2022高中物理 考前過關(guān)訓(xùn)練專題四 教科版選修3-5

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1、2022高中物理 考前過關(guān)訓(xùn)練專題四 教科版選修3-5 1.(多選)下列說法正確的是　(　　) A.愛因斯坦在光的粒子性的基礎(chǔ)上,建立了光電效應(yīng)方程 B.康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量,不具有動(dòng)量 C.玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律 D.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 E.德布羅意指出微觀粒子的動(dòng)量越大,其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就越長(zhǎng) 【解析】選A、C、D。愛因斯坦提出了光子假說,建立了光電效應(yīng)方程,故選項(xiàng)A正確;康普頓效應(yīng)表明光不僅具有能量,還具有動(dòng)量,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,故選項(xiàng)C正確;盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了

2、原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故選項(xiàng)D正確;德布羅意波波長(zhǎng)為:λ=,其中p為微粒的動(dòng)量,故動(dòng)量越大,則對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就越短,故選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 2.(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有　(　　) A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性 C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等 【解析】選A、B。光電效應(yīng)說明光的粒子性,所以A項(xiàng)正確;熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣,即運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波的特性,即說明中子具有波動(dòng)性,所以B項(xiàng)正確;黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說明電磁輻射具有量子化,即黑體輻射是不連

3、續(xù)的、一份一份的,所以黑體輻射用光的粒子性解釋,即C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ=,p2=2mEk,又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量,所以動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子,質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)較短,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,與光的波動(dòng)理論不矛盾的是 　(　　) A.光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的 B.所有金屬都存在極限頻率 C.光電流隨著入射光增強(qiáng)而變大 D.入射光頻率越大,光電子最大初動(dòng)能越大 【解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn): (1)知道光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律; (2)知道光的波動(dòng)理論。 【解析】選C。光電效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間極短,電子吸收光的能量是瞬間完成的,而不像波動(dòng)理論所預(yù)計(jì)的那樣可

4、以逐漸疊加,A錯(cuò)誤。光電效應(yīng)中所有金屬都存在極限頻率,當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)。光的波動(dòng)理論認(rèn)為不管光的頻率如何,只要光足夠強(qiáng),電子都可以獲得足夠能量從而逸出表面,不應(yīng)存在極限頻率,B錯(cuò)誤。光電效應(yīng)中入射光越強(qiáng),光電流越大,這與光的波動(dòng)理論不矛盾,C正確。光電效應(yīng)中入射光的頻率越大,光電子的最大初動(dòng)能越大。光的波動(dòng)理論認(rèn)為光強(qiáng)越大,電子可獲得更多的能量,光電子的最大初動(dòng)能越大,D錯(cuò)誤。 4.X射線是一種高頻電磁波,若X射線在真空中的波長(zhǎng)為λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分別表示X射線每個(gè)光子的能量和動(dòng)量,則 　(　　) A.E=,p=0　　　　

5、 B.E=,p= C.E=,p=0 D.E=,p= 【解析】選D。根據(jù)E=hν,且λ=,c=λν可得X射線每個(gè)光子的能量為E=,每個(gè)光子的動(dòng)量為p=,故選D。 5.(2014·浙江高考)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,氫原子能級(jí)圖如圖所示。當(dāng)氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射出頻率為________Hz的光子,用該頻率的光照射逸出功為2.25 eV的鉀表面,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為________eV。(電子電量e=1.60×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s) 【解析】根據(jù)-0.85-(-3.40)=hν,可求得光子的頻率ν

6、=6.15×1014Hz;根據(jù)Ek= hν-W0可求得光電子的最大初動(dòng)能Ek=2.55eV-2.25eV=0.3eV。 答案:6.15×1014　0.3 6.幾種金屬的逸出功W0見下表: 金屬 鎢 鈣 鈉 鉀 銣 W0(×10-19J) 7.26 5.12 3.66 3.60 3.41 用一束可見光照射上述金屬的表面,請(qǐng)通過計(jì)算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)。已知該可見光的波長(zhǎng)范圍為4.0×10-7～7.6×10-7m,普朗克常數(shù)h=6.63×10-34J·s。 【解析】光子的能量E=,取λ=4.0×10-7m,則E≈5.0×10-19J,根據(jù)E>W0判斷,鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)。 答案:鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)