2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第14章近代物理初步練案40波粒二象性新人教版.docx

練案40 波粒二象性一、選擇題(本題共12小題，16題為單選，712題為多選)1(2018山東省濰坊市高三上學(xué)期期末試題)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是 (B)A 只要入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng)，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)B 光子的能量大于金屬的逸出功就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)C 照射時(shí)間越長光電子的最大初動(dòng)能越大D 光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率成正比解析根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，只要入射光的頻率足夠大，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光子的能量大于金屬的逸出功就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B正確；光電子的最大初動(dòng)能與照射時(shí)間無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能隨入射光子的頻率增大而增大，并不是成正比，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。2(2018黑龍江大慶中學(xué)月考)下列說法中錯(cuò)誤的是 (C)A大如太陽、地球等這些宏觀的運(yùn)動(dòng)物體也具有波動(dòng)性，這種波是物質(zhì)波B光子與物質(zhì)微粒發(fā)生相互作用時(shí)，不僅遵循能量守恒，還遵循動(dòng)量守恒C光子與光電子是同一種粒子，它們對(duì)應(yīng)的波也都是概率波D核力是一種強(qiáng)相互作用力，熱核反應(yīng)中庫侖力做功與核力做功相比能忽略解析大如太陽、地球等這些宏觀的運(yùn)動(dòng)物體也具有波動(dòng)性，這種波是物質(zhì)波，故A正確；光子與物質(zhì)微粒發(fā)生相互作用時(shí)，不僅遵循能量守恒，還遵循動(dòng)量守恒，故B正確；光子是光的組成部分，而光電子是電子，故二者不相同，故C錯(cuò)誤；根據(jù)核力的特點(diǎn)可知，核力是一種強(qiáng)相互作用力，熱核反應(yīng)中庫侖力做功與核力做功相比可以忽略，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選C。3(2018江西南昌月考)如圖所示，1887年德國物理學(xué)家赫茲利用紫外線照射鋅板后，發(fā)現(xiàn)與鋅板連接的驗(yàn)電器箔片張開。關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說法中正確的是 (C)A驗(yàn)電器箔片張開，是因?yàn)椴瑤ж?fù)電B驗(yàn)電器箔片張開，是因?yàn)殇\板得到了正電荷C紫外線燈功率增大，箔片張角也增大D換用紅外線燈照射鋅板，箔片也一定張開解析用紫外線照射鋅板，可以從鋅板上打出電子，鋅板帶正電，驗(yàn)電器的箔片張開，是因?yàn)椴瑤д姡珹、B錯(cuò)誤；紫外線燈功率增大，即入射光的強(qiáng)度增大，則箔片上的帶電荷量增大，箔片的張角也增大，C正確；換用紅外線燈照射鋅板，不一定會(huì)使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，即箔片不一定會(huì)張開，D錯(cuò)誤。4(2018湖北省孝感市八校高三上學(xué)期期末)在研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組用相同頻率的單色光，分別照射鋅和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，則下列判斷正確的是 (C)A 光電子的最大初動(dòng)能相同B 飽和光電流一定不同C 因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌?，所以遏止電壓Uc不同D 分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc圖像的斜率可能不同解析鋅和銀的逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0得，相同的頻率，不同的逸出功，則光電子的最大初動(dòng)能也不同。故A錯(cuò)誤；雖然光的頻率相同，但光強(qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，則飽和光電流可能相同。故B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程有EkmhW0，根據(jù)能量守恒定律得：eUCEKm，聯(lián)立得：eUChW0，即UC，可知，入射光的頻率相同，逸出功W0不同，則遏止電壓UC也不同。故C正確。由UC，可知，Uc圖象的斜率k常數(shù)，所以兩個(gè)光電管的Uc圖象的斜率一定相同，故D錯(cuò)誤故選C。5(2018湖南長沙月考)有人設(shè)想在探測遙遠(yuǎn)的宇宙時(shí)，給探測器安上面積極大、反射率極高(可認(rèn)為100%)的薄膜，并讓它正對(duì)太陽，用光壓為動(dòng)力推動(dòng)探測器加速。已知探測器在某軌道上運(yùn)行時(shí)，每秒每平方米面積獲得的太陽光能為E1.5104J，薄膜面積為S6.0102m2，若探測器總質(zhì)量為M60kg，光速c3.0108m/s，那么探測器得到的加速度大小最接近(根據(jù)量子理論，光子不但有能量，而且有動(dòng)量，光子動(dòng)量的計(jì)算式為p，其中h是普朗克常量，是光子的波長) (A)A1.0103m/s2B1.0102m/s2C1.0101m/s2D1.0m/s2解析設(shè)探測器每秒每平方米薄膜面積上有n個(gè)光子被反射，則有nhE，設(shè)面積為S的薄膜受到光子的壓力為F，由動(dòng)量定理可知Ft2Np2N，其中總光子數(shù)NnS，t1.0s，加速度為a，由以上各式可得a1.0103m/s2，選項(xiàng)A正確6(2018四川成都月考)下列實(shí)驗(yàn)中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 (A)AX射線被石墨散射后部分波長變大B陰極射線通過多晶薄膜后得到的衍射圖樣C轟擊金箔的粒子有少數(shù)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)D氫原子發(fā)射的光經(jīng)三棱鏡分光后，呈現(xiàn)線狀光譜解析X射線被石墨散射后部分波長變大，這是康普頓效應(yīng)，說明光具有粒子性，故A正確；衍射圖樣說明光具有波動(dòng)性，B錯(cuò)誤；粒子散射實(shí)驗(yàn)，說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；氫原子發(fā)射的光經(jīng)三棱鏡分光后，呈現(xiàn)線狀光譜，與光的粒子性無關(guān)，故D錯(cuò)誤。7(2018重慶一中月考)下列說法正確的是 (BD)A黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長分布的規(guī)律與黑體的溫度無關(guān)B德布羅意提出了實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性的猜想，而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想C由光電效應(yīng)方程EkhW0可知，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比D用頻率一定的光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間發(fā)出的光電子數(shù)越多解析根據(jù)黑體輻射規(guī)律可知，黑體輻射電磁波的強(qiáng)度，按波長的分布規(guī)律與黑體的溫度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，之后電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想，故B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是成正比關(guān)系，故C錯(cuò)誤；用頻率一定的光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，則單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)越多，故D正確。8(2018山西康杰中學(xué)檢測)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知 (ACD)A隨溫度升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加B隨溫度降低，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加C隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)D隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動(dòng)解析根據(jù)題中所給的黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律圖可知，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，且隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)。故A、C、D正確，B錯(cuò)誤。9(2018江蘇揚(yáng)州中學(xué)月考)如圖所示，電路中所有元件完好，當(dāng)光照射到光電管上時(shí)，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，可能的原因是 (BC)A入射光強(qiáng)度較弱B入射光波長太長C電源正負(fù)極接反D光照射時(shí)間太短解析光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤。若入射光波長太長，大于金屬的極限波長時(shí)，金屬不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，故B正確。電源正負(fù)極接反時(shí)，光電管加上反向電壓，光電子做減速運(yùn)動(dòng)，可能不能到達(dá)陽極，電路中不能形成電流，故C正確。光電管能否產(chǎn)生光電效應(yīng)與光照時(shí)間沒有關(guān)系，故D錯(cuò)誤。10(2018湖北恩施一中月考)用如圖所示的裝置演示光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用某種頻率的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)為I。若改用更高頻率的光照射，此時(shí) (BC)A將電池的極性反轉(zhuǎn)，則光電管中沒有光電子產(chǎn)生B將開關(guān)S斷開，則有電流流過電流表GC將變阻器的觸點(diǎn)c向b移動(dòng)，光電子到達(dá)陽極時(shí)的速度可能變小D只要電源的電動(dòng)勢足夠大，將變阻器的觸點(diǎn)c向a端移動(dòng)，電流表G的讀數(shù)必將變大解析電流表有示數(shù)說明發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子產(chǎn)生，光電管左側(cè)是正極，右側(cè)是負(fù)極，電場強(qiáng)度方向向右，產(chǎn)生的光電子受向左的電場力，飛出后做加速運(yùn)動(dòng)，如將電池的極性反轉(zhuǎn)，光電子飛出后做減速運(yùn)動(dòng)，也可能到達(dá)正極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將開關(guān)S斷開，產(chǎn)生的光電子勻速運(yùn)動(dòng)到左側(cè)，有電流流過電流表G，選項(xiàng)B正確；將變阻器的觸點(diǎn)c向b移動(dòng)，光電管兩端電壓減小，光電子到達(dá)陽極時(shí)的速度可能變小，選項(xiàng)C正確；當(dāng)光強(qiáng)一定，光電流達(dá)到飽和時(shí)，即使再增大光電管兩端的電壓，光電流也不會(huì)增大，故即使電源的電動(dòng)勢足夠大，將變阻器的觸點(diǎn)c向a移動(dòng)，電流表G的讀數(shù)不一定變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11(2018河北定州檢測)三種不同的入射光A、B、C分別射在三種不同的金屬a、b、c表面，均恰能使金屬中逸出光電子，若三種入射光的波長ABC，則 (CD)A用入射光A照射金屬b和c，金屬b和c均可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B用入射光A和B照射金屬c，均可使金屬c發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C用入射光C照射金屬a和b，金屬a、b均可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D用入射光B和C照射金屬a，均可使金屬a發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象解析恰能使金屬逸出光電子，說明入射光的頻率恰好等于金屬的截止頻率，由題意知入射光的頻率AB1)，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek (21)(已知電子的電荷量為e)。解析由圖象可知，Uc，得圖線的斜率的大小為，那么普朗克常量h。當(dāng)遏止電壓為U1時(shí)，最大初動(dòng)能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0h1eU1；如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率為2(21)，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekh2W0h2eU1(21)。14如圖所示，一光電管的陰極用極限波長05000的鈉制成。用波長3000的紫外線照射陰極，光電管陽級(jí)A和陰極K之間的電勢差U2.1V，光電流的飽和值I0.56A。(1)求每秒內(nèi)由陰極K發(fā)射的光電子數(shù)。(2)求光電子到達(dá)陽極A時(shí)的最大動(dòng)能。(3)如果電勢差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的3倍，此時(shí)電子到達(dá)陽極A時(shí)的最大動(dòng)能是多少？(普朗克常量h6.631034Js，電子的電荷量e1.61019C)答案：(1)3.51012(個(gè))(2)6.011019J(3)6.011019J解析(1)每秒內(nèi)由陰極K發(fā)射出的光電子數(shù)n3.51012(個(gè))(2)由愛因斯坦光電