《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性、原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 光電效應(yīng)、波粒二象性練習(xí) 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性、原子結(jié)構(gòu) 第1節(jié) 光電效應(yīng)、波粒二象性練習(xí) 新人教版(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第十二章 第一節(jié) 光電效應(yīng)、波粒二象性
[A級(jí)—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(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性
B.運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣,當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí),都沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道
C.波動(dòng)性和粒子性,在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的,但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的
D.實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道,所以實(shí)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動(dòng)性,而單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出光的粒子性.光的波長(zhǎng)越
2、長(zhǎng),波動(dòng)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(zhǎng)太小,實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性,不是不具有波粒二象性,D項(xiàng)錯(cuò)誤.]
2.(08787180)頻率為ν的光照射某金屬時(shí),產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)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(dòng)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(dāng)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(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角,則該實(shí)驗(yàn)( )
A.只能證明光具有波動(dòng)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(yīng)說明光具有粒子性,電子的衍射實(shí)驗(yàn)說明粒子具有波動(dòng)性
B.愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象,并且提出光子說,成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
C.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程能夠說明光子具有動(dòng)量
D.康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量
解析:A [康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性,電子的衍射實(shí)驗(yàn)說明粒子具有波動(dòng)性,選項(xiàng)A正確;赫茲在研究電磁波時(shí)發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象,愛因斯坦提出光子說,成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;愛因斯坦的光電效應(yīng)方程不能夠說明光子具有動(dòng)量,選項(xiàng)C
4、錯(cuò)誤;康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量外還有動(dòng)量,選項(xiàng)D錯(cuò)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(dòng)能Ek與入射光的波長(zhǎng)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(yīng)的最小波長(zhǎng)
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(zhǎng)為λ0/3,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為4E
解析:B [圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程,光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的波長(zhǎng)的倒數(shù)的關(guān)系圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為Ek=hc-W,由圖象可知Ek=0時(shí),hc=Eλ0
5、,選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)誤;若入射光的波長(zhǎng)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(dòng)能為2E,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]
6.(08787184)(多選)可以用甲圖的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)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(gè)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(xué)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(dòng)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(qiáng)比c的光強(qiáng)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(dòng)能相同;因?yàn)閍的飽和光電流大,所以a的光強(qiáng)大于c的光強(qiáng);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(yīng)時(shí),a、c不一定能.]
7.(08787185)(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),隨著時(shí)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(dòng)性
C.用紫外線觀察不到類似的圖象
D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波
解析:ABD [圖象甲曝光時(shí)間短,通過光子數(shù)很少,呈現(xiàn)粒子性.圖象乙曝光時(shí)間長(zhǎng),通過了大量光子,呈現(xiàn)波動(dòng)性,故A、B正確;同時(shí)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(cuò)誤.]
8.(08787186)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(yīng).對(duì)于這兩個(gè)過程,下列四個(gè)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(dòng)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(yīng)方程Ekm=hν-W0知,最大初動(dòng)能不同,則遏止電壓不同;同一種單色光照射,入射光的強(qiáng)度相同,所以飽和光電流相同.]
[B級(jí)—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(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)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(biāo)出),那么,下列圖中有光電子到達(dá)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(yīng),故①錯(cuò)誤.入射光的光子能量大于逸出功,能
9、發(fā)生光電效應(yīng);電場(chǎng)對(duì)光電子加速,故有光電子到達(dá)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(yīng),根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0=3.8 eV,因?yàn)樗拥碾妷簽榉聪螂妷?,反向電壓? V,光電子能到達(dá)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(yīng),根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0=3.8 eV,所加的反向電壓為4 V,根據(jù)動(dòng)能定理知,光電子不能到達(dá)金屬網(wǎng),故④錯(cuò)誤.]
10.(08787188)(多選)在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),某金屬被光照射產(chǎn)生了光電效應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)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(yīng)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(duì)值表示逸出功,B正確;當(dāng)Ek=0時(shí),ν=ν0,極限頻率為ν0,C正確;金屬的極限頻率是常量,D錯(cuò)誤.]
11.(08787189)紫光在真空中的波長(zhǎng)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(yīng)?若能產(chǎn)生,則光電子的
11、最大初動(dòng)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?yàn)棣?gt;ν0,所以能產(chǎn)生光電效應(yīng).光電子的最大初動(dòng)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(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),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(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60
12、 V時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí),電流表讀數(shù)為零.
(1)求此時(shí)光電子的最大初動(dòng)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(shí),光電子的最大初動(dòng)能為Ekm,陰極材料逸出功為W0
當(dāng)反向電壓達(dá)到U0=0.60 V以后,具有最大初動(dòng)能的光電子達(dá)不到陽極,因此eU0=Ekm
由光電效應(yīng)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
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