碰撞前后動量守恒，動量守恒定律遵循矢量運(yùn)算的法則。已知入射光波長λ，普朗克常量為h。求碰撞后光子的波長λ′。19．（2025?普陀區(qū)二模）發(fā)光二極管（LED）可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，并具有單向?qū)щ娦浴Ｓ帽硎?，電流只有從?biāo)有“+”的一端流入時，二極管才能發(fā)光。（1）某發(fā)光二極管發(fā)出波長為λ的光，已知普朗克常量為h，光速為c，則該束光中光子的動量大小為。A.hB.hC.hλD.h（2）將紅、綠兩個發(fā)光二極管作為指示燈，與螺線管連接成閉合回路，如圖所示。磁鐵S極朝下，從圖中位置靜止釋放穿過線圈的過程中，紅、綠兩燈發(fā)光的情況是。A.只有紅燈亮B.只有綠燈亮C.先紅燈亮后綠燈亮D.先綠燈亮后紅燈亮（3）a、b、c、d四個相同的發(fā)光二極管，與電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源、自感線圈L、滑動變阻器R、開關(guān)S等元件連接成如圖所示電路。某同學(xué)在t＝0時，閉合S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時再斷開S。在此過程中：①一直沒發(fā)光的發(fā)光二極管是；A.aB.bC.cD.d②通過電流傳感器的電流i隨時間t的變化關(guān)系可能是。A.B.C.D.（4）某種射燈及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖所示。發(fā)光二極管封裝在半徑為R透明半球體中，其管芯的發(fā)光面AOB是半徑為r的圓面，其圓心與半球體的球心O重合。若發(fā)光面發(fā)出的光第一次到達(dá)半球面時，均可從球面射出，則透明半球體的折射率應(yīng)小于。A.rB.RC.RD.r（5）某同學(xué)利用LED制作頻閃光源，結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為22：1。該LED的伏安特性曲線如圖（b）所示。副線圈的輸出電壓e＝50sin（100πt）V。①原線圈輸入電壓的有效值為V；②若定值電阻R0的阻值為500Ω，工作時流過LED的最大電流約為mA（保留2位有效數(shù)字）。20．（2025?泰州模擬）如圖甲所示為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，用波長為λ的單色光照射光電管的陰極K，用理想微安表測得的I與理想電壓表測得的U關(guān)系如圖乙所示，圖中AB段近似為直線，A點(diǎn)電壓為UA，B點(diǎn)電流為IB，電子的電量為e，真空中的光速為c，普朗克常量h。求：（1）陰極K的逸出功W0；（2）斷開開關(guān)S，保持入射光光強(qiáng)、頻率均不變，兩電表均有示數(shù)，將光電管等效為電源，求該等效電源的電動勢E和內(nèi)阻r。

2025年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性（2025年4月）參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）題號12345678910答案DADDDDBBCD二．多選題（共5小題）題號1112131415答案CDBCADABAB一．選擇題（共10小題）1．（2025?重慶模擬）某同學(xué)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，已知極板K為某種金屬，其逸出功為6.2eV，用光子能量為3.8eV的單色光照射極板K，則（）A．增加光照時間一定能發(fā)生光電效應(yīng) B．用更大頻率的光照射一定能發(fā)生光電效應(yīng) C．增加光照強(qiáng)度一定能發(fā)生光電效應(yīng) D．改用頻率更高的光照射極板K，該金屬的逸出功不變【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】只有光子頻率大于截止頻率即光子能量大于逸出功才能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出功只與金屬本身有關(guān)?！窘獯稹拷猓篈C．因?yàn)楣庾幽芰啃∮谝莩龉?，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)，光照強(qiáng)度和光照時間不是能否發(fā)生光電效應(yīng)的決定因素，故AC錯誤；B．用更大頻率的光照射，如果光子能量仍小于逸出功，所以不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；D．改用頻率更高的光照射極板K，該金屬的逸出功不變，逸出功只與金屬本身有關(guān)，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率（又叫極限頻率），不同的金屬對應(yīng)著不同的截止頻率。2．（2025?阿城區(qū)校級二模）哈爾濱工業(yè)大學(xué)的低溫物理實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家利用高壓電場研究氘核（12HA．3 B．2 C．33 D．【考點(diǎn)】德布羅意波的公式．【專題】定量思想；推理法；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)動能定理，結(jié)合德布羅意波長公式求解。【解答】解：帶電粒子加速過程，根據(jù)動能定理有：qU=德布羅意波長為：λ=聯(lián)立解得：λ=假設(shè)氘核的電荷量為e，質(zhì)量為2m，氦核的電荷量為2e，質(zhì)量為3m，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得它們的德布羅意波長之比為：λ氘λ氦=3故選：A?！军c(diǎn)評】本題的關(guān)鍵是對公式正確掌握，基礎(chǔ)題，比較簡單。3．（2025?天津一模）甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個亮條紋的中心距離為Δx，若Δx甲＜Δx乙，比較甲、乙兩種單色光，則下列說法正確的是（）A．真空中甲光的波長較長 B．甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而乙光不能 C．甲光發(fā)生全反射時的臨界角較大 D．乙光的光子能量較小【考點(diǎn)】能量子與量子化現(xiàn)象；光的雙縫干涉圖樣．【專題】定性思想；推理法；光的干涉專題；理解能力．【答案】D【分析】偏振現(xiàn)象時橫波特有的現(xiàn)象；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，結(jié)合條紋間距的大小比較出波長的大小，從而得出頻率、折射率的大小，根據(jù)sinC=【解答】解：A、根據(jù)Δx=ldλ結(jié)合Δx甲＜ΔxB、偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，由于光是橫波，故甲、乙都可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，故B錯誤；C、甲光的波長小于乙光的波長，則甲光的頻率較大，則其折射率也大，根據(jù)sinC=1n可知，甲光發(fā)生全反射時D、由于甲光的頻率較大，根據(jù)?＝hν，那么甲光的光子能量較大，乙光的光子能量較小，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】解決本題的掌握雙縫干涉條紋的間距公式，知道波長、頻率、折射率、及臨界角的大小。4．（2025?湖南模擬）關(guān)于光電效應(yīng)與波粒二象性，下列說法正確的是（）A．對于同一種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能不僅與入射光的頻率有關(guān)，還與入射光的強(qiáng)度有關(guān) B．用同種頻率的光照射某種金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)時，光的強(qiáng)度越大，飽和光電流越小 C．戴維森和G?P?湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射實(shí)驗(yàn)，證明了電子的粒子性 D．德布羅意提出物質(zhì)波的觀念被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，表明電子、質(zhì)子、原子等粒子不但具有粒子的性質(zhì)而且具有波動的性質(zhì)【考點(diǎn)】光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；光具有波粒二象性；實(shí)物粒子的波動性；分析能級躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；電磁學(xué)物理學(xué)史．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；理解能力．【答案】D【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hv＝W0＝eUc，及光電效應(yīng)的特點(diǎn)判斷；根據(jù)電子的波粒二象性判斷?！窘獯稹拷猓篈．對于同一種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν﹣W0，可知光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故A錯誤；B．用同種頻率的光照射某種金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)時，光的強(qiáng)度越大，單位時間內(nèi)打出的光電子越多，則飽和光電流越大，故B錯誤；C．戴維森和G?P?湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射實(shí)驗(yàn)，從而證明了電子的波動性，故C錯誤；D．德布羅意提出物質(zhì)波的觀念被實(shí)驗(yàn)證實(shí)，表明電子、質(zhì)子、原子等粒子不但具有粒子的性質(zhì)而且具有波動的性質(zhì)，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件，以及知道光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與入射光頻率的關(guān)系；知道電子的波粒二象性。5．（2025?船山區(qū)校級二模）如圖所示，一束復(fù)色光通過矩形玻璃磚后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率比b光大 B．在玻璃磚中的傳播速度，a光比b光小 C．若用b光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，則用a光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng) D．通過同一雙縫干涉演示儀，a光形成的條紋間距比b光的大【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光的折射定律；光的雙縫干涉圖樣．【專題】定量思想；推理法；物理光學(xué)綜合專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)折射定律，光在介質(zhì)中的速度公式，結(jié)合光電效應(yīng)的發(fā)生條件以及雙縫干涉條紋間距公式分析求解?！窘獯稹拷猓篈．由圖知兩束光的入射角相等，b的折射角小于a的折射角，根據(jù)折射定律可知，玻璃磚對a光的折射率比對b光的小，故a光的頻率比b光的頻率小，故A錯誤；B．由于玻璃磚對b光的折射率大，根據(jù)光在介質(zhì)中的速度公式v=可知在玻璃磚中b光的傳播速度比a光的小，故B錯誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)的發(fā)生條件可知，由于b光的頻率較大，若b光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；D．由于玻璃磚對b光的折射率大，故空氣中b光的波長更小，根據(jù)Δx=可知，經(jīng)同一套雙縫干涉裝置發(fā)生干涉，a光形成的條紋間距比b光的大，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題考查了物理光學(xué)相關(guān)知識，理解光電效應(yīng)的發(fā)生條件以及雙縫干涉條紋間距公式是解決此類問題的關(guān)鍵。6．（2025春?沙坪壩區(qū)校級月考）平行太陽光透過大氣中整齊的六角形冰晶時，中間的光線是由太陽直射過來的，是“真正的太陽”；左右兩條光線是折射而來，沿水平方向朝左右折射約22°是“假太陽”。圖甲為太陽光穿過轉(zhuǎn)動的六角形冰晶形成“雙太陽”的示意圖，圖乙為a、b兩種單色光穿過六角形冰晶的過程圖，則（）A．真空中a比b的速度大 B．冰晶對a的折射率比對b的折射率大 C．a(chǎn)光光子能量比b光大 D．用a、b光在相同實(shí)驗(yàn)條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a的條紋間距大【考點(diǎn)】光子與光子的能量；光的折射定律；光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；光的干涉專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)真空光速，折射率和光子能量公式，雙縫干涉干涉條紋間距公式列式解答?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)所有光在真空的光速相等，可知真空中a與b的速度一樣大，故A錯誤；B.由圖可知，太陽光射入冰晶時，a光的偏折程度比b光的偏折程度小，則a的折射率比b的小，故B錯誤；C.a的折射率比b的小，則a的頻率比b的小，根據(jù)E＝hν可知a的光子能量比b的小，故C錯誤；D.a的頻率比b的小，則a的波長比b的大，用a、b光在相同實(shí)驗(yàn)條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，根據(jù)Δx=Ldλ，可知故選：D?！军c(diǎn)評】考查真空光速，折射率和光子能量公式，雙縫干涉干涉條紋間距公式，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。7．（2025?海南模擬）如圖所示，光電管的陰極K由某種金屬材料制成，現(xiàn)用一束單色光由窗口射入光電管后，照射陰極K。下列說法正確的是（）A．只要入射光的強(qiáng)度足夠大，電流表一定有示數(shù) B．只要入射光的頻率足夠大，電流表就會有示數(shù) C．若將電源換成導(dǎo)線，電流表一定沒有示數(shù) D．電源電壓過低時，無論用何種光照射，電流表一定沒有示數(shù)【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；理解能力．【答案】B【分析】根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件判斷即可?！窘獯稹拷猓篈．能否發(fā)生光電效應(yīng)要看入射光的頻率是否大于金屬的極限頻率，如果入射光的頻率小于金屬的極限頻率，即使入射光的強(qiáng)度足夠大，也不會發(fā)生光電效應(yīng)，即電流表不一定有示數(shù)，故A錯誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件，只有當(dāng)入射光的頻率足夠大，才可能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表才會有示數(shù)，故B正確；C．若能發(fā)生光電效應(yīng)，則若將電源換成導(dǎo)線，電流表也會有示數(shù)，故C錯誤；D．因所加電壓為正向電壓，若能發(fā)生光電效應(yīng)，即使電源電壓過低時，電流表也會有示數(shù)，故D錯誤。故選：B?！军c(diǎn)評】該題考查光電效應(yīng)發(fā)生的條件，能理解即可正確解得。8．（2025?遵義模擬）為研究某稀有金屬的光電特性，用頻率為ν的光照射該金屬時，檢測到逸出光電子的最大初動能為Ek。已知普朗克常量為h，則該金屬的極限頻率為（）A．v B．hv-Ekh C．【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【專題】定量思想；方程法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，得出金屬的極限頻率?！窘獯稹拷猓河妙l率為ν的單色光照射該金屬，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，可知光電子的最大初動能為Ek＝hν﹣W0當(dāng)最大初動能為零時，則有W0＝hν0聯(lián)立解得ν0=故ACD錯誤，B正確。故選：B?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程。9．（2025?北碚區(qū)校級模擬）北斗二期導(dǎo)航系統(tǒng)的“心臟”是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘，它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘的，如圖為氫原子能級圖，a、b、c為氫原子能級躍遷過程中所發(fā)出的三種光，則下列說法正確的是（）A．氫原子從低能級向高能級躍遷時輻射光子 B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，形成的線狀光譜總共有3條亮線 C．在相同條件下，a、b、c三種光中，b光最容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．用b光照射處于n＝2能級的氫原子，氫原子會發(fā)生電離【考點(diǎn)】分析能級躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；分析能級躍遷過程中釋放的光子種類；計算能級躍遷過程吸收或釋放的能量；原子電離的條件．【專題】定量思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；推理論證能力．【答案】C【分析】氫原子從低能級向高能級躍遷時要吸收能量；根據(jù)C42計算；比較三種光的波長，然后根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件分析；計算出b光的能量，與處于n＝【解答】解：A、氫原子從低能級向高能級躍遷時要吸收能量，故A錯誤；B、大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，根據(jù)C42=6種可得，形成的線狀光譜總共有6C、由圖可知，在a、b、c三種光中，b光的能量最小，即a光的波長最長，所以在相同條件下，b光最容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；D、由圖可知b光子的能量大小為E＝E4﹣E2＝﹣0.85eV﹣（﹣3.40eV）＝2.55eV＜3.40eV，所以用b光照射處于n＝2能級的氫原子，氫原子不會發(fā)生電離，故D錯誤。故選：C。【點(diǎn)評】本題考查了能級躍遷問題，知道從低能級向高能級躍遷，氫原子需要吸收能量，知道發(fā)生明顯衍射的條件和氫原子發(fā)生電離的條件。10．（2025?南京一模）如圖甲為氫原子光譜，圖乙為氫原子部分能級圖。圖甲中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ屬于巴爾末系，都是氫原子從高能級向n＝2能級躍遷時產(chǎn)生的譜線。下列說法正確的是（）A．Hβ對應(yīng)的光子能量比Hγ的大 B．Hβ對應(yīng)的光子動量比Hγ的大 C．Hδ是氫原子從n＝3向n＝2能級躍遷時產(chǎn)生的 D．氫原子從高能級向n＝1能級躍遷時產(chǎn)生的譜線均在Hδ的左側(cè)【考點(diǎn)】分析能級躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】AB.根據(jù)圖甲的波長關(guān)系判斷頻率大小，再結(jié)合動量公式、能量公式分析解答；CD.根據(jù)波長和頻率關(guān)系進(jìn)行分析判斷?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)圖甲可知，Hβ對應(yīng)的光子波長比Hγ的大，則頻率低，由動量公式p=hλ，能量E＝hν，可知HβC.由圖可知，四條譜線中Hδ譜線的波長最短，頻率最大，而氫原子從高能級向n＝2能級躍遷產(chǎn)生的光子中，從n＝3能級向n＝2能級躍遷時產(chǎn)生的光子能量最小，其波長最長，頻率最小，故C錯誤；D.氫原子從高能級向n＝1能級躍遷時產(chǎn)生的光子能量均大于Hδ，則波長均小于Hδ，譜線均在Hδ的左側(cè)，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評】考查波長和頻率關(guān)系，以及光子能量和動量的公式，結(jié)合躍遷的問題進(jìn)行綜合分析解答。二．多選題（共5小題）（多選）11．（2025?惠東縣三模）如圖所示，為關(guān)于近代物理學(xué)的圖象，則下列說法正確的有（）A．如圖甲所示，由黑體的輻射強(qiáng)度與輻射光波長的關(guān)系可知，隨溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長方向移動 B．如圖乙所示，發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光光強(qiáng)越強(qiáng)，光電子的最大初動能也就越大 C．如圖丙所示，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子與金原子中的原子核碰撞可能會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) D．如圖丁所示，大量氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，躍遷過程中可能釋放出6種頻率的光子，其中從n＝4的能級躍遷到n＝3能級輻射的光子波長最長【考點(diǎn)】分析能級躍遷過程中的能量變化（吸收或釋放能量）；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【專題】定性思想；推理法；衰變和半衰期專題；分析綜合能力．【答案】CD【分析】由圖可得出波長與輻射強(qiáng)度及溫度之間的關(guān)系；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν﹣W0得出最大初動能與入射光頻率v的關(guān)系式進(jìn)行分析；α粒子和金原子的原子核發(fā)生碰撞，會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)；躍遷過程中，根據(jù)Cn2求解釋放多少種頻率的光子，根據(jù)能級差，結(jié)合公式c＝λ【解答】解：A、如圖甲所示，由黑體的輻射強(qiáng)度與輻射光波長的關(guān)系可知，隨溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，故A錯誤；B、如圖乙所示，發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光頻率越大，光電子的最大初動能也就越大，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯誤；C、如圖丙所示，a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子與金原子中的原子核碰撞可能會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故C正確；D、如圖丁所示，大量氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，躍遷過程中可能釋放出C32=6種頻率的光子，其中從n＝4的能級躍遷到n＝3故選：CD?！军c(diǎn)評】本題考查了黑體輻射、光電效應(yīng)、α粒子散射實(shí)驗(yàn)、能級躍遷等基礎(chǔ)知識，要求學(xué)生對這部分知識要重視課本，強(qiáng)化理解并熟練應(yīng)用。（多選）12．（2025春?沙坪壩區(qū)校級月考）如圖甲所示，某款條形碼掃描探頭上裝有發(fā)光二極管和光電管，工作原理圖如圖乙。打開掃描探頭，發(fā)光二極管發(fā)出紅光。將探頭對準(zhǔn)條形碼移動，紅光遇到條形碼的黑色線條時，光幾乎全部被吸收；遇到白色空隙時光被大量反射到探頭上，光電管發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生光電流。通過信號處理系統(tǒng)，條形碼就被轉(zhuǎn)換成了脈沖電信號，則（）A．掃描探頭在條形碼上移動的速度不能太快，否則光電管來不及發(fā)生光電效應(yīng) B．若僅將掃描探頭的發(fā)光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動能不變 C．若僅將發(fā)光二極管換為發(fā)藍(lán)光，也能發(fā)生光電效應(yīng) D．若將發(fā)光二極管發(fā)出的光的頻率減小，只要照射時間夠長，也一定能正常識別條形碼【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)的截止頻率．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；理解能力．【答案】BC【分析】光電效應(yīng)具有瞬時性；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程以及光電效應(yīng)發(fā)生的條件分析?！窘獯稹拷猓篈．光照到光電管發(fā)生光電效應(yīng)是瞬間的，掃描探頭在條形碼上移動的速度太快，不影響光電管來發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生光電子，故A錯誤；B．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν﹣W0，光電子的最大初動能與發(fā)光的頻率有關(guān)，發(fā)光強(qiáng)度變強(qiáng)時，發(fā)光頻率不變，最大初動能不變，故B正確；C．僅將發(fā)光二極管換為發(fā)藍(lán)光，頻率變高，一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；D．僅將發(fā)光二極管頻率變減小，不一定超過截止頻率，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，所以不一定能識別條形碼，故D錯誤。故選：BC。【點(diǎn)評】本題考查光電效應(yīng)的內(nèi)容，要用所學(xué)知識分析生活中的物理問題。（多選）13．（2025?中衛(wèi)一模）“不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見彩虹”，彩虹是一種光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)陽光照射到空中的雨點(diǎn)時，光線被折射及反射，在空中形成七彩光譜。太陽光射到小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路如圖所示，a、b為兩種折射出的單色光。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的波長大于b光的波長 B．在水珠中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 C．用同一雙縫干涉裝置看到b光的干涉條紋間距比a光的寬 D．若a光可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【考點(diǎn)】光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義；折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式；光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；推理論證能力．【答案】AD【分析】根據(jù)光線進(jìn)入水珠折射時折射角的大小關(guān)系，可分析折射率的大小，可確定出光的頻率關(guān)系，由光子的能量E＝hν，分析光電效應(yīng)的發(fā)生．由v=c【解答】解：A、根據(jù)光路圖知，太陽光進(jìn)入水珠時b光的偏折程度大，則b光的折射率大于a光的折射率。b光的頻率也大，波長小。故A正確。B、a光的折射率較小，由v=cn分析可知，在水珠中光線a的傳播速度較大，故C、折射率小，則頻率小，波長大，知a光的波長大于b光的波長，根據(jù)干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ知，a光干涉條紋的間距大于bD、根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件，由于b光的能量較大，若a光可使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評】解決本題的突破口在于根據(jù)光的偏折程度比較出折射率的大小，掌握折射率、頻率、臨界角、波長等大小關(guān)系，并記住這些關(guān)系．（多選）14．（2025?內(nèi)蒙古模擬）如圖，不帶電的鋅板經(jīng)紫外線短暫照射后，其前面的試探電荷q受到了斥力，則（）A．q帶正電 B．q遠(yuǎn)離鋅板時，電勢能減小 C．可推斷鋅原子核發(fā)生了β衰變 D．用導(dǎo)線連接鋅板前、后表面，q受到的斥力將消失【考點(diǎn)】光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定性思想；推理法；光電效應(yīng)專題；理解能力．【答案】AB【分析】用光照射鋅板后發(fā)生光電效應(yīng)，從而用光電子出現(xiàn)使試探電荷受到電場力的作用，根據(jù)電場力做功與電勢能的關(guān)系分析電勢能的變化；明確原來金屬板為電中性，發(fā)生光電效應(yīng)后用導(dǎo)線連接鋅板前、后表面，正負(fù)電荷重新中和，不再帶電?！窘獯稹拷猓篈、因用紫光照射金屬板后發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子溢出，金屬板帶正電，從而金屬板對試探電荷產(chǎn)生電場力作用，因q受到的是斥力，則說明q帶正電，故A正確；B、q遠(yuǎn)離鋅板時，電場力做正功，所以電勢能減小，故B正確；C、用紫光照射金屬板后發(fā)生的是光電效應(yīng)，和β衰變無關(guān)，故C錯誤；D、光電子溢出后，金屬板均帶正電，為等勢體，所以用導(dǎo)線連接前后表面對金屬板帶電沒有影響，q受到的力不會消失，故D錯誤。故選：AB?！军c(diǎn)評】本題考查光電效應(yīng)的應(yīng)用，注意題目中是短暫照射，可以認(rèn)為電子沒有脫離金屬板。（多選）15．（2025?溫州二模）如圖所示為一種光電效應(yīng)演示儀，光電管與電流計、電源相連，其入射光的波長與光強(qiáng)可以通過光調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。逐漸調(diào)節(jié)照射到金屬板M的入射光波長，當(dāng)波長為λ1時，電流計的示數(shù)剛好為零，此時將電源正負(fù)極對調(diào)，電流計示數(shù)不為零，再逐漸調(diào)節(jié)入射光照的波長至λ2，電流計的示數(shù)恰好變成零。已知電源路端電壓為U，不考慮電流計內(nèi)阻，元電荷為e，真空中光速為c，則（）A．λ1＜λ2 B．可求得普朗克常量h=eUC．當(dāng)光的波長為λ2時，僅增大光的波長，電流計示數(shù)將不為零 D．當(dāng)光的波長為λ2時，僅增大光的強(qiáng)度，電流計示數(shù)將不為零【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】AB【分析】根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件和滿足的方程列式解答。【解答】解：AB.根據(jù)光電效應(yīng)方程，當(dāng)入射光波長為λ1時，有eU＝h?cλ1-W0，入射光波長為λ2時，有h?cλ2=W0，聯(lián)立解得h=eUλ1CD.當(dāng)光的波長為λ2時，對應(yīng)的頻率為極限頻率，恰好不發(fā)生光電效應(yīng)，所以增大光的波長或者增大光的強(qiáng)度，都不能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表示數(shù)始終為0，故CD錯誤。故選：AB。【點(diǎn)評】考查光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)規(guī)律，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。三．解答題（共5小題）16．（2025?雞西模擬）如圖為研究光電效應(yīng)的裝置示意圖，位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的光電效應(yīng)發(fā)生器可產(chǎn)生大量光電子，并沿各個方向進(jìn)入x軸上方區(qū)域，該區(qū)域存在垂直xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。x軸下方的分析器由兩塊相距為d、長度足夠的平行金屬薄板M和N組成，其中位于x軸的M板上有一小孔C（孔徑忽略不計），N板連接電流表后接地。已知光電效應(yīng)極限頻率為ν0，普朗克常量為h，電子質(zhì)量為m、電荷量為e。入射光頻率逐漸增大至2ν0時，開始有電子射入孔C，未能射入孔C的其他離子被分析器的接地外罩屏蔽（圖中沒有畫出）。不計離子的重力及相互作用，不考慮離子間的碰撞?，F(xiàn)以頻率為3ν0的光照射實(shí)驗(yàn)裝置：（1）求孔C所處位置的坐標(biāo)x0；（2）求電子打在M板上區(qū)域的長度L1；（3）求電子打在N板上區(qū)域的長度L2?！究键c(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；帶電粒子在直線邊界磁場中的運(yùn)動；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】計算題；學(xué)科綜合題；定量思想；推理法；帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題；光電效應(yīng)專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．【答案】（1）孔C所處位置的坐標(biāo)x0為22（2）電子打在M板上區(qū)域的長度L1為4m（3）電子打在N板上區(qū)域的長度L2為2d?！痉治觥浚?）已知速度大小為v0、沿y軸正方向射出的離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直x軸射入孔C，由洛倫茲力提供向心力結(jié)合幾何關(guān)系可得孔C所處位置的坐標(biāo)；（2）速度大小為v的電子進(jìn)入磁場后，由洛倫茲力提供向心力求解離子軌跡半徑，離子若要能在C點(diǎn)入射，由幾何關(guān)系結(jié)合對稱性進(jìn)行解答；（）速度大小為v2的電子進(jìn)入磁場后，由洛倫茲力提供向心力求解離子軌跡半徑，離子若要能在C點(diǎn)入射，由幾何關(guān)系結(jié)合對稱性進(jìn)行解答。【解答】解：（1）逸出功W0＝hν0入射光頻率逐漸增大至2ν0時，初動能E解得v沿y軸正方向射入的粒子打點(diǎn)C所需的速度最小，此時x0＝2r1洛倫茲力提供向心力，根據(jù)向心力公式e解得r代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得x（2）電子以速度v沿與x軸的夾角為θ方向射入磁場，設(shè)電子做圓周運(yùn)動的半徑為r；洛倫茲力提供向心力evB根據(jù)幾何關(guān)系可知，電子打在M板的位置距離O為x＝2rsinθ聯(lián)立解得x入射光的頻率增大至3ν0時，初動能E解得v則光電子打在磁場區(qū)域的速度范圍為0≤v≤4hν0解得0即電子打在M板上區(qū)域的長度為L1（3）入射光的頻率增大至3ν0時，初動能E解得v洛倫茲力提供向心力，根據(jù)向心力公式e解得r根據(jù)數(shù)學(xué)知識cos解得∠O′OO2＝45°要使電子打在C點(diǎn)，電子的運(yùn)動軌跡如圖所示：當(dāng)電子從O點(diǎn)入射的方向與x軸負(fù)方向成θ＝45°，電子經(jīng)過C點(diǎn)的出射方向與x軸正方向成45°；根據(jù)數(shù)學(xué)知識電子打在C點(diǎn)正下方偏右的距離x1＝d；當(dāng)電子從O點(diǎn)入射的方向與x軸正方向成θ＝45°，電子經(jīng)過C點(diǎn)的出射方向與x軸負(fù)方向成45°；根據(jù)數(shù)學(xué)知識電子打在C點(diǎn)正下方偏左的距離x2＝d；所以電子打在N板上的區(qū)域長度L2＝x1+x2＝d+d＝2d。答：（1）孔C所處位置的坐標(biāo)x0為22（2）電子打在M板上區(qū)域的長度L1為4m（3）電子打在N板上區(qū)域的長度L2為2d?！军c(diǎn)評】本題主要考查了光電效應(yīng)方程和帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動的綜合運(yùn)用，試題難度較大，需要認(rèn)真分析其臨界條件。17．（2025?常州校級模擬）如圖，兩根相距l(xiāng)的無限長平行光滑金屬軌固定放置。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ（sinθ＝0.6）。導(dǎo)軌間區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將導(dǎo)軌與阻值為R的電阻、開關(guān)S、真空器件P用導(dǎo)線連接，P側(cè)面開有可開閉的通光窗N，其余部分不透光；P內(nèi)有陰極K和陽極A，陰極材料的逸出功為W。斷開S，質(zhì)量為m的的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，沿導(dǎo)軌由靜止下滑，下滑過程中始終保持水平，除R外，其余電阻均不計，重力加速度大小為g。電子電荷量為e，普朗克常數(shù)為h。（1）求ab開始下滑瞬間的加速度大??；（2）求ab速度能達(dá)到的最大值；（3）關(guān)閉N，閉合S，ab重新達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)后打開N，用單色光照射K，若ab保持運(yùn)動狀態(tài)不變，求單色光的最大頻率?！究键c(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；安培力作用下的受力平衡問題；單桿在導(dǎo)軌上有外力作用下切割磁場的運(yùn)動問題．【專題】定量思想；方程法；光電效應(yīng)專題；分析綜合能力．【答案】（1）ab開始下滑瞬間的加速度大小為gsinθ；（2）ab速度能達(dá)到的最大值為mgRsinθB（3）關(guān)閉N，閉合S，ab重新達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)后打開N，用單色光照射K，若ab保持運(yùn)動狀態(tài)不變，則單色光的最大頻率為emgRtanθh【分析】（1）ab開始下滑瞬間速度為零，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大??；（2）對導(dǎo)體棒根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力的計算公式進(jìn)行解答；（3）光電管溢出的電子對導(dǎo)體棒兩端電壓恰好沒有影響時，入射光的頻率最大。對光電子根據(jù)動能定理結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程進(jìn)行解答?！窘獯稹拷猓海?）ab開始下滑瞬間速度為零，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ＝ma解得加速度大小為：a＝gsinθ；（2）設(shè)ab速度能達(dá)到的最大值為v，對導(dǎo)體棒根據(jù)平衡條件可得：mgsinθ＝BILcosθ根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：E＝BLvcosθ根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I=聯(lián)立解得：v=mgRsinθ（3）若ab保持運(yùn)動狀態(tài)不變，則光電管兩段的截止電壓為：U＝E＝BLvcosθ解得：U=對光電子根據(jù)動能定理結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得：eU＝Ek＝hν﹣W解得：ν=emgRtanθ答：（1）ab開始下滑瞬間的加速度大小為gsinθ；（2）ab速度能達(dá)到的最大值為mgRsinθB（3）關(guān)閉N，閉合S，ab重新達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)后打開N，用單色光照射K，若ab保持運(yùn)動狀態(tài)不變，則單色光的最大頻率為emgRtanθh【點(diǎn)評】本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象、愛因斯坦光電效應(yīng)方程等，關(guān)鍵是弄清楚導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況和受力情況，掌握愛因斯坦光電效應(yīng)方程的應(yīng)用方法。18．（2025?廣東一模）碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。在了解微觀粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的過程中，碰撞的研究起著重要的作用。（1）通常我們研究光滑水平面上兩個物體的碰撞，如圖1所示。請你進(jìn)行判定：若在粗糙斜面上，如圖2所示，兩個小球發(fā)生碰撞，碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量是否守恒。（2）裂變反應(yīng)可以在人工控制下進(jìn)行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，有利于中子被鈾核俘獲而發(fā)生裂變。如圖3所示，一個中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M＞m。為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。（3）康普頓在研究石墨對X射線的散射時，提出光子不僅具有能量，而且具有動量，光子動量p=h碰撞后光子的方向與入射方向夾角為α，電子的速度方向與入射方向夾角為β，其簡化原理圖如圖4所示。光子和電子組成的系統(tǒng)碰撞前后動量守恒，動量守恒定律遵循矢量運(yùn)算的法則。已知入射光波長λ，普朗克常量為h。求碰撞后光子的波長λ′?！究键c(diǎn)】光子的動量；用動量守恒定律解決簡單的碰撞問題．【專題】計算題；定量思想；推理法；光的波粒二象性和物質(zhì)波專題；推理論證能力．【答案】（1）碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。（2）碰撞后中子速度的大小為（1-2mM+m）（3）碰撞后光子的波長λ′為λ（cosα+sinαcosβ）?！痉治觥浚?）根據(jù)發(fā)生碰撞的A、B小球作用時間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力分析求解；（2）根據(jù)動量守恒與能量守恒分析求解；（3）根據(jù)水平方向和豎直方向上分別列動量守恒方程求解?！窘獯稹拷猓海?）發(fā)生碰撞的A、B小球作用時間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。（2）中子與原子核發(fā)生彈性正碰，根據(jù)動量守恒與能量守恒有：mv＝mv1+Mv212解得碰撞后中子的速度為：v1=由于M＞m碰撞后中子的速度為|v1|=M-mM+mv0可知慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較小的。（3）設(shè)電子碰撞后的動量為p，光子與靜止的無約束的自由電子發(fā)生彈性碰撞，在水平方向上，動量守恒有hλ=hλcos在豎直方向上，動量守恒有hλsinα＝psin碰撞后光子的波長為：λ′＝λ（cosα+sinαcosβ）答：（1）碰撞的過程中A、B組成的系統(tǒng)動量守恒。（2）碰撞后中子速度的大小為（1-2mM+m）（3）碰撞后光子的波長λ′為λ（cosα+sinαcosβ）?！军c(diǎn)評】本題考查了動量守恒和光子的動量，理解不同方向上的守恒關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。19．（2025?普陀區(qū)二模）發(fā)光二極管（LED）可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，并具有單向?qū)щ娦浴Ｓ帽硎?，電流只有從?biāo)有“+”的一端流入時，二極管才能發(fā)光。（1）某發(fā)光二極管發(fā)出波長為λ的光，已知普朗克常量為h，光速為c，則該束光中光子的動量大小為D。A.hB.hC.hλD.h（2）將紅、綠兩個發(fā)光二極管作為指示燈，與螺線管連接成閉合回路，如圖所示。磁鐵S極朝下，從圖中位置靜止釋放穿過線圈的過程中，紅、綠兩燈發(fā)光的情況是C。A.只有紅燈亮B.只有綠燈亮C.先紅燈亮后綠燈亮D.先綠燈亮后紅燈亮（3）a、b、c、d四個相同的發(fā)光二極管，與電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源、自感線圈L、滑動變阻器R、開關(guān)S等元件連接成如圖所示電路。某同學(xué)在t＝0時，閉合S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時再斷開S。在此過程中：①一直沒發(fā)光的發(fā)光二極管是C；A.aB.bC.cD.d②通過電流傳感器的電流i隨時間t的變化關(guān)系可能是D。A.B.C.D.（4）某種射燈及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖所示。發(fā)光二極管封裝在半徑為R透明半球體中，其管芯的發(fā)光面AOB是半徑為r的圓面，其圓心與半球體的球心O重合。若發(fā)光面發(fā)出的光第一次到達(dá)半球面時，均可從球面射出，則透明半球體的折射率應(yīng)小于B。A.rB.RC.RD.r（5）某同學(xué)利用LED制作頻閃光源，結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為22：1。該LED的伏安特性曲線如圖（b）所示。副線圈的輸出電壓e＝50sin（100πt）V。①原線圈輸入電壓的有效值為2202V；②若定值電阻R0的阻值為500Ω，工作時流過LED的最大電流約為15mA（保留2位有效數(shù)字）?！究键c(diǎn)】光子的動量；楞次定律及其應(yīng)用；變壓器的動態(tài)分析——原線圈無負(fù)載；光的折射與全反射的綜合問題．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．【答案】（1）D；（2）C；（3）C、D；（4）B；（5）1102、15mA（±1mA【分析】（1）根據(jù)德布羅意關(guān)系式變形后，求光子動量的表達(dá)式；（2）由楞次定律結(jié)合電路的特點(diǎn)分析；（3）根據(jù)通電自感和斷電自感的原理，結(jié)合電路特點(diǎn)及二極管單向?qū)щ娦苑治龆O的亮暗及電流的變化特點(diǎn)；（4）根據(jù)全反射臨界角公式及幾何關(guān)系求折射率的范圍；（5）根據(jù)交流電的變壓規(guī)律和原理計算原線圈電壓有效值和燈泡中電流?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)的動量公式p=hλ，該束光中光子的動量大小為p=h故選：D。（2）首先根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。當(dāng)磁鐵S極朝下從圖中位置靜止釋放向下運(yùn)動穿入線圈時，線圈中向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律“增反減同”，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下。由安培定則可知，此時感應(yīng)電流從螺線管下端流出，上端流入，電流方向使得紅燈所在支路導(dǎo)通，紅燈亮。當(dāng)磁鐵穿出線圈時，線圈中向上的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上。再根據(jù)安培定則，此時感應(yīng)電流從螺線管上端流出，下端流入，電流方向使得綠燈所在支路導(dǎo)通，綠燈亮。所以是先紅燈亮后綠燈亮，故ABD錯誤，C正確；故選：C。（3）發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦浴ｉ]合開關(guān)S后，電源左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，電流從電源正極流出，二極管b、d正向?qū)щ姇l(fā)光，由于二極管c的接法是反向的，不會發(fā)光。開關(guān)S斷開后，電感線圈充當(dāng)電源，在回路中電流方向?yàn)槟鏁r針，二極管a正向?qū)щ姇l(fā)光，所以無論電路中電流如何變化，二極管c都不會導(dǎo)通，一直不會發(fā)光，故ABD錯誤，C正確。故選：C。當(dāng)閉合開關(guān)S時，通過電流傳感器的電流立即增大，由于自感線圈L的自感作用，會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增大，所以自感線圈L的電流從零開始逐漸增大，由于電源有內(nèi)阻，路端電壓會減小，通過電流傳感器的電流會減小，最后達(dá)到穩(wěn)定值。當(dāng)斷開開關(guān)S時，自感線圈L產(chǎn)生自感電動勢，此時自感線圈L的電流不能突變，與電流傳感器支路組成閉合回路，通過電流傳感器的電流會反向，然后電流逐漸減小到零，故ABC錯誤，D正確；故選：D。（4）要使發(fā)光面發(fā)出的光第一次到達(dá)半球面時均可從球面射出，則臨界情況是Led燈邊緣光線豎直向上發(fā)出的光到達(dá)半球的入射角最大，此時沒有發(fā)生全反射，則所有得光線都能射出半球。由幾何知識有：sinθ變形后得到：n＜Rr，故ACD故選：B。（5）已知副線圈的輸出電壓e＝50sin（100πt）V，根據(jù)正弦式交變電壓的有效值公式，可得副線圈輸出電壓有效值：U再根據(jù)變壓器原、副線圈電壓關(guān)系：U代入數(shù)據(jù)解得：U根據(jù)閉合電路歐姆定律，把定值電阻R0等效成副線圈電源的內(nèi)阻，可得U＝10﹣500I作圖線與該LED的伏安特性曲線交于一點(diǎn)，可以讀出電流值，如圖所示，所以工作時流過LED的最大電流約為15mA（±1mA均正確）。故答案為：（1）D；（2）C；（3）C、D；（4）B；（5）1102、15mA（±1mA【點(diǎn)評】本題主要考查與Led二極有關(guān)的物理知識，對于光子的動量能量、能量表達(dá)式要牢記。且能夠理解光的全反射現(xiàn)象及簡單應(yīng)用、變壓器的原理和規(guī)律。20．（2025?泰州模擬）如圖甲所示為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，用波長為λ的單色光照射光電管的陰極K，用理想微安表測得的I與理想電壓表測得的U關(guān)系如圖乙所示，圖中AB段近似為直線，A點(diǎn)電壓為UA，B點(diǎn)電流為IB，電子的電量為e，真空中的光速為c，普朗克常量h。求：（1）陰極K的逸出功W0；（2）斷開開關(guān)S，保持入射光光強(qiáng)、頻率均不變，兩電表均有示數(shù)，將光電管等效為電源，求該等效電源的電動勢E和內(nèi)阻r?！究键c(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程；光電效應(yīng)現(xiàn)象及其物理意義．【專題】定量思想；推理法；光電效應(yīng)專題；推理論證能力．【答案】（1）陰極K的逸出功W0為hcλ-（2）該等效電源的電動勢E為UA，內(nèi)阻r為UA【分析】（1）根據(jù)光電效應(yīng)方程列式求解逸出功表達(dá)式；（2）根據(jù)電源的伏安特性曲線和等效思想進(jìn)行分析解答?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)光電效應(yīng)方程eUA=hcλ-W0，解得逸出功W0（2）斷開開關(guān)S，減光電管等效為電源，根據(jù)圖乙可知，等效電源的電動勢E＝UA，等效內(nèi)阻為r=U答：（1）陰極K的逸出功W0為hcλ-（2）該等效電源的電動勢E為UA，內(nèi)阻r為UA【點(diǎn)評】考查光電效應(yīng)方程的應(yīng)用和電源的伏安特性曲線問題，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

考點(diǎn)卡片1．用動量守恒定律解決簡單的碰撞問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.碰撞的特點(diǎn)：（1）時間特點(diǎn)：碰撞現(xiàn)象中，相互作用的時間極短，相對物體運(yùn)動的全過程可忽略不計。（2）相互作用力特點(diǎn)：在碰撞過程中，系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動量守恒。2.設(shè)兩個物體的質(zhì)量分別為m1和m2，碰撞前兩個物體的速度分別為v1和v2，碰撞后的速度分別為v1′和v2′，則根據(jù)動量守恒定律有m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′3.【命題方向】甲、乙兩個玩具小車在光滑水平面上沿著同一直線相向運(yùn)動，它們的質(zhì)量和速度大小分別為m1＝0.5kg，v1＝2m/s，m2＝3kg，v2＝1m/s．兩小車相碰后，乙車的速度減小為v2′＝0.5m/s，方向不變，求甲車的速度v1′．分析：兩小車相碰過程，兩車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出碰后甲的速度．解答：兩車組成的系統(tǒng)動量守恒，以乙車的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：m2v2﹣m1v1＝m2v2′+m1′v1′，代入數(shù)據(jù)解得：v1′＝1m/s；方向與v2方向相同．答：甲車的速度v1′為1m/s；方向與v2方向相同．點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵要掌握碰撞的基本規(guī)律：動量守恒定律，應(yīng)用動量守恒定律時要注意正方向．【解題思路點(diǎn)撥】1.碰撞的分類：（1）彈性碰撞：系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒。（2）非彈性碰撞：系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能減少，損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（3）完全非彈性碰撞：系統(tǒng)動量守恒，碰撞后合為一體或具有相同的速度，機(jī)械能損失最大。2.無論哪一種碰撞，總是滿足動量守恒定律。2．安培力作用下的受力平衡問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題模型中，常見的有傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成，一般解題思路如下?！久}方向】如圖所示，兩傾角為θ的光滑平行導(dǎo)軌，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，整個空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)導(dǎo)體棒中通有由a到b的恒定電流，使導(dǎo)體棒恰好保持靜止。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)體棒中電流為I，重力加速度大小為g，忽略一切摩擦，則此時平行導(dǎo)軌間距為（）A、mgBIB、mgcosθBIC、mgtanθBI分析：根據(jù)左手定則分析安培力的方向，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解平行導(dǎo)軌間距。解答：磁場方向豎直向上，由左手定則可知，安培力水平向右，對導(dǎo)體棒受力分析如圖所示由共點(diǎn)力的平衡條件得：BIL＝mgtanθ解得：L=mgtanθBI，故ABD故選：C。點(diǎn)評：對于有關(guān)安培力的平衡問題研究思路常常從力的角度分析，重點(diǎn)是判斷安培力作用下導(dǎo)體棒的方向問題，根據(jù)平衡條件列出方程?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.有安培力參與的物體平衡與前面所講的物體平衡一樣，也是利用共點(diǎn)力的平衡條件解題。2.與閉合電路歐姆定律相結(jié)合的題目，主要應(yīng)用：①閉合電路的歐姆定律；②安培力公式F＝IlB；③共點(diǎn)力的平衡條件（或牛頓第二定律）。3.在安培力作用下的物體平衡和動力學(xué)問題解題步驟：先進(jìn)行受力分析，再根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律列出方程，重要的是在受力分析過程中不要漏掉了安培力。3．帶電粒子在直線邊界磁場中的運(yùn)動【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.帶電粒子在直線邊界磁場中的運(yùn)動的兩種情形（1）直線邊界（2）平行邊界2.帶電粒子在有界磁場中的常用幾何關(guān)系（1）四個點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn)．（2）三個角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的2倍．3.常見的解題思路（1）圓心的確定①由兩點(diǎn)和兩線確定圓心，畫出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動軌跡．確定帶電粒子運(yùn)動軌跡上的兩個特殊點(diǎn)（一般是射入和射出磁場時的兩點(diǎn)），過這兩點(diǎn)作帶電粒子運(yùn)動方向的垂線（這兩垂線即為粒子在這兩點(diǎn)所受洛倫茲力的方向），則兩垂線的交點(diǎn)就是圓心，如圖（a）所示．②若只已知過其中一個點(diǎn)的粒子運(yùn)動方向，則除過已知運(yùn)動方向的該點(diǎn)作垂線外，還要將這兩點(diǎn)相連作弦，再作弦的中垂線，兩垂線交點(diǎn)就是圓心，如圖（b）所示．③若只已知一個點(diǎn)及運(yùn)動方向，也知另外某時刻的速度方向，但不確定該速度方向所在的點(diǎn)，如圖（c）所示，此時要將其中一速度的延長線與另一速度的反向延長線相交成一角（∠PAM），畫出該角的角平分線，它與已知點(diǎn)的速度的垂線交于一點(diǎn)O，該點(diǎn)就是圓心．（2）半徑的確定方法一：由物理方程求：半徑R=mv方法二：由幾何方程求：一般由數(shù)學(xué)知識（勾股定理、三角函數(shù)等）計算來確定．（3）時間的確定由t=θ2πT確定通過某段圓弧所用的時間，其中【命題方向】如圖所示，粒子a、b以相同的動能同時從O點(diǎn)射入寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，且同時到達(dá)P點(diǎn)，OP垂直于磁場邊界。a、b兩粒子的質(zhì)量之比為（）A、1：2B、2：1C、3：4D、4：3分析：求解本題的關(guān)鍵是畫出來粒子的軌跡圖，并確定圓心、求出半徑和圓心角，然后根據(jù)動能相等的條件以及相等的運(yùn)動時間并結(jié)合圓周運(yùn)動公式聯(lián)立即可求解。解答：根據(jù)題意畫出a、b粒子的軌跡如圖所示，則a、b粒子的圓心分別是O1和O2，設(shè)磁場寬度為d，由圖可知，粒子a的半徑ra=d2sin60°=d3a粒子軌跡長度為sa=2×60b粒子的軌跡長度為sb=2×30又有：va=sa解得：v由12mava2=12故選：C。點(diǎn)評：求解有關(guān)帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動問題的關(guān)鍵是畫出軌跡圖，并根據(jù)幾何知識確定圓心求出半徑和圓心角，再結(jié)合圓周運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律聯(lián)立即可求解?！窘忸}思路點(diǎn)撥】由于帶電粒子往往是在有界磁場中運(yùn)動，粒子在磁場中只運(yùn)動一段圓弧就飛出磁場邊界，其軌跡不是完整的圓，因此，此類問題往往要根據(jù)帶電粒子運(yùn)動的軌跡作相關(guān)圖去尋找?guī)缀侮P(guān)系，分析臨界條件，然后應(yīng)用數(shù)學(xué)知識和相應(yīng)物理規(guī)律分析求解．（1）兩種思路①以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解的形式，然后再分析、討論臨界條件下的特殊規(guī)律和特殊解；②直接分析、討論臨界狀態(tài)，找出臨界條件，從而通過臨界條件求出臨界值．（2）兩種方法物理方法：①利用臨界條件求極值；②利用問題的邊界條件求極值；③利用矢量圖求極值．?dāng)?shù)學(xué)方法：①利用三角函數(shù)求極值；②利用二次方程的判別式求極值；③利用不等式的性質(zhì)求極值；④利用圖象法等．（3）從關(guān)鍵詞中找突破口：許多臨界問題，題干中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“不相撞”、“不脫離”等詞語對臨界狀態(tài)給以暗示．審題時，一定要抓住這些特定的詞語挖掘其隱藏的規(guī)律，找出臨界條件．4．楞次定律及其應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.適用范圍：所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3.實(shí)質(zhì)：楞次定律是能量守恒的體現(xiàn)，感應(yīng)電流的方向是能量守恒定律的必然結(jié)果。4.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟：①確定研究對象，即明確要判斷的是哪個閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。②確定研究對象所處的磁場的方向及其分布情況。③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況。④根據(jù)楞次定律，判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場方向。⑤根據(jù)安培定則（即右手螺旋定則）判斷感應(yīng)電流的方向?！久}方向】某磁場的磁感線如圖所示，有銅線圈自圖示A處落到B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中感應(yīng)電流的方向是（）A、始終順時針B、始終逆時針C、先順時針再逆時針D、先逆時針再順時針分析：楞次定律的內(nèi)容是：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．在下落過程中，根據(jù)磁場強(qiáng)弱判斷穿過線圈的磁通量的變化，再去判斷感應(yīng)電流的方向．解答：在下落過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以穿過線圈的磁通量先增大后減小，A處落到C處，穿過線圈的磁通量增大，產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場方向向下，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針。C處落到B處，穿過線圈的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場方向向上，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針。故選：C。點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．【解題方法點(diǎn)撥】1．楞次定律中“阻礙”的含義。2．楞次定律的推廣對楞次定律中“阻礙”含義的推廣：感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。（1）阻礙原磁通量的變化﹣﹣“增反減同”；（2）阻礙相對運(yùn)動﹣﹣“來拒去留”；（3）使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢﹣﹣“增縮減擴(kuò)”；（4）阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）﹣﹣“增反減同”。3．相互聯(lián)系（1）應(yīng)用楞次定律，必然要用到安培定則；（2）感應(yīng)電流受到的安培力，有時可以先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。5．單桿在導(dǎo)軌上有外力作用下切割磁場的運(yùn)動問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】本考點(diǎn)旨在針對單桿在導(dǎo)軌上有外力作用下切割磁場的運(yùn)動問題。模型比較復(fù)雜，可能需要綜合電磁感應(yīng)定律、電磁感應(yīng)與電路問題的結(jié)合、電磁感應(yīng)與動力學(xué)的結(jié)合、電磁感應(yīng)與能量問題的結(jié)合、電磁感應(yīng)與動量問題的結(jié)合等考點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。【命題方向】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab，導(dǎo)軌的另一端連接電阻R，其他電阻均不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動．則在這個過程中（）A、隨著ab運(yùn)動速度的增大，其加速度將減小B、外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C、棒克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能D、當(dāng)ab棒的速度為v時，ab兩端的電勢差為BLv分析：在水平方向，金屬棒受到拉力F和安培力作用，安培力隨速度增大而增大，根據(jù)牛頓定律分析加速度的變化情況．根據(jù)功能關(guān)系分析電能與功的關(guān)系．利用切割式電動勢公式和歐姆定律求解ab兩端的電壓．解答：A、金屬棒受到的安培力F安＝BIl＝BER+rl＝BBlvR+可見，速度增大時，F(xiàn)安增大，加速度減小。故A正確。B、外力F對ab做的功等于金屬棒獲得的動能與電路中產(chǎn)生的電能之和。故B錯誤。C、根據(jù)功能關(guān)系，棒克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故C正確。D、當(dāng)ab棒的速度為v時，ab兩端的電勢差為U=RR+故選：AC。點(diǎn)評：本題運(yùn)用牛頓定律分析運(yùn)動過程．要注意ab間的電壓是路端電壓，即為R兩端電壓，不是內(nèi)電壓．【解題思路點(diǎn)撥】導(dǎo)軌滑桿問題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的綜合應(yīng)用，涉及動力學(xué)、電路、能量、動量等問題，難度較大，要認(rèn)真進(jìn)行分析。6．變壓器的動態(tài)分析——原線圈無負(fù)載【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①沒有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n2.理想變壓器的動態(tài)分析．解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動態(tài)分析問題的方法（1）分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定．（2）分析該類問題的一般思維流程是：【命題方向】如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓μ＝311sin314t（V）的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻率隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓（報警器未畫出），R3為一定值電阻．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，以下說法中正確的是（）A.A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小B.A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大C.V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大D.V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小分析：和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據(jù)R2的變化，確定出總電路的電阻的變化，進(jìn)而可以確定總電路的電流的變化的情況，在根據(jù)電壓不變，來分析其他的元件的電流和電壓的變化的情況．解答：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，R2的電阻減小，導(dǎo)致電路的總的電阻減小，所以電路中的總電流將會增加，A1測量的是原線圈中的總的電流，由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流A1示數(shù)也要增加；由于電源的電壓不變，原副線圈的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變，由于副線圈中電流增大，R3的電壓變壓變大，所以V2的示數(shù)要減小，即R1的電壓也要減小，所以A2的示數(shù)要減小，所以AD正確。故選：AD。點(diǎn)評：電路的動態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法．【解題思路點(diǎn)撥】理想變壓器問題的分析流程（1）由U1U2=（2）由I2=U2R分析（3）由P1＝P2＝I2U2判斷輸入功率P1的情況。（4）由P1＝I1U1分析I1的變化情況?？杀硎緸椋?．光的折射定律【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、光的折射1．光的折射現(xiàn)象：光射到兩種介質(zhì)的分界面上時，一部分光進(jìn)入到另一種介質(zhì)中去，光的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。3．在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4．折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率。表示為n=sin實(shí)驗(yàn)證明，介質(zhì)的折射率等于光在真空中與在該介質(zhì)中的傳播速度之比，即n=c大于1，．兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的介質(zhì)叫做光密介質(zhì)，折射率較小的介質(zhì)叫做光疏介質(zhì)。5．相對折射率光從介質(zhì)Ⅰ（折射率為n1、光在此介質(zhì)中速率為v1）斜射入介質(zhì)Ⅱ（折射率為n2、光在此介質(zhì)中的速率為v2）發(fā)生折射時，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介質(zhì)相對Ⅰ介質(zhì)的相對折射率又等于Ⅱ介質(zhì)的折射率n2跟Ⅰ介質(zhì)的折射率n1之比，即n21=n由以上兩式，可得到光的折射定律的一般表達(dá)式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2?！久}方向】如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC＝β．從點(diǎn)光源S發(fā)出的細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC成α角時，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為（）分析：由題意可知從AC面出射的光線與入射光線SO恰好重合，因此根據(jù)光路可逆可知SO的折射光線是垂直于BC的，然后根據(jù)折射定律即可求解折射率。解答：作出光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°﹣α，由幾何關(guān)系可知折射角為：r＝90°﹣β。根據(jù)折射定律：n=sin(90°-α)sin故選：A。點(diǎn)評：解決幾何光學(xué)問題的關(guān)鍵是根據(jù)題意正確畫出光路圖，然后根據(jù)幾何關(guān)系以及相關(guān)物理知識求解?！窘忸}方法點(diǎn)撥】光的折射問題，解題的關(guān)鍵在于正確畫出光路圖、找出幾何關(guān)系。解題的一般步驟如下：（1）根據(jù)題意正確畫出光路圖；（2）根據(jù)幾何知識正確找出角度關(guān)系；（3）依光的折射定律列式求解。8．折射率的波長表達(dá)式和速度表達(dá)式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.折射率的兩種計算方法（1）光的折射定律：n=（2）用光速進(jìn)行計算：n=c2.對折射率計算公式的理解（l）折射率n是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身及入射光的頻率決定，與入射角、折射角的大小無關(guān)。（2）從公式n=cv看，由于光在真空中的傳播速度c大于光在任何其他介質(zhì)中的傳播速度v，所以任何介質(zhì)的折射率都大于（3）由于n＞1，從公式n=sin【命題方向】如圖所示，真空中有一下表面鍍反射膜的平行玻璃磚，其折射率n=2．一束單色光與界面成θ＝45°角斜射到玻璃磚表面上，最后在玻璃磚的右側(cè)面豎直光屏上出現(xiàn)了兩個光點(diǎn)A和B，A和B相距h＝2.0cm。已知光在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s①該單色光在玻璃磚中的傳播速度。②玻璃磚的厚度d。一束光斜射在表面鍍反射膜的平行玻璃磚，則反射光線在豎直光屏上出現(xiàn)光點(diǎn)A，而折射光線經(jīng)反射后再折射在豎直光屏上出現(xiàn)光點(diǎn)B，根據(jù)光學(xué)的幾何關(guān)系可由AB兩點(diǎn)間距確定CE間距，再由折射定律，得出折射角，最終算出玻璃磚的厚度。解：①由折射率公式n解得v②由折射率公式n解得sinθ2=12，θ2＝作出如圖所示的光路，△CDE為等邊三角形，四邊形ABEC為梯形，CE＝AB＝h．玻璃的厚度d就是邊長h的等邊三角形的高。故d=答：①該單色光在玻璃磚中的傳播速度32②玻璃磚的厚度1.732cm。根據(jù)光路可逆及光的反射可得出AC與BE平行，從而確定CE的長度?！局R點(diǎn)的認(rèn)識】折射率的定義式中n=sinθ1sinθ2的9．光的折射與全反射的綜合問題【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.對全反射的理解光投射到兩種介質(zhì)的界面上會發(fā)生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的關(guān)系分別遵守反射定律和折射定律，當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)中時，若入射角等于或者大于臨界角會發(fā)生全反射現(xiàn)象。2.對臨界角的理解光線從介質(zhì)進(jìn)入真空或空氣，折射角θ2＝90°時，發(fā)生全反射，此時的入射角θ1叫臨界角C。由1n=sinθ1(介3.綜合類問題的解題思路（1）確定光是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，還是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，并根據(jù)sinC=