2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 課時(shí)作業(yè)39 波粒二象性 新人教版

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1、課時(shí)作業(yè)39　波粒二象性 時(shí)間：45分鐘 1．某單色光照射某金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，下列措施中可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的是(　D　) A．延長(zhǎng)光照時(shí)間 B．增大光的強(qiáng)度 C．換用頻率較低的光照射 D．換用波長(zhǎng)較短的光照射 解析：能不能發(fā)生光電效應(yīng)取決于光的頻率，與照射時(shí)間、照射強(qiáng)度沒有關(guān)系，波長(zhǎng)越小的光頻率越高，越容易發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確． 2．在通往量子論的道路上，一大批物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說法正確的是(　A　) A．愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 B．德布羅意第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．玻爾在1900

2、年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念 D．普朗克把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性 解析：愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；普朗克在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；德布羅意把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是(　B　) A．只要入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng)，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng) B．光子的能量大于金屬的逸出功就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng) C．照射

3、時(shí)間越長(zhǎng)光電子的最大初動(dòng)能越大 D．光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率成正比 解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，只要入射光的頻率足夠大，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光子的能量大于金屬的逸出功就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B正確；光電子的最大初動(dòng)能與照射時(shí)間無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能隨入射光子的頻率增大而增大，但并不是正比關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．下圖是光電管的原理圖．已知當(dāng)有波長(zhǎng)為λ0的光照到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，則(　D　) A．若增加電路中電源電壓，電路中光電流一定增大 B．若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生 C．若換用波長(zhǎng)為λ1(

4、λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流 D．若換用波長(zhǎng)為λ2(λ2<λ0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流 解析：若光電流已經(jīng)達(dá)到飽和，增加電路中電源電壓，電路中光電流也不再增大，A錯(cuò)；將電源極性反接，若加在光電管上的電壓小于截止電壓，電路中仍然有光電流產(chǎn)生，B錯(cuò)；換用波長(zhǎng)為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí)，光子的能量小，但若波長(zhǎng)小于極限波長(zhǎng)，仍然有光電流產(chǎn)生，C錯(cuò)，D正確． 5．下表給出了一些金屬材料的逸出功. 材料 銫 鈣 鎂 鈹 鈦 逸出功/10－19 J 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料

5、，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)(　A　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 解析：要發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的能量大于金屬的逸出功，由題可算出波長(zhǎng)為400 nm的光的能量為E＝hν0＝h＝6.63×10－34× J＝4.97×10－19 J，大于銫和鈣的逸出功，所以A選項(xiàng)正確． 6．(多選)如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(圖線與橫軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)為4.27×1014 Hz，與縱軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)為0.5 eV)．由圖可知(　AC　) A．該金屬的截止頻率為

6、4.27×1014 Hz B．該金屬的截止頻率為5.5×1014 Hz C．該圖線的斜率表示普朗克常量 D．該金屬的逸出功為0.5 eV 解析：圖線在橫軸上的截距表示截止頻率，A正確，B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知圖線的斜率表示普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為W0＝hνc＝ eV＝1.77 eV，D錯(cuò)誤． 7．(多選)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為3.2 eV的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)為0.2 mA.移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.8 V時(shí)，電流表讀數(shù)為0，則(　ABC　) A．光電管陰極的逸出功為2.4 eV B．電

7、鍵S斷開后，電流表G示數(shù)不為0 C．光電子的最大初動(dòng)能為0.8 eV D．改用能量為2 eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小 解析：該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.8 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，知道光電子點(diǎn)的最大初動(dòng)能為0.8 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，W0＝3.2 eV－0.8 eV＝2.4 eV，故A、C項(xiàng)正確；電鍵S斷開后，用光子能量為3.2 eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故B項(xiàng)正確；改用能量為2 eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無光電流，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 8．下

8、表是按照密立根的方法進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的遏止電壓Uc和入射光的頻率ν的幾組數(shù)據(jù). Uc/V 0.541 0.637 0.714 0.809 0.878 ν/1014 Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501 由以上數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel描點(diǎn)連線，可得直線方程Uc＝0.397 3－1.702 4，如圖所示． 　 則這種金屬的截止頻率約為(　B　) A．3.5×1014 Hz B．4.3×1014 Hz C．5.5×1014 Hz D．6.0×1014 Hz 解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程得：Ekm＝hν－W0＝hν－h(huán)ν0，解得

9、：Uc＝ν－＝ν－，與直線方程Uc＝0.397 3－1.702 4，比較可知，圖線的斜率為：＝，同時(shí)：＝1.702 4，聯(lián)立得：ν0≈4.3×1014 Hz.故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤． 9．已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的(　A　) A．波長(zhǎng) B．頻率 C．能量 D．動(dòng)量 解析：由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W＝hν－h(huán)ν0，鈣的截止頻率大，因此鈣中逸出的光電子的最大初動(dòng)能小，因動(dòng)量p＝，故動(dòng)量小，由λ＝，可知波長(zhǎng)較大

10、，則頻率較小，選項(xiàng)A正確． 10．(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量．下列說法正確的是(　BC　) A．若νa>νb，則一定有Uaνb，則一定有Eka>Ekb C．若Uaνb，則一定有hνa－Eka>hνb－Ekb 解析：本題考查光電效應(yīng)方程、對(duì)遏止電壓的理解．光照射到同種金屬上，同種金屬的逸出功相同．若νa>νb，據(jù)Ek＝hν－W0可知，Eka>Ekb，則B項(xiàng)正確．由Ek＝eU，可知

11、Ua>Ub，則A項(xiàng)錯(cuò)誤．若Uaν0)的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則下列判斷錯(cuò)誤的是(　D　) A．陰極材料的逸出功等于hν0 B．有光電子逸出，且光電子的最大初動(dòng)能可表示為eU C．有光電子逸出，且光電子的最大初動(dòng)能可表示為hν－h(huán)ν0 D．無光電子逸出，

12、因?yàn)楣怆娏鳛榱? 解析：陰極材料的逸出功等于hν0，選項(xiàng)A正確；因光的頻率大于極限頻率，則有光電子逸出，因在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，根據(jù)能量關(guān)系可知，光電子的最大初動(dòng)能等于mv＝hν－h(huán)ν0＝eU，選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)誤．本題選判斷錯(cuò)誤的，故選D. 12．(2019·云南玉溪月考)(多選)如圖所示，一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)為λ0的鈉制成．用波長(zhǎng)為λ的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢(shì)差為U時(shí)，飽和光電流為I，電子電荷量為e，則(　BC　) A．若入射光強(qiáng)度增到原來的三倍，但光子的能量不變，從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能可能增大 B．若改用同樣

13、強(qiáng)度的藍(lán)光照射可能逸出光電子 C．每秒鐘內(nèi)由陰極K發(fā)射的光電子數(shù)目為 D．發(fā)射的光電子到達(dá)陽極A時(shí)的動(dòng)能最大值為hc 解析：從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0，只與入射光頻率有關(guān)，與入射光強(qiáng)度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；藍(lán)光的頻率比紫外線的頻率小，可知用同樣強(qiáng)度的藍(lán)光照射可能逸出光電子，也可能不逸出光電子，故B正確；t時(shí)間內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為n＝＝，則每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為，故C正確；發(fā)射的電子到達(dá)陽極A時(shí)的動(dòng)能最大值為Ek＝－＋Ue＝hc＋Ue，故D錯(cuò)誤． 13．(2019·廣西模擬)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖象如圖所示．則

14、由圖象可知(　B　) A．入射光的頻率越大，該金屬的逸出功越大 B．入射光的頻率越大，則遏止電壓越大 C．由圖可求出普朗克常量h＝ D．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 解析：逸出功與入射光頻率無關(guān)，由金屬材料決定，故A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm得Uc＝－，當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，入射光的頻率越大，則遏止電壓越大，故B正確；由Uc＝－，知圖線的斜率k＝＝，可得普朗克常量h＝，故C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0可知，光電子最大初動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系，但不成正比，故D錯(cuò)誤． 14．(2019·湖北宜昌模擬)(多選)照射到金

15、屬表面的光能使金屬中的電子逸出，可以用圖甲的電路對(duì)此進(jìn)行研究．如圖甲所示，陰極K在受到光照時(shí)能夠發(fā)射電子，陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子，在電路中形成光電流．K與A之間電壓的大小U可以調(diào)整，圖乙中橫軸的右半軸對(duì)應(yīng)圖甲所示的電源極性連接，左半軸表示的是電源反接后的電壓大?。F(xiàn)得到圖乙所示的在光照條件不變的情況下，光電流I隨著所加電壓U變化的圖象，根據(jù)電流的定義可知(　BC　) A．電壓由0到U1，光電流越來越大，說明單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)越來越多 B．飽和電流說明單位時(shí)間內(nèi)陰極K發(fā)射的光電子的數(shù)目是一定的 C．遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初動(dòng)能，且有上限 D．電源反接后，當(dāng)U>Uc時(shí)，I＝0，說明沒有電子從K極逸出 解析：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是由光的強(qiáng)度決定的，當(dāng)光強(qiáng)一定時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是一定的，只不過當(dāng)電壓較小時(shí)，不是所有的光電子都能到達(dá)陽極，電壓越大到達(dá)陽極的光電子數(shù)越多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；存在飽和電流說明單位時(shí)間內(nèi)陰極K發(fā)射的光電子的數(shù)目是一定的，這些光電子都能到達(dá)陽極時(shí)，電流達(dá)到飽和狀態(tài)，選項(xiàng)B正確；遏止電壓滿足Uce＝mv，說明光電子具有一定的初動(dòng)能，且有上限，即光電子有最大初動(dòng)能，選項(xiàng)C正確；電源反接后，當(dāng)U>Uc后，I＝0，說明沒有電子到達(dá)陽極，并不是沒有電子從K極逸出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7