高考物理一輪復習 第十二章 波粒二象性、原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 光電效應、波粒二象性練習 新人教版

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1、 第十二章 第一節(jié) 光電效應、波粒二象性 [A級—基礎(chǔ)練] 1．(08787179)(2018·太原質(zhì)檢)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中不正確的是 (　　) A．不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性 B．運動的微觀粒子與光子一樣，當它們通過一個小孔時，都沒有特定的運動軌道 C．波動性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的，但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的 D．實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性 解析：D　[光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性，而單個光子的運動表現(xiàn)出光的粒子性．光的波長越

2、長，波動性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯．而宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性，不是不具有波粒二象性，D項錯誤．] 2．(08787180)頻率為ν的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm.改為頻率為2ν的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能為(h為普朗克常量)(　　) A．Ekm－h(huán)ν　　　　　　　 B．2Ekm C．Ekm＋hν D．Ekm＋2hν 答案：C 3．(08787181)如圖所示，當弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該實驗(　　) A．只能證明光具有波動性 B．只能證

3、明光具有粒子性 C．只能證明光能夠發(fā)生衍射 D．證明光具有波粒二象性 答案：D 4．(08787182)下列說法正確的是(　　) A．康普頓效應說明光具有粒子性，電子的衍射實驗說明粒子具有波動性 B．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象，并且提出光子說，成功解釋了光電效應現(xiàn)象 C．愛因斯坦的光電效應方程能夠說明光子具有動量 D．康普頓效應表明光子只具有能量 解析：A　[康普頓效應說明光具有粒子性，電子的衍射實驗說明粒子具有波動性，選項A正確；赫茲在研究電磁波時發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象，愛因斯坦提出光子說，成功解釋了光電效應現(xiàn)象，選項B錯誤；愛因斯坦的光電效應方程不能夠說明光子具有動量，選項C

4、錯誤；康普頓效應表明光子除了具有能量外還有動量，選項D錯誤．] 5．(08787183)如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)(1/λ)的關(guān)系圖象，由圖象可知(　　) A．圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應的最小波長 B．普朗克常量和光速的乘積hc＝Eλ0 C．該金屬的逸出功等于－E D．若入射光的波長為λ0/3，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為4E 解析：B　[圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應的最大波長，選項A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)的關(guān)系圖象對應的函數(shù)關(guān)系式為Ek＝hc－W，由圖象可知Ek＝0時，hc＝Eλ0

5、，選項B正確；由Ek＝hc－W，并結(jié)合關(guān)系圖象可得該金屬的逸出功W＝E，選項C錯誤；若入射光的波長為，由Ek＝hc－W，解得Ek＝hc－W＝3E－E＝2E，即產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2E，選項D錯誤．] 6．(08787184)(多選)可以用甲圖的電路研究光電效應中電子發(fā)射的情況與照射光的強弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系．某次用甲裝置，分別用a、b、c三束光照射同一個光電管陰極．分別得到三條光電流與電壓關(guān)系的圖線如圖乙所示．根據(jù)你所學的相關(guān)理論，下列論述正確的是(　　) A．由乙圖可知a、c的飽和光電流不同，所以a、c入射光的頻率不同 B．由乙圖可知a、c的遏止電壓相同，所以a、c光

6、照射產(chǎn)生的光電子最大初動能相同 C．由乙圖可知a、b的遏止電壓不同，可以判斷b光的頻率比a光的頻率高 D．由乙圖可知a、b的飽和光電流不同，可以判斷a的光強比c的光強大 解析：BCD　[a、c遏止電壓相同，則a、c頻率相同，光電子最大初動能相同；因為a的飽和光電流大，所以a的光強大于c的光強；b的遏止電壓大于a的遏止電壓，所以b的頻率高于a、c的頻率，b能使某金屬發(fā)生光電效應時，a、c不一定能．] 7．(08787185)(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在照相底片上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖象，則 (　　) A．圖象甲表明光具有粒子性 B．

7、圖象乙表明光具有波動性 C．用紫外線觀察不到類似的圖象 D．實驗表明光是一種概率波 解析：ABD　[圖象甲曝光時間短，通過光子數(shù)很少，呈現(xiàn)粒子性．圖象乙曝光時間長，通過了大量光子，呈現(xiàn)波動性，故A、B正確；同時也表明光波是一種概率波，故D也正確；紫外線本質(zhì)和可見光本質(zhì)相同，也可以發(fā)生上述現(xiàn)象，故C錯誤．] 8．(08787186)(多選)在光電效應實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面．都能發(fā)生光電效應．對于這兩個過程，下列四個物理量中，一定不同的是(　　) A．遏止電壓 B．飽和光電流 C．光電子的最大初動能 D．逸出功 解析：ACD　[同一種單色光照射不同的金屬，入

8、射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0知，最大初動能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強度相同，所以飽和光電流相同．] [B級—能力練] 9．(08787187)如圖所示，N為鋁板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動勢在圖中標出，鋁的逸出功為4.2 eV.現(xiàn)分別用能量不同的光子照射鋁板(各光子的能量在圖上標出)，那么，下列圖中有光電子到達金屬網(wǎng)的是(　　) A．①②③ B．②③ C．③④ D．①② 解析：B　[入射光的光子能量小于逸出功，則不能發(fā)生光電效應，故①錯誤．入射光的光子能量大于逸出功，能

9、發(fā)生光電效應；電場對光電子加速，故有光電子到達金屬網(wǎng)，故②正確．入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應，根據(jù)光電效應方程Ekm＝hv－W0＝3.8 eV，因為所加的電壓為反向電壓，反向電壓為2 V，光電子能到達金屬網(wǎng)，故③正確．入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應，根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0＝3.8 eV，所加的反向電壓為4 V，根據(jù)動能定理知，光電子不能到達金屬網(wǎng)，故④錯誤．] 10．(08787188)(多選)在做光電效應實驗時，某金屬被光照射產(chǎn)生了光電效應，實驗測得光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，C、ν0為已知量．由圖線可知(　　) A．

10、普朗克常量的數(shù)值 B．該金屬的逸出功 C．該金屬的極限頻率 D．入射光的頻率增大，金屬的極限頻率隨之增大 解析：ABC　[根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0，Ek­ν圖象的斜率等于普朗克常量，A正確，Ek­ν圖象在縱軸上的截距的絕對值表示逸出功，B正確；當Ek＝0時，ν＝ν0，極限頻率為ν0，C正確；金屬的極限頻率是常量，D錯誤．] 11．(08787189)紫光在真空中的波長為4.5×10－7 m，問： (1)紫光光子的能量是多少？ (2)用它照射極限頻率為ν0＝4.62×1014 Hz的金屬鉀能否產(chǎn)生光電效應？若能產(chǎn)生，則光電子的

11、最大初動能為多少？(h＝6.63×10－34 J·s) 解析：(1)E＝hν＝h＝4.42×10－19 J. (2)ν＝＝6.67×1014 Hz，因為ν>ν0，所以能產(chǎn)生光電效應．光電子的最大初動能為 Ekm＝hν－W0＝h(ν－ν0)≈1.36×10－19 J. 答案：(1)4.42×10－19 J　(2)能　1.36×10－19 J 12．(08787190)如圖所示，當開關(guān)S斷開時，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60

12、 V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時，電流表讀數(shù)為零． (1)求此時光電子的最大初動能的大??； (2)求該陰極材料的逸出功． 解析：設(shè)用光子能量為2.5 eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0 當反向電壓達到U0＝0.60 V以后，具有最大初動能的光電子達不到陽極，因此eU0＝Ekm 由光電效應方程知Ekm＝hν－W0 由以上二式得Ekm＝0.6 eV，W0＝1.9 eV. 答案：(1)0.6 eV　(2)1.9 eV 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375