2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 第2講 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)練習(xí)（選修3-5）.doc

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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 第2講 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)練習(xí)（選修3-5） 選擇題(每題5分,共30分) 1.(xx浙江臺(tái)州中學(xué)月考,10)已知黃光照射到某一金屬表面上能夠發(fā)生光電效應(yīng),下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng),換成任何其他金屬都能發(fā)生光電效應(yīng) B.逸出光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比 C.若將黃光換成藍(lán)光,也一定能發(fā)生光電效應(yīng) D.若只將入射光的強(qiáng)度增強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少 2.(xx廣東汕頭四中月考,18)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,下列表述正確的是(　　) A.光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大 B.入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流 C.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān) D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子 3.(xx廣東廣州海珠一測(cè),17)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),任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng) C.相同頻率的光照射不同金屬,則從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越小 D.入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 4.(xx廣東中山華僑中學(xué)月考)已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=E1/n2,其中n=2,3…用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為(　　) A.- B.- C.- D.- 5.(xx廣東茂名華僑中學(xué)月考,19)已知金屬鈣的逸出功為2.7 eV,氫原子的能級(jí)圖如圖所示,一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài),則(　　) A.氫原子輻射6種頻率的光子 B.氫原子輻射5種頻率的光子 C.有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng) D.有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng) 6.(xx廣東湛江一中一測(cè),20)如圖為氫原子的部分能級(jí)圖。關(guān)于氫原子能級(jí)的躍遷,下列敘述中正確的是(　　) A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)的 B.用能量為11.0 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài) C.用能量為14.0 eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子電離 D.大量處于基態(tài)的氫原子吸收了能量為12.09 eV的光子后,能輻射3種不同頻率的光子 B組　xx模擬提升題組 時(shí)間:25分鐘　　分值:30分 一、選擇題(每題6分,共12分) 1.(xx浙江臺(tái)州中學(xué)月考,19)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,小君同學(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.甲光的照射功率大于乙光的照射功率 C.乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光對(duì)應(yīng)的截止頻率 D.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能 2.(xx廣東廣州從化中學(xué)月考,18)用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而發(fā)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖像,已知鎢的逸出功是3.28 eV,鋅的逸出功是3.34 eV,若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek-ν坐標(biāo)系中,如圖所示中用實(shí)線表示鎢,虛線表示鋅,則正確反映這一過(guò)程的是(　　) 二、非選擇題(3題4分,4題14分,共18分) 3.[xx浙江金麗衢十二校一聯(lián),14(2)]不同金屬材料有不同的逸出功,下表給出了三種材料的逸出功,如果用波長(zhǎng)為600 nm的單色光照射材料銫,則產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能等于　　　　J。(普朗克常量h=6.610-34 Js,光速c=3.0108 m/s) 材料 鈦 鎂 銫 逸出功/10-19 J 6.6 5.9 3.0 4.(xx浙江嘉興一模)光伏產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興的能源產(chǎn)業(yè),在現(xiàn)在能源緊張的形勢(shì)下有著廣闊的發(fā)展空間。光伏技術(shù)就是把光能轉(zhuǎn)化為電能的一種新技術(shù),其核心元件是太陽(yáng)能電池,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)光伏技術(shù)的原理,物理上叫做　　　　。(選填“光電效應(yīng)”或“康普頓效應(yīng)”) (2)如圖所示,用來(lái)研究光伏技術(shù),某種金屬板M受到某種光照射時(shí),不停地發(fā)射電子,射出的電子具有不同的速度方向,在M旁邊放一個(gè)金屬網(wǎng)罩N,現(xiàn)在M、N之間加一個(gè)電壓U,假設(shè)光子的能量為E,電子質(zhì)量為m,電荷量大小為e,金屬材料的逸出功為W,則電子逸出金屬表面的最大初動(dòng)能為　　　　,此時(shí)到達(dá)金屬網(wǎng)罩N的電子,其速率是　　　　。 (3)在保證光照的前提下,為了能使電路中電流為零,可采取的措施有　　　　　　　　　　　。(寫出一條即可) A組　xx模擬基礎(chǔ)題組 選擇題 1.C　發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率,跟照射時(shí)間無(wú)關(guān),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)能與金屬的逸出功和入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度沒(méi)有必然聯(lián)系,B錯(cuò);因?yàn)樗{(lán)光的頻率大于黃光的頻率,所以若將黃光換成藍(lán)光,也一定能發(fā)生光電效應(yīng),C正確;入射光頻率一定時(shí),強(qiáng)度會(huì)影響單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目,強(qiáng)度增強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增加,D錯(cuò)誤。 2.CD　在光電效應(yīng)中,若照射光的頻率小于極限頻率,無(wú)論光照時(shí)間多長(zhǎng),光照強(qiáng)度多大,都無(wú)光電流,當(dāng)照射光的頻率大于極限頻率時(shí),立刻有光電子產(chǎn)生,光電流的大小與光照時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān),故A、B錯(cuò)誤,D正確。由-eUc=0-Ek,Ek=hν-W0,可知Uc=(hν-W0)/e,即遏止電壓與入射光頻率ν有關(guān),C正確。 3.AC　由W0=hν0可知A正確。照射光的頻率大于極限頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng),即B錯(cuò)。由Ek=hν-W0可知C對(duì)。光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,則光子的能量越大,單位時(shí)間內(nèi)射向金屬的光子數(shù)目越少,逸出的光電子數(shù)越少,故D錯(cuò)。 4.C　氫原子處于第一激發(fā)態(tài)時(shí)n=2,故其能量E2=,電離時(shí)吸收的能量至少為ΔE=0-E2=-,而光子能量ΔE=,則解得λ=-,故C正確,A、B、D均錯(cuò)。 5.AC　一群氫原子從量子數(shù)n=4能級(jí)躍遷輻射不同頻率光子種類數(shù)為:43=6,A正確,B不正確;這6種中只有4→1、3→1和2→1三種躍遷產(chǎn)生的光子能量大于2.7 eV,能使鈣發(fā)生光電效應(yīng),所以C正確,D不正確。 6.CD　根據(jù)玻爾原子理論,氫原子的發(fā)射光譜是不連續(xù)的分立光譜,不是連續(xù)光譜,A不正確;基態(tài)的氫原子吸收能量為11.0 eV的光子后的能量為-2.6 eV,無(wú)相應(yīng)的氫原子能級(jí),所以基態(tài)的氫原子不吸收這種能量的光子,不發(fā)生躍遷,B不正確;基態(tài)的氫原子吸收能量為14.0 eV的光子后的能量為0.4 eV,氫原子被電離,C正確;大量處于基態(tài)的氫原子吸收了能量為12.09 eV的光子后,躍遷到量子數(shù)n=3能級(jí),再向低能級(jí)躍遷時(shí),可產(chǎn)生不同頻率的光子種類數(shù)為:32=3,D正確。 B組　xx模擬提升題組 一、選擇題 1.BD　根據(jù)eUc=m=hν-W0,入射光的頻率越高,對(duì)應(yīng)的遏止電壓Uc越大。甲光、乙光的遏止電壓相等,所以甲光、乙光的頻率相等,故A錯(cuò)誤;因?yàn)楣庹諒?qiáng)度影響光電子數(shù)目,即光照強(qiáng)度越大,同種頻率的光產(chǎn)生的飽和光電流越大,故甲光的照射功率大于乙光的照射功率,B正確;截止頻率與入射光無(wú)關(guān),同一光電管的截止頻率為固定值,C錯(cuò)誤;丙光的遏止電壓大于甲光的遏止電壓,所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能,故D正確。 2.A　依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,Ek-ν圖線的斜率代表普朗克常量h,因此鎢和鋅的Ek-ν圖線應(yīng)該平行。圖線的橫截距代表極限頻率ν0,而ν0=,因此鎢的ν0小些。綜上所述,A圖正確。 二、非選擇題 3.答案　3.010-20 解析　根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程,最大初動(dòng)能Ek=hν-W0=h-W0,代入數(shù)據(jù)解得Ek=3.010-20 J。 4.答案　(1)光電效應(yīng)　(2)E-W　　(3)見(jiàn)解析 解析　(1)光伏技術(shù)的本質(zhì)是金屬在光照射下發(fā)生光電效應(yīng),飛出光電子形成電流。 (2)最大初動(dòng)能為Ekm=E-W,由圖可得M與金屬網(wǎng)罩間為加速電壓,光電子從M表面逸出后經(jīng)加速到達(dá)N,滿足動(dòng)能定理m-Ekm=eU?vN=。 (3)使光電流為0,可使用低頻率光照射金屬板M,使其不發(fā)生光電效應(yīng)或者加反向電壓使光電子在未到達(dá)金屬網(wǎng)罩前速度減為0。