（新課標(biāo)）2020高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（七十二）波粒二象性（雙基落實(shí)課）（含解析）.doc

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課時(shí)檢測(cè)(七十二) 波粒二象性 (雙基落實(shí)課) 1．如圖所示，當(dāng)弧光燈射出的光經(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 解析：選D　弧光燈射出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動(dòng)性；驗(yàn)電器鋁箔有張角，說(shuō)明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性，D正確。 2．下表給出了一些金屬材料的逸出功。現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射這些材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種(普朗克常量h＝6.610－34 Js，光速c＝3108 m/s)(　　) 材料 銫 鈣 鎂 鈹 鈦 逸出功(10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 A．2種　　　　　　　　　　 B．3種 C．4種 D．5種 解析：選A　光電效應(yīng)發(fā)生的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，入射光的能量大于金屬的逸出功，單色光的能量為ε＝hν＝h，解得ε＝6.610－34 J＝4.9510－19 J，由表中材料可知光子能量大于逸出功的金屬有2種，所以A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時(shí)間內(nèi)打到物體表面的光子數(shù)與第二束光在相同時(shí)間內(nèi)打到物體表面的光子數(shù)之比為5∶4，則這兩束光的光子能量和波長(zhǎng)之比分別為(　　) A．4∶5　4∶5 B．5∶4　4∶5 C．5∶4　5∶4 D．4∶5　5∶4 解析：選D　兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，在相同時(shí)間內(nèi)打到物體表面的光子數(shù)之比為5∶4，根據(jù)E＝NE0可得光子能量之比為4∶5，再根據(jù)E0＝hν＝h，可知光子能量與波長(zhǎng)成反比，故光子波長(zhǎng)之比為5∶4。故D正確。 4．(2017北京高考)2017年年初，我國(guó)研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長(zhǎng)在100 nm(1 nm＝10－9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。“大連光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.610－34 Js，真空光速c＝3108 m/s)(　　) A．10－21 J B．10－18 J C．10－15 J D．10－12 J 解析：選B　光子的能量E＝hν，c＝λν，聯(lián)立解得E≈210－18 J，B項(xiàng)正確。 5.如圖所示，兩平行金屬板A、B板間電壓恒為U，一束波長(zhǎng)為λ的入射光射到金屬板B上，使B板發(fā)生了光電效應(yīng)，已知該金屬板的逸出功為W，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．該入射光的能量為h B．到達(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為h－W＋eU C．若增大兩板間電壓，B板沒(méi)有光電子逸出 D．若減小入射光的波長(zhǎng)，一定會(huì)有光電子逸出 解析：選C　根據(jù)E＝hν，而ν＝，則該入射光的能量為h，故A正確；逸出光電子的最大動(dòng)能Ekm＝h－W，根據(jù)動(dòng)能定理，eU＝Ekm′－Ekm，則到達(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為Ekm′＝h－W＋eU，故B正確；若增大兩板間電壓，不會(huì)影響光電效應(yīng)現(xiàn)象，仍有光電子逸出，故C錯(cuò)誤；若減小入射光的波長(zhǎng)，那么入射光的頻率增大，一定會(huì)有光電子逸出，故D正確。 6.(多選)某同學(xué)在研究某金屬的光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。若圖線在橫、縱坐標(biāo)軸上的截距分別為a和－b，已知電子所帶電荷量為e，由圖像可以得到(　　) A．該金屬的逸出功為零 B．普朗克常量為，單位為JHz C．當(dāng)入射光的頻率為2a時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為b D．當(dāng)入射光的頻率為3a時(shí)，遏止電壓為 解析：選CD　根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可知Ekν圖線的斜率表示普朗克常量h，即h＝＝，單位為J/Hz，圖線與縱軸截距的絕對(duì)值表示金屬的逸出功W0，由題圖知W0＝b，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)入射光的頻率ν＝2a時(shí)，由Ek＝hν－W0，可得光電子的最大初動(dòng)能Ek＝2a－b＝b，當(dāng)入射光的頻率為3a時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝2b，由最大初動(dòng)能Ek與遏止電壓的關(guān)系式Ek＝eUc可知，遏止電壓為Uc＝，選項(xiàng)C、D正確。 7．(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示。則可判斷出(　　) A．甲光的頻率大于乙光的頻率 B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng) C．乙光的截止頻率大于丙光的截止頻率 D．甲光的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能 解析：選BD　因光電管不變，所以逸出功不變。由圖像知甲光、乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等，且小于丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓，所以甲光和乙光的光電子最大初動(dòng)能相等且小于丙光的光電子最大初動(dòng)能，故D正確；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知甲光和乙光的頻率相等，且小于丙光的頻率，光的頻率越大，波長(zhǎng)越小，故A錯(cuò)誤，B正確；截止頻率是由金屬?zèng)Q定的，與入射光無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤。 8．(多選)美國(guó)物理學(xué)家密立根利用如圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系，描繪出如圖乙所示的圖像，由此算出普朗克常量h，電子電荷量用e表示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．入射光的頻率增大，測(cè)遏止電壓時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向M端移動(dòng) B．增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能也增大 C．由Ucν圖像可知，這種金屬截止頻率為νc D．由Ucν圖像可求普朗克常量表達(dá)式為h＝ 解析：選CD　入射光的頻率增大，光電子的最大初動(dòng)能增大，則遏止電壓增大，測(cè)遏止電壓時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向N端移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Ekm＝hν－W0＝eUc，解得Uc＝－，圖線的斜率k＝＝，則h＝，當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，ν＝νc，故C、D正確。 9．(多選)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，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) 解析：選AD　由hν＝W0＋Ek知h＝W0＋mv12，h＝W0＋mv22，又v1＝2v2，解得W0＝，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；光的波長(zhǎng)小于或等于3λ時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 10．(多選)在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏前放上照相底片并設(shè)法減弱光子流的強(qiáng)度，盡可能使光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫，對(duì)于曝光時(shí)間不長(zhǎng)和曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)的兩種情況，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．若曝光時(shí)間不長(zhǎng)，則底片上出現(xiàn)一些無(wú)規(guī)則的點(diǎn) B．若曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，則底片上出現(xiàn)干涉條紋 C．這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了光具有波粒二象性 D．這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定了光具有粒子性 解析：選ABC　若曝光時(shí)間不長(zhǎng)，可知光子數(shù)不多，往往表現(xiàn)為粒子性，在底片上出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)，A正確；若曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，可知光子數(shù)較多，往往表現(xiàn)為波動(dòng)性，在底片上出現(xiàn)干涉條紋，B正確；該實(shí)驗(yàn)表明光具有波粒二象性，C正確，D錯(cuò)誤。