2019屆高考物理(人教版)第一輪復習課時作業(yè)x3-5-2光電效應波粒二象性

1、實用文案第 2 課時光電效應波粒二象性基本技能練1. 如圖 1 所示，當弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該實驗()圖 1A只能證明光具有波動性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 弧光燈發(fā)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，證明了光具有波動性，驗電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應，則證明了光具有粒子性，所以該實驗證明了光具有波粒二象性，D 正確。答案D2在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的()A頻率B 強度C 照射時間

2、D 光子數(shù)目解析 由愛因斯坦光電效應方程 Ek h W0可知，Ek 只與頻率 有關，故選項B、 C、 D 錯，選項 A 正確。答案A3 ( 多選 ) 產(chǎn)生光電效應時，關于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是()標準文檔實用文案A對于同種金屬， Ek 與照射光的強度無關B對于同種金屬， Ek 與照射光的波長成反比C對于同種金屬， Ek 與光照射的時間成正比D對于同種金屬， Ek 與照射光的頻率成線性關系E對于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek 與金屬的逸出功成線性關系解析根據(jù)愛因斯坦光電效應方程EkhW0?？傻茫篍k 與照射光的強度和照射時間無關，與照射光的頻率成線性關系，與波長不成反比

3、，所以A、D正確，B、 C 錯誤；對于不同種金屬，金屬的逸出功W0 不同，若照射光頻率不變，Ek與 W0成線性關系，所以 E 正確。答案 ADE4頻率為的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm。改為頻率為2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能為( h 為普朗克常量 )() EkmhEkmC EkmhD Ekm hAB 22解析根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得：Ekm h W，若入射光頻率變?yōu)?，0則 Ekm h·2 W02h ( h Ekm) hEkm，故選 C。答案 C5. ( 多選 ) 如圖 2 所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原

4、因可能是()圖 2A入射光太弱B入射光波長太長C光照時間短D電源正、負極接反解析入射光波長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應，標準文檔實用文案故選項 B 正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產(chǎn)生，故選項D正確。答案BD6( 多選 ) 如圖 3 所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線 ( 直線與橫軸的交點坐標4.27 ，與縱軸交點坐標0.5) 。由圖可知()圖 3A該金屬的截止頻率為4.27 × 1014HzB該金屬的截止頻率為5.5 ×1014HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬

5、的逸出功為0.5 eV解析由光電效應方程Ek hW0 可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項 A 正確、 B 錯誤；圖線的斜率表示普朗克常量h，C正確；該金屬的逸00 34140k×10出功 Wh 6.63 × 10 × 4.27 ×10J1.77 eV 或Wh E 6.6334×5.5 × 1014J 0.5 eV 1.78 eV ，選項 D錯誤。答案 AC7 ( 多選 ) 下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波的波長和頻率為1MHz的無線電波的波長，由表中數(shù)據(jù)可知()質量 /kg速度 /(m ·s 1)波長

6、 /m彈子球2× 10 21.0 ×1023.3 ×10 30電子 (100 eV)9.0 ×10315.0 × 1061.4 ×10 10無線電波 (13.0 × 1083.3 ×MHz)102A要檢測彈子球的波動性幾乎不可能標準文檔實用文案B無線電波通常情況下表現(xiàn)出波動性C電子照射到金屬晶體 ( 大小約為 10 10m)上能觀察到波動性D只有可見光才有波動性解析彈子球的波長相對太小，所以檢測其波動性幾乎不可能，A 正確；無線電波波長較長，所以通常表現(xiàn)為波動性，B 正確；電子波長與金屬晶體尺度差不多，所以能利用金

7、屬晶體觀察電子的波動性，C 正確；由物質波理論知， D錯誤。答案ABC8在光電效應實驗中，某金屬截止頻率相應的波長為 0，該金屬的逸出功為_。若用波長為 0) 的單色光做該實驗， 則其遏止電壓為 _。(<已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c 和 h。 0c解析由波長、頻率、波速的關系知，該金屬的極限頻率為 0，故該金hchchc屬的逸出功為 h 0 0。設遏止電壓為Uc ，則 eUc 0，解得 Uc hc 0e · 0 。hc hc 0hc 0答案0e · 0 ( 寫為 e · 0 也可 )9如圖 4 所示電路可研究光電效應的規(guī)律。圖中標有

8、A 和 K 的為光電管，其中 K為陰極， A 為陽極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5 eV 的光照射陰極 K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P 緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P 位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_，若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)_(填“為零”或“不為零”) 。標準文檔實用文案圖 4解析根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得：Ek h W，EkUe 6 eV ，解得逸出功 W10.5 eV 6 eV 4.5 eV ，若增大入射

9、光的強度，電流計的讀數(shù)仍為零。答案 4.5 eV 為零能力提高練10( 多選 ) 利用金屬晶格 ( 大小約 10 10m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣， 方法是讓電子通過電場加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質量為m，電荷量為 e，初速度為 0，加速電壓為 U，普朗克常量為 h，則下列說法中正確的是()A該實驗說明了電子具有波動性hB實驗中電子束的德布羅意波的波長為2meUC加速電壓 U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D若用相同動能的質子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯解析能得到電子的衍射圖樣，說明電子具有波動性，A 正確；由德布羅意波hmEkmeU，可得 h正確；由 的

10、波長公式 及動量 p，Bp22meU2h可知，加速電壓越大，電子的波長越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯，C錯誤；2meU用相同動能的質子替代電子，質子的波長變小，衍射現(xiàn)象與電子相比不明顯，故 D錯誤。答案 AB11小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖5 甲所示。已知普朗克常量h6.63 ×10 34J· s。標準文檔k 14V/Hz， e 5.0 ×10實用文案圖 5(1) 圖甲中電極 A 為光電管的 _(填“陰極”或“陽極” ) ；(2) 實驗中測得銣的遏止電壓Uc 與入射光頻率 之間的關系如圖乙所示，則銣的截止頻率 c_Hz，逸出功W；0_J

11、(3) 如果實驗中入射光的頻率 7.00 × 1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek _J。解析(1) 由光電管的結構知， A 為陽極。(2) Uc 圖象中橫軸的截距表示截止頻率 c，逸出功 W0hc。(3) 由愛因斯坦的光電效應方程 EkhW0，可求結果。答案 (1) 陽極 (2)(5.12 5.18) ×1014 (3.39 3.43) × 10 19 (3)(1.21 1.25) ×101912. 用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應， 測量金屬的遏止電壓 Uc 與入射光頻率 ，得到 Uc- 圖象如圖 6 所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率

12、c_Hz，普朗克常量 h_J·s。( 已知電子電荷量e1.6 ×1019C)圖 6解析由題圖線可知 c5.0 ×14010Hz，又 eUc hW，所以 UchW0。結合圖線可得eeh2.02.0 ×1.6 ×1019J·s 34h146.4 ×10 J· s。5.0×10答案 5.0×10146.4 ×103413. (1) 研究光電效應的電路如圖 7 所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板 ( 陰極 K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極 A 吸收，在電路中形成光電流。下

13、列光電流 I 與 A、K 之間的電壓 UAK的關系圖象中，正確的是標準文檔實用文案()圖 7(2) 鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子，光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小 _(選填“增大”、“減小”或“不變” ) ，原因是_。(3) 已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為 3.4 eV 和 1.51 eV，金屬鈉的截止頻率為 5.53 × 1014Hz，普朗克常量 h6.63 ×1034J·s，請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應。12解析(1) 設遏止電壓為UKA，由光電效應規(guī)律知eUKA 2mvh W0，因都是頻率相同的光照射鈉極板，即 、W0 均相同，故強光和弱光的遏止電壓相同；當 UAK 0 時，強光的光電流應