【三維設(shè)計(jì)】2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)四川專版-第十三章-動(dòng)量-課時(shí)跟蹤檢測(cè)(四十四)-波粒二象性

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(四十四)波粒二象性對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光電效應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律1．(多選)(2021·汕頭模擬)如圖1所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是()圖1A．有光子從鋅板逸出B．有電子從鋅板逸出C．驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D．鋅板帶負(fù)電2．(多選)(2022·廣東高考)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)。下列說法正確的是()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．改用頻率小于ν的光照射，確定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大3．(多選)(2021·天津六校聯(lián)考)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()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)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D．若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率確定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光的波粒二象性物質(zhì)波4．(多選)(2021·河北唐山調(diào)研)下列說法正確的是()A．盧瑟福通過α粒子散射試驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型B．宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)格外大，極易觀看到它的波動(dòng)性C．愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的爭(zhēng)辯中，提出了光子說D．對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必需小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)5．(多選)(2021·上海高考)某半導(dǎo)體激光器放射波長(zhǎng)為1.5×10－6m，功率為5.0×10－3W的連續(xù)激光。已知可見光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34A．是紫外線B．是紅外線C．光子能量約為1.3×10－18JD．光子數(shù)約為每秒3.8×1016個(gè)6．(2021·浙江寧波期末)一個(gè)德布羅意波波長(zhǎng)為λ1的中子和另一個(gè)德布羅意波波長(zhǎng)為λ2的氘核同向正碰后結(jié)合成一個(gè)氚核，該氚核的德布羅意波波長(zhǎng)為()A.eq\f(λ1λ2,λ1＋λ2) B.eq\f(λ1λ2,λ1－λ2)C.eq\f(λ1＋λ2,2) D.eq\f(λ1－λ2,2)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光電效應(yīng)方程的應(yīng)用7．(多選)(2021·陜西渭南質(zhì)檢)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，那么下列說法正確的有()A．該種金屬的逸出功為eq\f(hc,3λ)B．該種金屬的逸出功為eq\f(hc,λ)C．波長(zhǎng)超過2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．波長(zhǎng)超過4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)8．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為λa∶λb∶λc＝1∶2∶3。當(dāng)用a光束照射某種金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek，若改用b光束照射該金屬板，飛出的光電子最大動(dòng)能為eq\f(1,3)Ek，當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)()A．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為eq\f(1,6)EkB．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為eq\f(1,9)EkC．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為eq\f(1,12)EkD．由于c光束光子能量較小，該金屬板不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)9．(2021·云南昆明一中測(cè)試)紫光在真空中的波長(zhǎng)為4.5×10－7m，(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射極限頻率νc＝4.62×1014Hz的金屬鉀能否產(chǎn)生光電效應(yīng)？(3)若能產(chǎn)生，則光電子的最大初動(dòng)能為多少？(h＝6.63×10－34J·s)10．(2021·濰坊模擬)某同學(xué)接受如圖2所示的試驗(yàn)電路爭(zhēng)辯光電效應(yīng)，用某單色光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片漸漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時(shí)電壓的示數(shù)U稱為反向遏止電壓。依據(jù)反向遏止電壓，可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能?，F(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極，測(cè)量到反向遏止電壓分別為U1和U2，求：圖2(1)陰極K所用金屬的極限頻率；(2)用題目中所給條件表示普朗克常量h。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：與光電效應(yīng)有關(guān)的圖像問題11．(多選)如圖3所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)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．該金屬的逸出功為0.5eV12．用如圖4甲所示的電路爭(zhēng)辯光電效應(yīng)中光電流強(qiáng)度與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。分別用a、b、c三束單色光照射，調(diào)整A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示。由圖可知()圖4A．單色光a和c的頻率相同，但a更強(qiáng)些B．單色光a和c的頻率相同，但a更弱些C．單色光b的頻率小于a的頻率D．轉(zhuǎn)變電源的極性不行能有光電流產(chǎn)生答案1．選BC用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸取紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯(cuò)誤、B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)當(dāng)帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確、D錯(cuò)誤。2．選AD依據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大，A項(xiàng)正確；減小入射光的強(qiáng)度，光電流減小，光電效應(yīng)現(xiàn)象并不消逝，B項(xiàng)錯(cuò)誤；改用小于ν的入射光照射，假如入射光的頻率照舊大于光電管陰極材料的極限頻率，仍能發(fā)生光電效應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能增大，D項(xiàng)正確。3．選AD由逸出功W＝hν0知極限頻率越大，逸出功越大，故A正確。發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度和光的照射時(shí)間無關(guān)，故B錯(cuò)誤。依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0得，最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故C錯(cuò)誤。在發(fā)生光電效應(yīng)的狀況下，入射光的強(qiáng)度越高，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目越多，故D正確。4．選ACD盧瑟福通過α粒子散射試驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確。依據(jù)λ＝eq\f(h,p)，知宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)格外小，不易觀看到它的波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤。受普朗克量子論的啟發(fā)，愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的爭(zhēng)辯中，提出了光子說，故C正確。對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必需小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故D正確。5．選BD由于該激光器發(fā)出的光波波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)，所以發(fā)出的是紅外線，A錯(cuò)誤，B正確。光子能量E＝hν＝heq\f(c,λ)≈1.3×10－19J，C錯(cuò)誤。每秒放射的光子數(shù)n＝eq\f(P×1,E)≈3.8×1016個(gè)，D正確。6．選A中子的動(dòng)量p1＝eq\f(h,λ1)，氘核的動(dòng)量p2＝eq\f(h,λ2)，對(duì)撞后形成的氚核的動(dòng)量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布羅意波波長(zhǎng)λ3＝eq\f(h,p3)＝eq\f(λ1λ2,λ1＋λ2)，A正確。7．選AD由hν＝W0＋Ek知heq\f(c,λ)＝W0＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，heq\f(c,2λ)＝W0＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，又v1＝2v2，得W0＝eq\f(hc,3λ)，A正確，B錯(cuò)誤。光的波長(zhǎng)小于或等于3λ時(shí)都能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，D正確。8．選B對(duì)a、b、c三束光由光電效應(yīng)方程有：eq\f(hc,λa)－W＝Ek，eq\f(hc,2λa)－W＝eq\f(1,3)Ek，由以上兩式可得eq\f(hc,λa)＝eq\f(4,3)Ek，W＝eq\f(1,3)Ek。當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)eq\f(hc,3λa)－W＝eq\f(4,9)Ek－eq\f(1,3)Ek＝eq\f(1,9)Ek，故B正確。9．解析：(1)E＝hν＝heq\f(c,λ)＝4.42×10－19J。(2)ν＝eq\f(c,λ)＝6.67×1014Hz，由于ν＞νc，所以能產(chǎn)生光電效應(yīng)。(3)光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0＝h(ν－νc)＝1.36×10－19J。答案：(1)4.42×10－19J(2)能(3)1.36×10－19J10．解析：由光電效應(yīng)方程可得：hν1－W＝Ek1hν2－W＝Ek2又Ek1＝U1eEk2＝U2e極限頻率ν0＝eq\f(W,h)由以上各式聯(lián)立可得：ν0＝eq\f(U1ν2－U2ν1,U1－U2)h＝eq\f(eU1－U2,ν1－ν2)。答案：(1)eq\f(U1ν2－U2ν1,U1－U2)(2)eq\f(eU1－U2,ν1－ν2)11．選AC圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確、B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為：W0＝hν0＝eq\