高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課時(shí)達(dá)標(biāo)32 波粒二象性實(shí)戰(zhàn)演練

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1、高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課時(shí)達(dá)標(biāo)32 波粒二象性實(shí)戰(zhàn)演練 [解密考綱]考查對光電效應(yīng)規(guī)律的理解，對光電效應(yīng)方程的理解和對光的波粒二象性的理解． 1．(多選)如圖所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是(　BC　) A．有光子從鋅板逸出 B．有電子從鋅板逸出 C．驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度 D．鋅板帶負(fù)電 解析　用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故選項(xiàng)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，

2、驗(yàn)電器指針張角越大，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 2．用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的措施是(　B　) A．改用頻率更小的紫外線照射 B．改用X射線照射 C．改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 D．延長原紫外線的照射時(shí)間 解析　某種金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于入射光的頻率，與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，故選項(xiàng)B正確． 3．入射光照到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，則下列說法中正確的是(　C　) A．從光照射到

3、金屬表面上到金屬發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B．逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小 C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少 D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng) 解析　光電效應(yīng)瞬時(shí)(10－9 s)發(fā)生，與光強(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，入射光的頻率越大，最大初動(dòng)能越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．光電子數(shù)目多少與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，光強(qiáng)減弱，單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目減少，選項(xiàng)C正確．能否發(fā)生光電效應(yīng)，只取決于入射光的頻率是否大于極限頻率，與光強(qiáng)無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．一個(gè)德布羅意波波長為λ1的中子和另一個(gè)德布羅意波波長為λ2的氘核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)氚核，該氚

4、核的德布羅意波波長為(　A　) A． B． C． D． 解析　設(shè)中子、氘核、氚核的動(dòng)量分別為p1、p2、p3，由動(dòng)量守恒定律知p1＋p2＝p，即＋＝，解得氚核的德布羅意波波長為λ＝，選項(xiàng)A正確． 5．(多選)已知某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為ν0，則(　AB　) A．當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子 B．當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0 C．當(dāng)照射光的頻率ν大于ν0時(shí)，若ν增大，則逸出功增大 D．當(dāng)照射光的頻率ν大于ν0時(shí)，若ν增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍 解析　該金屬的截止頻率為ν0，則可知逸出功

5、W0＝hν0，逸出功由金屬自身性質(zhì)決定，與照射光的頻率無關(guān)，因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可選項(xiàng)知A正確；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，將W0＝hν0代入可知選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤． 6．(多選)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)，下列說法正確的是(　AD　) 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 解析　增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于入射光的

6、頻率，而與入射光強(qiáng)度無關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時(shí)，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)hν－W逸＝mv2可知，增加入射光頻率，光電子的最大初動(dòng)能也增大，故選項(xiàng)D正確． 7．(多選)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示．則這兩種光(　BC　) A．照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大 B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大 C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大 D．通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大

7、 解析　由題圖可知b光照射時(shí)對應(yīng)遏止電壓Uc2大于a光照射時(shí)的遏止電壓Uc1，因eU＝mv2，所以b光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能大，且可得νb>νa，λb<λa，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，C正確；b光折射率大于a光折射率，所以a光臨界角大，選項(xiàng)B正確． 8．(多選)頻率為ν的光子，具有的能量為hν，動(dòng)量為，將這個(gè)光子打在處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子上，光子將偏離原運(yùn)動(dòng)方向，這種現(xiàn)象稱為光子的散射，下列關(guān)于光子散射的說法正確的是(　CD　) A．光子改變原來的運(yùn)動(dòng)方向，且傳播速度變小 B．光子由于在與電子碰撞中獲得能量，因而頻率增大 C．由于受到電子碰撞，散射后的光子波長大于入射光子的波長 D．由于受到電子碰

8、撞，散射后的光子頻率小于入射光子的頻率 解析　碰撞后光子改變原來的運(yùn)動(dòng)方向，但傳播速度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光子由于在與電子碰撞中損失能量，因而頻率減小，即ν1>ν2，再由c＝λ1ν1＝λ2ν2，得到λ1<λ2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C、D正確． 9．(xx·廣東執(zhí)信中學(xué)二模)光子有能量，也有動(dòng)量p＝，它也遵守有關(guān)動(dòng)量的規(guī)律．如圖所示，真空中有一“∞”字形裝置可繞通過橫桿中點(diǎn)的豎直軸OO′在水平面內(nèi)靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，其中左邊是圓形黑紙片，右邊是和左邊大小、質(zhì)量都相同的圓形白紙片．當(dāng)用平行白光垂直照射這兩個(gè)圓面時(shí)，關(guān)于裝置開始轉(zhuǎn)動(dòng)情況(俯視)的下列說法中正確的是(　B　) A．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) B．逆時(shí)針方

9、向轉(zhuǎn)動(dòng) C．都有可能 D．不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) 解析　白紙片反射光子，光子的動(dòng)量變化大，由動(dòng)量定理知，光子對白紙片的沖擊力大，故選項(xiàng)B正確． 10．如圖所示，用綠光照射一光電管的陰極時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大，應(yīng)采取的措施是(　B　) A．改用紅光照射 B．改用紫光照射 C．增大綠光的強(qiáng)度 D．增大加在光電管上的正向電壓 解析　發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大，與照射光強(qiáng)度、光電管的電壓無關(guān)，紅光的頻率比綠光的頻率小，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，即使發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能也較小，而紫光的頻率大于綠光的頻率．故選項(xiàng)B正確． 11．小

10、明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s． 　 (1)圖甲中電板A為光電管的__陽極__(填“陰極”或“陽極”)； (2)實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝__5.15×1014_[(5.12～5.18)×1014均可]__Hz，逸出功W0＝__3.41×10－19 [(3.39～3.43)×10－19均可]__J； (3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7.00×1014 Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝__1.23×10－19 [(1.21～1.25)×10－

11、19均可]__J． 12．深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，如圖所示是一個(gè)航標(biāo)燈自動(dòng)控制電路的示意圖．電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬．下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長范圍在400 nm～770 nm.(1 nm＝10－9 m) 各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長： 金屬 銫 鈉 鋅 銀 鉑 極限頻率(Hz) 4.545×1014 6.000×1014 8.065×1014 1.153×1015 1.529×1015 極限波長(μm) 0.660 0 0.500 0 0.372 0

12、 0.260 0 0.196 2 根據(jù)上圖和所給出的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為： (1)光電管陰極K上應(yīng)涂有金屬__銫或鈉__； (2)控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和__b__(選填“a”或“b”)接觸； (3)工人在鍛壓機(jī)、沖床、鉆床等機(jī)器上勞動(dòng)時(shí)，稍有不慎就會(huì)把手壓在里面，造成工傷事故．如果將上述控制電路中的電燈換成驅(qū)動(dòng)這些機(jī)器工作的電機(jī)，這時(shí)電路中開關(guān)S應(yīng)和__a__(選填“a”或“b”)接觸，這樣，當(dāng)工人不慎將手伸入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，由于遮住了光線，光控繼電器銜鐵立即動(dòng)作，使機(jī)床停止工作，避免事故發(fā)生． 解析　(1)依題意知，可見光的波長范圍為 400×10－9 m～770×10－9 m． 而金屬銫的極限波長為λ＝0.660 0×10－6 m＝660 nm，鈉的極限波長為λ1＝0.500 0×10－6 m＝500 nm，因此，光電管陰極K上應(yīng)涂金屬銫或鈉． (2)深沉的夜色中，線圈中無電流，但燈仍正常工作，船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，所以控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和b接觸． (3)若將上述控制電路中的電燈換成電機(jī)，在手遮住光線之前，電機(jī)應(yīng)是正常工作的，此時(shí)銜鐵與a接觸，所以電路中的開關(guān)S應(yīng)和a接觸．