2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十四）波粒二象性.doc

2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十四）波粒二象性 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光電效應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律 1．(多選)(xx汕頭模擬)如圖1所示，用導(dǎo)線(xiàn)把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線(xiàn)照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) 圖1 A．有光子從鋅板逸出 B．有電子從鋅板逸出 C．驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度 D．鋅板帶負(fù)電 2．(多選)(xx廣東高考)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大 B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失 C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng) D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大 3．(多選)(xx天津六校聯(lián)考)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 D．若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光的波粒二象性　物質(zhì)波 4．(多選)(xx河北唐山調(diào)研)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型 B．宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常大，極易觀察到它的波動(dòng)性 C．愛(ài)因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說(shuō) D．對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng) 5．(多選)(xx上海高考)某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.510－6 m，功率為5.010－3 W的連續(xù)激光。已知可見(jiàn)光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10－7 m，普朗克常量h＝6.6310－34 Js，該激光器發(fā)出的(　　) A．是紫外線(xiàn) B．是紅外線(xiàn) C．光子能量約為1.310－18 J D．光子數(shù)約為每秒3.81016個(gè) 6．(xx浙江寧波期末)一個(gè)德布羅意波波長(zhǎng)為λ1的中子和另一個(gè)德布羅意波波長(zhǎng)為λ2的氘核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)氚核，該氚核的德布羅意波波長(zhǎng)為(　　) A.　　　　　　　　 B. C . D. 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 7．(多選)(xx陜西渭南質(zhì)檢)分別用波長(zhǎng)為λ和2λ的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為2∶1，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說(shuō)法正確的有(　　) A．該種金屬的逸出功為 B．該種金屬的逸出功為 C．波長(zhǎng)超過(guò)2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) D．波長(zhǎng)超過(guò)4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 8．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為λa∶λb∶λc＝1∶2∶3。當(dāng)用a光束照射某種金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek，若改用b光束照射該金屬板，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek，當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)(　　) A．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek B．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek C．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek D．由于c光束光子能量較小，該金屬板不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng) 9．(xx云南昆明一中測(cè)試)紫光在真空中的波長(zhǎng)為4.510－7 m，問(wèn)： (1)紫光光子的能量是多少？ (2)用它照射極限頻率νc＝4.621014 Hz的金屬鉀能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？ (3)若能產(chǎn)生，則光電子的最大初動(dòng)能為多少？(h＝6.6310－34 Js) 10．(xx濰坊模擬)某同學(xué)采用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)電路研究光電效應(yīng)，用某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開(kāi)關(guān)S，在陽(yáng)極A和陰極K之間加上反向電壓，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓的示數(shù)U稱(chēng)為反向遏止電壓。根據(jù)反向遏止電壓，可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能。現(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極，測(cè)量到反向遏止電壓分別為U1和U2，求： 圖2 (1)陰極K所用金屬的極限頻率； (2)用題目中所給條件表示普朗克常量h。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：與光電效應(yīng)有關(guān)的圖像問(wèn)題 11．(多選)如圖3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(xiàn)(直線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。由圖可知(　　) 圖3 A．該金屬的截止頻率為 4.271014Hz B．該金屬的截止頻率為5.51014Hz C．該圖線(xiàn)的斜率表示普朗克常量 D．該金屬的逸出功為 0.5 eV 12．用如圖4甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流強(qiáng)度與照射光的強(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調(diào)，電源的正負(fù)極也可以對(duì)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(　　) 圖4 A．單色光a和c的頻率相同，但a更強(qiáng)些 B．單色光a和c的頻率相同，但a更弱些 C．單色光b的頻率小于a的頻率 D．改變電源的極性不可能有光電流產(chǎn)生 答 案 1．選BC　用紫外線(xiàn)照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線(xiàn)的能量從鋅板表面逸出，稱(chēng)之為光電子，故A錯(cuò)誤、B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確、D錯(cuò)誤。 2．選AD　根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大，A項(xiàng)正確；減小入射光的強(qiáng)度，光電流減小，光電效應(yīng)現(xiàn)象并不消失，B項(xiàng)錯(cuò)誤；改用小于ν的入射光照射，如果入射光的頻率仍然大于光電管陰極材料的極限頻率，仍能發(fā)生光電效應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能增大，D項(xiàng)正確。 3．選AD　由逸出功W＝hν0知極限頻率越大，逸出功越大，故A正確。發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度和光的照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0得，最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故C錯(cuò)誤。在發(fā)生光電效應(yīng)的情況下，入射光的強(qiáng)度越高，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目越多，故D正確。 4．選ACD　盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確。根據(jù)λ＝，知宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，不易觀察到它的波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤。受普朗克量子論的啟發(fā)，愛(ài)因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說(shuō)，故C正確。對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故D正確。 5．選BD　由于該激光器發(fā)出的光波波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，所以發(fā)出的是紅外線(xiàn)，A錯(cuò)誤，B正確。光子能量E＝hν＝h≈1.310－19 J，C錯(cuò)誤。每秒發(fā)射的光子數(shù)n＝≈3.81016個(gè)，D正確。 6．選A　中子的動(dòng)量p1＝，氘核的動(dòng)量p2＝，對(duì)撞后形成的氚核的動(dòng)量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布羅意波波長(zhǎng)λ3＝＝，A正確。 7．選AD　由hν＝W0＋Ek知h＝W0＋mv，h＝W0＋mv，又v1＝2v2，得W0＝，A正確，B錯(cuò)誤。光的波長(zhǎng)小于或等于3λ時(shí)都能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，D正確。 8．選B　對(duì)a、b、c三束光由光電效應(yīng)方程有：－W＝Ek，－W＝Ek，由以上兩式可得＝Ek，W＝Ek。當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)－W＝Ek－Ek＝Ek，故B正確。 9．解析：(1)E＝hν＝h＝4.4210－19 J。 (2)ν＝＝6.671014 Hz，因?yàn)棣停睛蚦，所以能產(chǎn)生光電效應(yīng)。 (3)光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0＝h(ν－νc)＝1.3610－19 J。 答案：(1)4.4210－19 J　(2)能 (3)1.3610－19 J 10．解析：由光電效應(yīng)方程可得： hν1－W＝Ek1 hν2－W＝Ek2 又Ek1＝U1e Ek2＝U2e 極限頻率ν0＝ 由以上各式聯(lián)立可得： ν0＝　h＝。 答案：(1)　(2) 11．選AC　圖線(xiàn)在橫軸上的截距為截止頻率，A正確、B錯(cuò)誤； 由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0， 可知圖線(xiàn)的斜率為普朗克常量，C正確； 金屬的逸出功為：W0＝hν0＝ eV＝1.77 eV，D錯(cuò)誤。 12．選A　由題圖乙可知，a、c的遏止電壓相同，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知單色光a和c的頻率相同，但a產(chǎn)生的光電流大，說(shuō)明a光的強(qiáng)度大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；b的遏止電壓大于a、c的遏止電壓，所以單色光b的頻率大于a的頻率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只要光的頻率不變，改變電源的極性，仍可能有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。