（江浙選考1）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十六章 近代物理初步 考點(diǎn)強(qiáng)化練36 光電效應(yīng) 波粒二象性

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1、考點(diǎn)強(qiáng)化練36　光電效應(yīng)　波粒二象性 1.關(guān)于光子的能量,下列說法正確的是(　　) A.光子的能量跟它的頻率成反比 B.光子的能量跟它的頻率成正比 C.光子的能量跟它的速度成正比 D.光子的能量跟它的速度成反比 2.(多選)在光電效應(yīng)實(shí)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)象消失 C.改用頻率小于ν的光照射,一定不發(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.用頻率為ν的光照射某金屬表面時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能為Ek;若改用頻率為3ν的光照

2、射該金屬,則逸出的光電子的最大初動(dòng)能為(　　) A.3Ek B.2Ek C.3hν-Ek D.2hν+Ek 4.(多選)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性,下列說法正確的是(　　) A.不僅光子具有波粒二象性,一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性 B.運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣,當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí),都沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道 C.波動(dòng)性和粒子性,在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的,但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的 D.實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道,所以實(shí)物不具有波粒二象性 5.(2018浙江杭州預(yù)測)關(guān)于近代物理研究,下列說法正確的有(　　) A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)組成陰極射線的粒子是α粒子 B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光強(qiáng)越強(qiáng)

3、,光電子動(dòng)能越大 C.普朗克假設(shè)微觀粒子的能量是量子化的,解釋了黑體輻射現(xiàn)象 D.一個(gè)光子與一個(gè)靜止的電子碰撞而散射,其頻率不會(huì)發(fā)生改變 6.有關(guān)光的本性,下列說法正確的是(　　) A.光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性,兩種性質(zhì)是不相容的 B.光的波動(dòng)性類似于機(jī)械波,光的粒子性類似于質(zhì)點(diǎn) C.大量光子才具有波動(dòng)性,個(gè)別光子只具有粒子性 D.由于光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性,無法只用其中一種性質(zhì)去說明光的一切行為,只能認(rèn)為光具有波粒二象性 7.(多選)根據(jù)物質(zhì)波理論,以下說法正確的是(　　) A.微觀粒子有波動(dòng)性,宏觀物體沒有波動(dòng)性 B.宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性 C.宏觀

4、物體的波動(dòng)性不易被人觀察到是因?yàn)樗牟ㄩL太長 D.速度相同的質(zhì)子和電子相比,電子的波動(dòng)性更為明顯 8.一個(gè)光子和一個(gè)電子具有相同的波長,則(　　) A.光子具有較大的動(dòng)量 B.光子具有較小的能量 C.電子與光子的動(dòng)量相等 D.電子和光子的動(dòng)量不確定 9.關(guān)于光的波粒二象性,下列說法中不正確的是(　　) A.能量較大的光子其波動(dòng)性越顯著 B.光波頻率越高,粒子性越明顯 C.波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性,有時(shí)表現(xiàn)為粒子性 D.個(gè)別光子易表現(xiàn)出粒子性,大量光子易表現(xiàn)出顯示波動(dòng)性 10.通過學(xué)習(xí)波粒二象性的內(nèi)容,你認(rèn)為下列說法符合事實(shí)的是(　　) A.愛因斯坦在對(duì)光電效應(yīng)的

5、研究中,提出了光子說 B.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,極易觀察到它的波動(dòng)性 C.康普頓效應(yīng)中光子與靜止的電子發(fā)生相互作用后,光子的波長變小了 D.對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長”,入射光的波長必須大于這個(gè)波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng) 11.如圖所示為光電管工作原理圖,當(dāng)有波長(均指真空中的波長,下同)為λ的光照射陰極板K時(shí),電路中有光電流,則(　　) A.換用波長為λ1(λ1>λ)的光照射陰極K時(shí),電路中一定沒有光電流 B.換用波長為λ2(λ2<λ)的光照射陰極K時(shí),電路中一定有光電流 C.增加電路中電源的端電壓,電路中的光電流一定增大 D.將電路中電源的極性反接,電路中一

6、定沒有光電流 12.(多選)(2018浙江余姚余姚中學(xué)高三選考科目模擬)研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示,其光電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。則下列說法中正確的是(　　) A.若把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng),光電流一定增大 B.圖線甲與乙是同一種入射光,且甲的入射光強(qiáng)度大于乙光 C.由圖可知,乙光的頻率小于丙光頻率 D.若將甲光換成丙光來照射鋅板,其逸出功將減小 13.(多選)(2018浙江余高模擬)1907年起,美國物理學(xué)家密里根開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量,檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。按照密里根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了某金屬的Uc和ν的幾組數(shù)據(jù),并作出了

7、如圖所示的圖線,電子的電量為e=1.6×10-19 C,則由圖線可知(　　) A.該金屬的截止頻率約為4.27×1014 Hz B.該金屬的逸出功約為0.48 eV C.可以求得普朗克常量h約為6.3×10-34 J·s D.若用波長為500 nm的紫光照射該金屬,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 14.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示。用頻率為ν的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng)。換用同樣頻率為ν的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在K、A之間就形成了使光電子減速的電場。逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減小;當(dāng)光電流恰好減小到零

8、時(shí),所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電荷量)(　　) A.U= B.U= C.U=2hν-W D.U= 考點(diǎn)強(qiáng)化練36　光電效應(yīng)　波粒二象性 1.B　光子的能量ε=hν,由此可知,光子的能量與光的頻率成正比,B正確。 2.AD　增大入射光的強(qiáng)度,單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光子數(shù)增加,則光電流將增大,故選項(xiàng)A正確;光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于入射光的頻率,而與入射光的強(qiáng)度無關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生光電效應(yīng),用頻率較小的光照射時(shí),若光的頻率仍大于極限頻率,則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)hν-W=mv2可知,增加入射光

9、頻率,光電子的最大初動(dòng)能也增大,故選項(xiàng)D正確。 3.D　由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知Ek=hν-W0,Ek'=h·3ν-W0,所以Ek'=2hν+Ek。 4.ABC　由德布羅意波可知A、C對(duì);運(yùn)動(dòng)的微觀粒子,到達(dá)的位置具有隨機(jī)性,而沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道,B對(duì);由德布羅意理論知,宏觀物體的德布羅意波的波長太小,實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性,不是不具有波粒二象性,D錯(cuò)。 5.C　陰極射線粒子是電子,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。光電效應(yīng)中光強(qiáng)影響光電子數(shù)量,光的頻率影響光電子的最大初動(dòng)能,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。普朗克假設(shè)微觀粒子的能量是量子化的,解釋了黑體輻射現(xiàn)象,選項(xiàng)C正確;根據(jù)康普頓效應(yīng),光子與電子碰撞后散射,其能量減小,頻率

10、發(fā)生改變。故D錯(cuò)誤。 6.D　光既具有粒子性,又具有波動(dòng)性,大量的光子波動(dòng)性比較明顯,個(gè)別光子粒子性比較明顯,故A錯(cuò)誤;光是概率波,不同于機(jī)械波;光的粒子性也不同于質(zhì)點(diǎn);即單個(gè)光子即具有粒子性也具有波動(dòng)性;故B錯(cuò)誤;單個(gè)光子即具有粒子性也具有波動(dòng)性,只是大量的光子波動(dòng)性比較明顯,個(gè)別光子粒子性比較明顯,故C錯(cuò)誤;由于光具有波動(dòng)性,又具有粒子性,即光的波動(dòng)性與粒子性是光子本身的一種屬性,故無法只用其中一種去說明光的一切行為,故光具有波粒二象性,故D正確。 7.BD　一切運(yùn)動(dòng)的物體都有一種物質(zhì)波與它對(duì)應(yīng),所以宏觀物體和微觀粒子都具有波動(dòng)性,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;宏觀物體的物質(zhì)波波長很短,不易

11、觀察到它的波動(dòng)性,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤;速度相同的質(zhì)子與電子相比,電子質(zhì)量小,物質(zhì)波波長更長,所以電子波動(dòng)性更明顯,所以D選項(xiàng)正確。 8.C　根據(jù)λ=可知,相同的波長具有相同的動(dòng)量。由Ek=知二者能量不同。只有C正確。 9.A　能量較大的光子的波長短,其粒子性越顯著,故A錯(cuò)誤;光的波長越長,其波動(dòng)性越顯著,頻率越高,波長越短,其粒子性越顯著,故B正確;光子既有波動(dòng)性又有粒子性,波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性,有時(shí)表現(xiàn)為粒子性,故C正確;個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性;大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性,故D正確;本題選擇不正確的選項(xiàng),故選A。 10.A　為了解釋光電效應(yīng)愛因斯坦提出光子說,

12、認(rèn)為光的發(fā)射、傳播和吸收不是連續(xù)的而是一份一份的,每一份就是一個(gè)光子,故A正確;宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小,非常不容易觀察到它的波動(dòng)性,故B錯(cuò)誤;康普頓效應(yīng)中光子與靜止的電子發(fā)生相互作用后,光子的能量減小,波長變大了,康普頓效應(yīng)證明光具有波粒二象性,故C錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知,對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長”,入射光的波長必須小于這個(gè)波長,才能產(chǎn)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤。所以A正確,BCD錯(cuò)誤。 11.B　發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)入射光的頻率大于截止頻率,就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)。用波長為λ的光照射陰極K時(shí),電路中有光電流,知波長為λ的光照射陰極K時(shí),發(fā)生了光電效應(yīng)。換用波長為λ1(λ1>

13、λ)的光照射陰極K時(shí),由于頻率變小,不一定發(fā)生光電效應(yīng),電路中不一定有光電流。故A錯(cuò)誤。換用波長為λ2(λ2<λ)的光照射陰極K時(shí),頻率變大,一定能發(fā)生光電效應(yīng),電路中一定有光電流。故B正確。增加電路中電源的路端電壓,當(dāng)達(dá)到飽和電流,不再增大。故C錯(cuò)誤。將電路中電源的極性反接,光電子做減速運(yùn)動(dòng),還可能到達(dá)陽極,所以還可能有光電流。故D錯(cuò)誤。 12.BC　滑動(dòng)變阻器的滑片右移,光電流可能增大,也可能已達(dá)到飽和電流而不變,故A錯(cuò)誤;遏止電壓相同,說明最大初動(dòng)能相同,即入射頻率相同,但飽和電流不同,說明入射光強(qiáng)度不同,飽和電流越大,入射光強(qiáng)度越大,B正確;遏止電壓越大,最大初動(dòng)能越大,說明入射光頻

14、率越大,C正確;逸出功只由金屬本身性質(zhì)決定,與入射光頻率無關(guān),D錯(cuò)誤。 13.ACD　根據(jù)光電效應(yīng)方程可知:Ekm=hν-W0,而Uce=Ekm,解得Uc=;由圖象可知該金屬的截止頻率約為4.27×1014 Hz,選項(xiàng)A正確;由圖象可知當(dāng)υ=0時(shí)Uc= V=1.72 V,則該金屬的逸出功約為W0=1.72 eV,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由圖象可知,解得h≈6.3×10-34 J·s,選項(xiàng)C正確;根據(jù)E=≈2.3 eV>1.72 eV,則用波長為500 nm的紫光照射該金屬,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)D正確;故選ACD。 14.B　根據(jù)題意知,一個(gè)電子吸收一個(gè)光子不能發(fā)生光電效應(yīng),換用同樣頻率為ν的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng),即吸收的光子能量為nhν,n=2,3,4…則有:eU=nhν-W,解得:U=;n=2,3,4…;知B正確,ACD錯(cuò)誤。 4