2019屆高考物理大一輪復(fù)習(xí)第12章第1講波粒二象性精練

第1講波粒二象性◎基礎(chǔ)穩(wěn)固練1．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照耀某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的()A．頻次

B．強(qiáng)度C．照耀時(shí)間

D．光子數(shù)目分析：

由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程

k＝ν－

0可知，k只與頻次ν相關(guān)，應(yīng)選項(xiàng)

B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)A正確。答案：A2．假如一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一其中子的相等，對(duì)于它們，下邊的物理量相等的是(

)A．速度

B．動(dòng)能C．動(dòng)量

D．總能量h分析：

依據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式

λ＝p，選

C。答案：

C3．(多項(xiàng)選擇)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照耀鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，以下四個(gè)物理過(guò)程中，必定不一樣的是()A．制止電壓

B．飽和光電流C．光電子的最大初動(dòng)能

D．逸出功分析：

同一束光照耀不一樣的金屬，

必定同樣的是入射光的光子能量，

不一樣的金屬逸出功不一樣，依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，最大初動(dòng)能不一樣，則制止電壓不一樣；同一束光照耀，光中的光子數(shù)目相等，因此飽和電流是同樣的，應(yīng)選A、C、D。答案：ACD4．(多項(xiàng)選擇)實(shí)物粒子和光都擁有波粒二象性。以下事實(shí)中突出表現(xiàn)顛簸性的是()A．電子束經(jīng)過(guò)雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后能夠形成干預(yù)圖樣B．人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的構(gòu)造C．人們利用電子顯微鏡觀察物質(zhì)的微觀構(gòu)造D．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻次相關(guān)，與入射光的強(qiáng)度沒(méi)關(guān)分析：

電子束經(jīng)過(guò)雙縫產(chǎn)生干預(yù)圖樣，表現(xiàn)的是顛簸性，

A正確；衍射表現(xiàn)的是顛簸性，B正確；電子顯微鏡利用了電子束波長(zhǎng)短的特征，

C正確；光電效應(yīng)表現(xiàn)的是光的粒子性，D錯(cuò)誤。答案：

ABC5．(多項(xiàng)選擇)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻次為ν的光照耀光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()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)象消逝C．改用頻次小于ν的光照耀，必定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻次大于ν的光照耀，光電子的最大初動(dòng)能變大分析：增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照耀到單位面積的光電子數(shù)增添，則光電流將增大，應(yīng)選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生取決于照耀光的頻次，而與照耀強(qiáng)度沒(méi)關(guān)，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤。用頻次為ν的光照耀光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻次較小的光照耀時(shí)，若光的頻次仍大于極限頻次，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依據(jù)hν－逸＝12可知，增添W2mv照耀光頻次，光電子的最大初動(dòng)能也增大，應(yīng)選項(xiàng)D正確。答案：AD6．在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的顛簸理論不矛盾的是()A．光電效應(yīng)是剎時(shí)發(fā)生的B．全部金屬都存在極限頻次C．光電流跟著入射光加強(qiáng)而變大D．入射光頻次越大，光電子最大初動(dòng)能越大分析：依據(jù)顛簸理論，以為只需光照耀的時(shí)間足夠長(zhǎng)、足夠強(qiáng)就能發(fā)生光電效應(yīng)，且光電子的初動(dòng)能就大，但實(shí)驗(yàn)中金屬表面沒(méi)有逸出電子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：光電效應(yīng)的條件是入射光的頻次大于金屬的極限頻次，發(fā)生是剎時(shí)的，且入射光頻次越大，光電子最大初動(dòng)能越大，這與光的顛簸理論相矛盾，故A、B、D錯(cuò)誤。顛簸理論以為光強(qiáng)度越大，光電流越大；光電效應(yīng)中以為光強(qiáng)度越大，光子越多，金屬表面溢出的光電子越多，即光電流越大，因此該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與顛簸理論不矛盾，故C正確。答案：C7．(多項(xiàng)選擇)波粒二象性是微觀世界的基本特點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的有()A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭露了光的粒子性B．熱衷子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明中子擁有顛簸性C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的顛簸性解說(shuō)D．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等分析：光電效應(yīng)說(shuō)明光的粒子性，因此A正確；熱衷子束在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣，即B說(shuō)明電磁輻射擁有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的，因此黑體輻射用光的粒子性解說(shuō)，即

C錯(cuò)誤；依據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式

λ＝h，p2＝2mEk，又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)p量，因此動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波波長(zhǎng)較短，因此

D錯(cuò)誤。答案：AB8．某金屬的制止電壓用Uc表示，入射光頻次用ν表示，用不一樣頻次的光照耀某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，獲得Uc－ν圖象如下圖。依據(jù)圖象求出該金屬的截止頻次νc為(已知電子電荷量e＝1.6×10－19C)()A．1.0×1014HzB．2.0×1014HzC．5.0×1014HzD．17.5×1014Hz1νc2chWcc＝5.0×1014Hz。分析：eU＝2mv＝hν－W，U＝e－e，由圖象可得U＝0時(shí)，ν應(yīng)選項(xiàng)C正確。答案：C9．(2017·北京理綜·18)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100nm(1nm＝10－9m)鄰近連續(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擁有的能量能夠電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打壞。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＝6.6×10－34c＝J·s，真空光速3×108m/s)()A．10－21JB．10－18JC．10－15JD．10－12J分析：此題考察光子能量。由題意知，電離一個(gè)分子的能量等于照耀分子的光子能量，E＝hν＝hc＝2×10－18J，應(yīng)選項(xiàng)B正確。λ答案：B◎能力提高練10.(2018·重慶一中模擬)在如下圖的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置中，光電管陰極K的極限頻次為0，現(xiàn)用頻次為ν(ν＞ν0)的光照耀在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰巧為零，則以下判斷錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．陰極資料的逸出功等于hν0B．有光電子逸出，且光電子的最大初動(dòng)能可表示為eUC．有光電子逸出，且光電子的最大初動(dòng)能可表示為hν－h(huán)ν0D．無(wú)光電子逸出，因?yàn)楣怆娏鳛榱惴治觯宏帢O資料的逸出功為W0＝hν0，選項(xiàng)A正確。因?yàn)槿肷涔獾念l次ν>ν0，則能發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。可是A、K間加的是反向電壓，電子飛出后要做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度最大的光電子減速到A端速度為零時(shí)，光電流恰巧為零，由動(dòng)能定理得－eU＝0－Ekm，則

Ekm＝eU，選項(xiàng)

B正確。由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有

Ekm＝hν－W0，選項(xiàng)

C正確。答案：

D11.研究光電效應(yīng)的電路如下圖。用頻次同樣、強(qiáng)度不一樣的光分別照耀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(yáng)極A汲取，在電路中形成光電流。以下光電流A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的選項(xiàng)是()

I

與分析：依據(jù)光電效應(yīng)方程知，頻次同樣的光照耀金屬，光電子的最大初動(dòng)能相等，根12據(jù)2mvm＝eUc，知制止電壓相等，光越強(qiáng)，光電流越大，故C正確。答案：C12．對(duì)于波粒二象性，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．圖1中紫光照耀到鋅板上能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則其余可見(jiàn)光照耀到鋅板上也必定可以發(fā)生光電效應(yīng)B．圖2中入射光的強(qiáng)度越大，則在陰極板上產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大C．圖

3說(shuō)明光子既有粒子性也有顛簸性D．戴維孫和湯姆孫利用圖

4證了然電子擁有顛簸性分析：

在可見(jiàn)光中，紫光的頻次最大，

故紫光光子的能量最大，

紫光照耀到鋅板上可以發(fā)生光電效應(yīng)，但其余可見(jiàn)光照耀到鋅板上不必定發(fā)生光電效應(yīng)，

A錯(cuò)誤；入射光的強(qiáng)度只好改變單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的數(shù)目，但不可以增大逸出光電子的最大初動(dòng)能，B錯(cuò)誤；光的散射揭露了光的的粒子性，沒(méi)有揭露光的顛簸性，C錯(cuò)誤；衍射是波獨(dú)有的現(xiàn)象，故電子束衍射實(shí)考證了然電子擁有顛簸性，D正確。答案：D13.(多項(xiàng)選擇)如下圖是某金屬在光的照耀下，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的波長(zhǎng)的倒1數(shù)λ的關(guān)系圖象，由圖象可知()A．圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最小波長(zhǎng)B．普朗克常量和光速的乘積hc＝Eλ0C．該金屬的逸出功等于－ED．若入射光的波長(zhǎng)為λ0/3，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2E分析：圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應(yīng)的最大波長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的波長(zhǎng)的倒數(shù)λ1的關(guān)系圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為11Ek＝hcλ－W，由圖象可知Ek＝0時(shí)，hc＝Eλ0，選項(xiàng)B正確；由Ek＝hcλ－W，并聯(lián)合關(guān)系圖象可得該金屬的逸出功λ0k13λ12E，選項(xiàng)D正確。λk答案：BD14．(多項(xiàng)選擇)如下圖，N為鋁板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)出，鋁的逸出功為4.2eV?，F(xiàn)分別用能量不一樣的光子照耀鋁板的能量在圖上標(biāo)出)，那么，以下圖中有光電子抵達(dá)金屬網(wǎng)的是()

(各光子分析：入射光的光子能量小于逸出功，則不可以發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤。入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；電場(chǎng)對(duì)光電子加快，