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文档简介

第1讲波粒二象性基础巩固练1在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的()A频率B强度C照射时间D光子数目解析:由爱因斯坦光电效应方程EkhW0可知,Ek只与频率有关,故选项B、C、D错,选项A正确。答案:A2如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,对于它们,下面的物理量相等的是()A速度B动能C动量D总能量解析:根据德布罗意波长公式,选C。答案:C3(多选)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应。对于这两个过程,下列四个物理过程中,一定不同的是()A遏止电压B饱和光电流C光电子的最大初动能D逸出功解析:同一束光照射不同的金属,一定相同的是入射光的光子能量,不同的金属逸出功不同,根据光电效应方程EkmhW0知,最大初动能不同,则遏止电压不同;同一束光照射,光中的光子数目相等,所以饱和电流是相同的,故选A、C、D。答案:ACD4(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是()A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关解析:电子束通过双缝产生干涉图样,体现的是波动性,A正确;衍射体现的是波动性,B正确;电子显微镜利用了电子束波长短的特性,C正确;光电效应体现的是光的粒子性,D错误。答案:ABC5(多选)在光电效应实验中,用频率为的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是()A增大入射光的强度,光电流增大B减小入射光的强度,光电效应现象消失C改用频率小于的光照射,一定不发生光电效应D改用频率大于的光照射,光电子的最大初动能变大解析:增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光电子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于照射光的频率,而与照射强度无关,故选项B错误。用频率为的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hW逸mv2可知,增加照射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确。答案:AD6在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是()A光电效应是瞬时发生的B所有金属都存在极限频率C光电流随着入射光增强而变大D入射光频率越大,光电子最大初动能越大解析:根据波动理论,认为只要光照射的时间足够长、足够强就能发生光电效应,且光电子的初动能就大,但实验中金属表面没有逸出电子的实验结果:光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,发生是瞬时的,且入射光频率越大,光电子最大初动能越大,这与光的波动理论相矛盾,故A、B、D错误。波动理论认为光强度越大,光电流越大;光电效应中认为光强度越大,光子越多,金属表面溢出的光电子越多,即光电流越大,所以该实验结果与波动理论不矛盾,故C正确。答案:C7(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有()A光电效应现象揭示了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等解析:光电效应说明光的粒子性,所以A正确;热中子束在晶体上产生衍射图样,即运动的实物粒子具有波的特性,即说明中子具有波动性,所以B正确;黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化,即黑体辐射是不连续的、一份一份的,所以黑体辐射用光的粒子性解释,即C错误;根据德布罗意波长公式,p22mEk,又质子的质量大于电子的质量,所以动能相等的质子和电子,质子的德布罗意波波长较短,所以D错误。答案:AB8某金属的遏止电压用Uc表示,入射光频率用表示,用不同频率的光照射某金属产生光电效应,得到Uc图象如图所示。根据图象求出该金属的截止频率c为(已知电子电荷量e1.61019 C)()A1.01014 HzB2.01014 HzC5.01014 Hz D17.51014 Hz解析:eUcmvhW,Uc,由图象可得Uc0时,c5.01014 Hz。故选项C正确。答案:C9(2017北京理综18)2017年年初,我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.61034 Js,真空光速c3108m/s) ()A1021 J B1018 JC1015 J D1012 J解析:本题考查光子能量。由题意知,电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量,Ehh21018 J,故选项B正确。答案:B能力提升练10.(2018重庆一中模拟)在如图所示的光电效应实验装置中,光电管阴极K的极限频率为0,现用频率为(0)的光照射在阴极上,若在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则下列判断错误的是()A阴极材料的逸出功等于h0B有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为eUC有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为hh0D无光电子逸出,因为光电流为零解析:阴极材料的逸出功为W0h0,选项A正确。由于入射光的频率0,则能发生光电效应,有光电子逸出,选项D错误。但是A、K间加的是反向电压,电子飞出后要做减速运动,当速度最大的光电子减速到A端速度为零时,光电流恰好为零,由动能定理得eU0Ekm,则EkmeU,选项B正确。由爱因斯坦光电效应方程有EkmhW0,选项C正确。答案:D11.研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中,正确的是()解析:根据光电效应方程知,频率相同的光照射金属,光电子的最大初动能相等,根据mveUc,知遏止电压相等,光越强,光电流越大,故C正确。答案:C12关于波粒二象性,下列说法中正确的是()A图1中紫光照射到锌板上可以发生光电效应,则其他可见光照射到锌板上也一定可以发生光电效应B图2中入射光的强度越大,则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大C图3说明光子既有粒子性也有波动性D戴维孙和汤姆孙利用图4证明了电子具有波动性解析:在可见光中,紫光的频率最大,故紫光光子的能量最大,紫光照射到锌板上可以发生光电效应,但其他可见光照射到锌板上不一定发生光电效应,A错误;入射光的强度只能改变单位时间内逸出光电子的数量,但不能增大逸出光电子的最大初动能,B错误;光的散射揭示了光的的粒子性,没有揭示光的波动性,C错误;衍射是波特有的现象,故电子束衍射实验证明了电子具有波动性,D正确。答案:D13.(多选)如图所示是某金属在光的照射下,光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数的关系图象,由图象可知()A图象中的0是产生光电效应的最小波长B普朗克常量和光速的乘积hcE0C该金属的逸出功等于ED若入射光的波长为0/3,产生的光电子的最大初动能为2E解析:图象中的0是产生光电效应的最大波长,选项A错误;根据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数的关系图象对应的函数关系式为EkhcW,由图象可知Ek0时,hcE0,选项B正确;由EkhcW,并结合关系图象可得该金属的逸出功WE,选项C错误;若入射光的波长为,由EkhcW,解得EkhcW3EE2E,即产生的光电子的最大初动能为2E,选项D正确。答案:BD14(多选)如图所示,N为铝板,M为金属网,它们分别和电池两极相连,各电池的极性和电动势在图中标出,铝的逸出功为4.2 eV。现分别用能量不同的光子照射铝板(各光子的能量在图上标出),那么,下列图中有光电子到达金属网的是()解析:入射光的光子能量小于逸出功,则不能发生光电效应,故A错误。入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应;电场对光电子加速,故有

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