高考物理一轮复习 第十二章 原子与原子核 第一讲 光电效应 波粒二象性课时作业.doc

第一讲 光电效应 波粒二象性a组基础题一、单项选择题1如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()a只能证明光具有波动性b只能证明光具有粒子性c只能证明光能够发生衍射d证明光具有波粒二象性解析：弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，d正确答案：d2用波长为2.0107 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71019 j由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h6.631034 js，光速c3.0108 m/s，结果取两位有效数字)()a5.51014 hzb7.91014 hzc9.81014 hz d1.21015 hz解析：由光电效应方程ekhw逸可得w逸hek，而w逸h0，所以钨的极限频率07.91014 hz，答案为b.答案：b3下表给出了一些金属材料的逸出功.材料铯钙镁铍钛逸出功(1019 j)3.04.35.96.26.6现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h6.631034 js，光速c3.0108 m/s)()a2种 b3种c4种 d5种解析：要发生光电效应，则入射光的能量必须大于金属的逸出功，由题可算出波长为400 nm的光的能量为ehh6.631034 j4.971019 j，大于铯和钙的逸出功，所以a选项正确答案：a4用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能ek随入射光频率变化的ek图象已知钨的逸出功是3.28 ev，锌的逸出功是3.34 ev，若将二者的图线画在同一个ek坐标系中，图所示中用实线表示钨，虚线表示锌，则下列图象正确反映这一过程的是()解析：依据光电效应方程ekhw可知，ek图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的ek图线应该平行图线的横截距代表极限频率c，而0，因此钨的0小些综上所述，a图正确答案：a二、多项选择题5(2014高考海南卷)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：同一种单色光照射不同的金属，入射光的频率和光子能量一定相同，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；同一种单色光照射，入射光的强度相同，所以饱和光电流相同故选a、c、d.答案：acd6用波长为和2的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为21，普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示，那么下列说法正确的有()a该种金属的逸出功为b该种金属的逸出功为c波长超过2的光都不能使该金属发生光电效应d波长超过4的光都不能使该金属发生光电效应解析：由hw0ek知hw0mv12，hw0mv22，又v12v2，所以w0，故选项a正确，b错误；光的波长小于或等于3时方能发生光电效应，故选项c错误，d项正确答案：ad7.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能ek与入射光频率的关系图象由图象可知()a该金属的逸出功等于eb该金属的逸出功等于hcc入射光的频率为2c时，产生的光电子的最大初动能为ed入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为解析：由题图得ekhw0，得ekhe故逸出功w0e，故选项a正确；当ek0时，c，故ehc，故选项b正确；2c时，可得出eke，故选项c正确；当入射光的频率为时，不发生光电效应，故选项d错误答案：abc8.(2016河北保定一模)如图所示，这是一个研究光电效应的电路图，下列叙述中正确的是()a只调换电源的极性，移动滑片p，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压uc的数值b保持光照条件不变，滑片p向右滑动的过程中，电流表示数将一直增大c不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大d阴极k需要预热，光束照射后需要一定的时间才会有光电流解析：只调换电源的极性，移动滑片p，电场力对电子做负功，当电流表示数为零时，则有qumv20，那么电压表示数为遏止电压uc的数值，故a正确；保持光照条件不变，滑片p向右滑动的过程中，导致电压增大，则电场力做功增大，则电流表示数会增大，若电流达到饱和电流，则电流表示数不再增大，故b错误；不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，则光电子数目增多，那么电流表示数会增大，故c正确；光束照射后不需要一定的时间，几乎同时就有光电流，故d错误答案：acb组能力题一、选择题9(多选)(2017河南鹤壁市高中模拟)下列说法正确的有()a普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子b 粒子散射实 验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一c由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大d在光电效应实验中， 用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越小解析：普朗克能量量子化理论：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，故a正确；粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，故b正确；玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故c错误；光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，根据光电效应方程：ekhw0，从金属表面逸出的光电子的最大初动能ek越大，则这种金属的逸出功w0越小，故d正确答案：abd10(2016江苏苏州一模)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc123.当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ek，若改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为ek，当改用c光束照射该金属板时()a能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekb能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekc能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekd由于c光束光子能量最小，该金属板不会发生光电效应解析：a、b、c三束单色光，其波长关系为abc123，因为光子频率，可知光子频率之比为632.设a光的频率为6，根据光电效应方程ekh6w0，ekh3w0.联立两式解得逸出功w0h，ekh.c光的光子频率为2，能量为2hw0，能发生光电效应最大初动能ekmh2w0hek.故b正确答案：b二、非选择题11(2017湖北武汉部分重点中学期中)从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量他通过如图所示的实验装置测量某金属的遏止电压uc与入射光频率，作出uc-图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性图中频率1、2，遏止电压uc1、uc2及电子的电荷量e均为已知，求：(1)普朗克常量h；(2)该金属的截止频率0.解析：根据爱因斯坦光电效应方程ekhw0及动能定理eucek，可得uc0.结合图象知k.普朗克常量h.截止频率0.答案：(1)(2)12.某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极k时，会发生光电效应现象闭合开关s，在阳极a和阴极k之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压的示数u称为反向遏止电压根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能现分别用1和2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为u1和u2，设电