《(通用版)2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)34 光電效應(yīng) 波粒二象性》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)34 光電效應(yīng) 波粒二象性(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后限時集訓(xùn)34光電效應(yīng)波粒二象性建議用時:45分鐘1(多選)已知某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為c,則()A當(dāng)用頻率為2c的單色光照射該金屬時,一定能產(chǎn)生光電子B當(dāng)用頻率為2c的單色光照射該金屬時,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hcC當(dāng)照射光的頻率大于c時,若增大,則逸出功增大D當(dāng)照射光的頻率大于c時,若增大一倍,則光電子的最大初動能也增大一倍AB該金屬的截止頻率為c,則可知逸出功W0hc,逸出功由金屬材料的性質(zhì)決定,與照射光的頻率無關(guān),因此C錯誤;由光電效應(yīng)的實驗規(guī)律可知A正確;由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0,將W0hc代入可知B正確,D錯誤。2(2019河南中原名校聯(lián)考)下列描繪兩種溫度下
2、黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中,符合黑體輻射實驗規(guī)律的是()ABCDB根據(jù)黑體輻射實驗規(guī)律,黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系為:隨著溫度的升高,一方面,各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加,則各種頻率的輻射強(qiáng)度也都增加,另一方面,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動,即向頻率較大的方向移動,分析圖象,只有B項符合黑體輻射實驗規(guī)律,故B項正確。3已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.731014 Hz和5.441014 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能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的()A波長 B頻率 C能量 D動量A由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hW0mv,又由W0h0,可
3、得光電子的最大初動能mvhh0,由于鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率,所以鈣逸出的光電子的最大初動能較小,因此它具有較小的能量、頻率和動量,選項B、C、D錯誤;又由c可知光電子頻率較小時,波長較大,選項A正確。4用光照射某種金屬,有光電子從金屬表面逸出,如果光的頻率不變,而減弱光的強(qiáng)度,則 ()A逸出的光電子數(shù)減少,光電子的最大初動能不變B逸出的光電子數(shù)減少,光電子的最大初動能減小C逸出的光電子數(shù)不變,光電子的最大初動能減小D光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值,就沒有光電子逸出了A光的頻率不變,表示光子能量不變,光的強(qiáng)度減弱,仍會有光電子從該金屬表面逸出,逸出的光電子的最大初動能也不變;而減弱光的強(qiáng)度,逸出的
4、光電子數(shù)就會減少,選項A正確。5(多選)(2019西安檢測)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性,下列說法中正確的是()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(dāng)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ABC波粒二象性是微觀世界特有的規(guī)律,一切運動的微粒都具有波粒二象性,A正確。由于微觀粒子的運動遵守不確定關(guān)系,所以運動的微觀粒子與光子一樣,當(dāng)它們通過一個小孔發(fā)生衍射時,都沒有特定的運動軌道,B正確。波粒二象性適用于微觀高速領(lǐng)域,C正確。
5、宏觀物體運動形成的德布羅意波的波長很小,很難被觀察到,但它仍有波粒二象性,D錯誤。6在光電效應(yīng)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(yīng)。對于這兩個過程,下列四個物理過程中,一定相同的是()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B同一種單色光照射不同的金屬,入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EkmhW0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(qiáng)度相同,所以飽和光電流相同。故選項B正確。7(多選)物理學(xué)家做了一個有趣的實驗:在雙縫干涉實驗中,在光屏處放上照相底片,若減小入射光的強(qiáng)度,使光子只能一個一個地通過狹
6、縫。實驗結(jié)果表明,如果曝光時間不太長,底片上只能出現(xiàn)一些如圖甲所示不規(guī)則的點子;如果曝光時間夠長,底片上就會出現(xiàn)如圖丙所示規(guī)則的干涉條紋。對于這個實驗結(jié)果的認(rèn)識正確的是()甲乙丙A單個光子的運動沒有確定的軌道B曝光時間不長時,光的能量太小,底片上的條紋看不清楚,故出現(xiàn)不規(guī)則的點子C干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會較多的地方D大量光子的行為表現(xiàn)為波動性ACD由于光的傳播不是連續(xù)的而是一份一份的,每一份就是一個光子,所以每次通過狹縫只有一個光子,當(dāng)一個光子到達(dá)某一位置時該位置感光而留下痕跡,由于單個光子表現(xiàn)粒子性,即每一個光子所到達(dá)的區(qū)域是不確定的,但是大量光子表現(xiàn)出波動性,所以長時間曝光后最終
7、形成了圖丙中明暗相間的條紋,干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會較多的地方,該實驗說明了光具有波粒二象性,所以A、C、D項正確,B項錯誤。8(多選)下列說法正確的是()A光子不僅具有能量,也具有動量B光有時表現(xiàn)為波動性,有時表現(xiàn)為粒子性C運動的實物粒子也有波動性,波長與粒子動量的關(guān)系為D光波和物質(zhì)波,本質(zhì)上都是概率波ABD光電效應(yīng)表明光子具有能量,康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還具有動量,選項A正確;波粒二象性指光同時具有波和粒子的雙重性質(zhì),有時表現(xiàn)為波動性,有時表現(xiàn)為粒子性,選項B正確;物質(zhì)波的波長與粒子動量的關(guān)系應(yīng)為,選項C錯誤;光波中的光子和物質(zhì)波中的實物粒子在空間出現(xiàn)的概率滿足波動規(guī)
8、律,因此二者均為概率波,選項D正確。9某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成,不同波長的光的強(qiáng)度如圖所示,表中給出了一些材料的極限波長,用該光源發(fā)出的光照射表中材料()材料鈉銅鉑極限波長(nm)541268196A僅鈉能產(chǎn)生光電子B僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D都能產(chǎn)生光電子D根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知,只要光源的波長小于某金屬的極限波長,就有光電子逸出,該光源發(fā)出的光的波長最小的小于100 nm,小于鈉、銅、鉑三個的極限波長,都能產(chǎn)生光電子,故D正確,A、B、C錯誤。10(多選)如圖甲所示為實驗小組利用100多個電子通過雙縫后的干涉圖樣,可以看出每一個電子都是一個點;如圖乙所示為該
9、小組利用70 000多個電子通過雙縫后的干涉圖樣,為明暗相間的條紋。則對本實驗的理解正確的是()甲乙A圖甲體現(xiàn)了電子的粒子性B圖乙體現(xiàn)了電子的粒子性C單個電子運動軌道是確定的D圖乙中暗條紋處仍有電子到達(dá),只不過到達(dá)的概率小AD題圖甲中的每一個電子都是一個點,說明少數(shù)電子體現(xiàn)粒子性。每個電子到達(dá)的位置不同,說明單個電子的運動軌道不確定,A正確,C錯誤;題圖乙中明暗相間的條紋說明大量的電子表現(xiàn)為波動性,B錯誤;題圖乙中暗條紋處仍有電子到達(dá),只不過到達(dá)的概率小,D正確。11.美國物理學(xué)家密立根通過測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率,算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以驗證愛因斯
10、坦光電效應(yīng)方程的正確性。下圖是某次試驗中得到的兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光須率關(guān)系圖象,兩金屬的逸出功分別為W甲、W乙,如果用0頻率的光照射兩種金屬,光電子的最大初動能分別為E甲、E乙,則下列關(guān)系正確的是()AW甲E乙BW甲W乙,E甲W乙,E甲E乙DW甲W乙,E甲E乙 A根據(jù)光電效應(yīng)方程得: EkmhW0hh0,又EkmqUc,解得:Uc0,知Uc圖線中:當(dāng)Uc0,0;由圖象可知, 金屬甲的極限頻率小于金屬乙, 則金屬甲的逸出功小于乙的, 即W甲E乙,A正確。12(2019濮陽市第三次模擬)用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可
11、調(diào),電源的正負(fù)極也可以對調(diào),分別用a、b、c三束單色光照射,調(diào)節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示,由圖可知()甲乙A單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最大B單色光a和c的頻率相同,且a光更強(qiáng)些,b光頻率最大C單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最小D單色光a和c的頻率不同,且a光更強(qiáng)些,b光頻率最小Ba、c兩單色光照射后遏止電壓相同,根據(jù)EkmeUc,可知產(chǎn)生的光電子最大初動能相等,則a、c兩單色光的頻率相等,光子能量相等,由于a光的飽和光電流較大,則a光的強(qiáng)度較大,單色光b照射后遏止電壓較大,根據(jù)EkmeUc,可知b光照射后產(chǎn)生的光電子最大初動能較
12、大,根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0得,b光的頻率大于a光的頻率,故A、C、D錯誤,B正確。13.(2019邢臺市調(diào)研)如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路圖,對于某金屬用綠光照射時,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則以下說法正確的是()A將滑動變阻器滑片向右移動,電流表的示數(shù)一定增大B如果改用紫光照射該金屬時,電流表無示數(shù)C將K極換成逸出功小的金屬板,仍用相同的綠光照射時,電流表的示數(shù)一定增大D將電源的正負(fù)極調(diào)換,仍用相同的綠光照射時,將滑動變阻器滑片向右移動一些,電流表的讀數(shù)可能不為零D將滑動變阻器滑片向右移動,電壓雖然增大,但若已達(dá)到飽和光電流,則電流表的示數(shù)可能不變,故A錯誤。紫光的頻率比綠光頻率大,則改用紫
13、光照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應(yīng),則電流表一定有示數(shù),故B錯誤。將K極換成逸出功小的金屬板,仍用相同的綠光照射時,則光電子的最大初動能增加,但單位時間內(nèi)通過金屬表面的光子數(shù)沒有變化,因而單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)不變,飽和光電流不會變化,則電流表的示數(shù)不一定增大,故C錯誤。將電源的正負(fù)極調(diào)換,仍用相同的綠光照射時,將滑動變阻器滑片向右移動一些,若此時的電壓仍小于遏止電壓,則電流表有示數(shù),故D正確。14.(2019四川省第二次“聯(lián)測促改”)如圖所示,用波長為0的單色光照射某金屬,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)電壓表的示數(shù)為某值時,電流表的示數(shù)恰好減小為零;再用波長為的單色光重復(fù)上述實驗,當(dāng)電壓表的示
14、數(shù)增加到原來的3倍時,電流表的示數(shù)又恰好減小為零。已知普朗克常量為h,真空中光速為c。該金屬的逸出功為()A. B. C. D.C當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于U時,電流表讀數(shù)為零,則遏止電壓為U。根據(jù)光電效應(yīng)方程,則光電子的最大初動能為:EkmeUhW0;用波長為的單色光照射時,Ekm3eUhW0;聯(lián)立解得:W0,故C正確,A、B、D錯誤。15(2019孝義市第一次模擬)從1907年起,美國物理學(xué)家密立根就開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個重要的物理量。他通過如圖甲所示的實驗裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率,作出圖乙所示的Uc的圖象,由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射測出的h相比較,以檢驗愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。已知電子的電荷量為e,則下列普朗克常量h的表達(dá)式正確的是()甲乙Ah BhCh DhA根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0及動能定理eUcEk,得Uc,所以圖象的斜率k,則h,故A項正確。7