适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第14单元波粒二象性和原子物理作业35光电效应波粒二象性新人教版

作业35光电效应波粒二象性

A组基础达标微练一能量量子化1.如图所示,图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系,从中可以看出()A.温度越高,辐射电磁波的波长越短B.温度越低,辐射电磁波的波长越长C.同一波长的辐射强度随着温度的上升而增加D.不同温度时辐射强度最大值的变更无规律可循2.物理学家普朗克在探讨黑体辐射时提出了一个大胆的假说,即能量子假说。关于能量子假说,下列说法不正确的是()A.物质辐射(或吸取)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的B.能量子假说中,将每一份不行再分的最小能量值称为能量子C.能量子假说中,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量D.能量子假说认为能量是连续的,是不行分割的微练二对光电效应的理解3.(2024浙江宁波效实中学期末)用如图所示的试验装置探讨光电效应现象。用光子能量为2.75eV的光照耀光电管时发生了光电效应,电流表G的示数不为零,移动滑动变阻器的触点c,发觉当电压表的示数大于或等于1.7V时,电流表示数为零,则在该试验中 ()A.光电管阴极的逸出功为1.05eVB.光电子的最大初动能为1.05eVC.若开关S闭合,当滑动变阻器的触点向a端滑动时,电流表G示数可能增大D.若开关S断开,用光子能量为1.00eV的强光照耀,电流表G可能满偏4.(2024浙江嘉兴一中模拟)光电管是一种利用光照产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可以形成光电流。下表中记录了某同学进行光电管试验时的数据。次数入射光子的能量/eV光的强弱饱和光电流大小/mA逸出光电子的最大初动能/eV14.0弱290.824.0中430.834.0强600.8由表中数据得出的以下论断正确的是()A.三次试验接受了不同频率的入射光B.三次试验光电管中的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0eV,不论光照多强,饱和光电流确定大于60mAD.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大初动能为1.8eV微练三光电效应的图像问题5.用不同频率的紫外线分别照耀钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变更的Ek-ν图像。已知钨的逸出功是4.54eV,锌的逸出功是3.34eV,若将二者的图线画在同一个Ek-ν坐标系中,用实线表示钨、虚线表示锌,则下列正确反映这一过程的图像是()6.图甲是探究光电效应试验的电路图,光电管遏止电压Uc随入射光频率ν的变更规律如图乙所示。下列推断正确的是()A.入射光的频率ν不同,遏止电压Uc相同B.只要入射光的强弱相同,光电子的最大初动能就确定相同C.如图甲所示的电路中,当电压增大到确定数值时,电流表将达到饱和电流D.入射光的频率ν不同,强弱不同,Uc-ν图像的斜率相同微练四波粒二象性7.下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是()A.光的色散和光的干涉B.光的干涉和光的衍射C.泊松亮斑和光电效应D.光的直线传播和光电效应8.若两个质量不同的粒子的德布罗意波波长相等,则 ()A.两粒子的动能相等B.两粒子的动量大小相等C.通过相同晶体时,质量小的粒子衍射现象更明显D.通过相同晶体时,质量大的粒子衍射现象更明显B组综合提升9.(2024浙江宁波十校模拟)激光冷却中性原子的原理如图所示,质量为m、速度为v0的原子连续吸取多个迎面射来的频率为ν的光子后,速度减小。不考虑原子质量的变更,光速为c。下列说法正确的是()A.激光冷却利用了光的波动性B.原子吸取第一个光子后速度的变更量为Δv=-hC.原子每吸取一个光子后速度的变更量不同D.原子吸取mcv10.(多选)(2024浙江绍兴二模)如图是一颗人造地球卫星的示意图,它的主体表面上镀有一层铂(铂的逸出功为5.32eV),两翼的太阳能电池板(面积为3.0m2)在绕地球轨道运行时,始终保持正面垂直于太阳光的照耀方向。若太阳光为波长550nm的单色光,照耀到电池板表面的太阳光被全部吸取且单位面积的接收功率为1.4kW,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,1mol粒子约为6.0×1023个。下列说法正确的是()A.每个光子的能量约为3.3×10-40JB.到达电池板表面的太阳光的功率为4.2kWC.电池板表面吸取1mol光子的时间约为51sD.太阳光照耀到卫星主体上会有光电子从表面逸出11.如图所示为探讨光电效应的装置,第1次和第2次分别用波长为2λ和λ的单色光照耀阴极K(锌板制成),从阴极K表面逸出的光电子的最大初速度之比v1∶v2=1∶3,电流表G的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为c,普朗克常量为h。则 ()A.第1次与第2次的遏止电压之比为1∶9B.第1次电流表的示数确定比第2次小C.锌板的截止频率为9D.用波长为3λ的单色光照耀阴极K时,能从阴极K表面逸出光电子

参考答案第十四单元波粒二象性和原子物理作业35光电效应波粒二象性1.C解析无论温度凹凸,黑体都会辐射各种波长的电磁波,故A、B错误;同一波长的辐射强度随着温度的上升而增加,故C正确;温度上升,辐射强度的最大值向波长短、频率高的方向移动,故D错误。2.D解析能量子假说认为物质辐射(或吸取)能量时,辐射(或吸取)的能量是不连续的,是一份一份进行的,故A正确,不符合题意,D错误,符合题意;能量子假说中,将每一份不行再分的、最小的能量值称为能量子,故B正确,不符合题意;能量子假说中,能量子的能量ε=hν,其中ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,故C正确,不符合题意。3.A解析由题目可知,遏止电压为Uc=1.7V,故最大初动能为Ek=eUc=1.7eV,故B错误;依据光电效应方程可知,逸出功为W0=E-Ek=1.05eV,故A正确;电源电压为反向电压,当滑动变阻器的触点向a端滑动时,反向电压增大,电压表示数增大,电流表中电流减小,故C错误;断开开关S,光电管、电流表、滑动变速器构成闭合回路,但光子能量为1.00eV,小于光电管阴极的逸出功1.05eV,不会发生光电效应,没有光电流,电流表G示数为零,故D错误。4.D解析由于入射光子能量相同,依据光子能量公式ε=hν,可知三次试验入射光的频率相同,A错误;由于入射光子能量相同,逸出光电子的最大初动能相同,依据爱因斯坦光电效应方程,可知逸出功相同,则三次试验光电管中的金属板材质相同,B错误;饱和光电流只与光的强弱有关,与入射光光子的能量无关,C错误;若入射光子的能量为4.0eV,逸出光电子的最大初动能为0.8eV,依据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,则有Ek1=ε1-W0,解得W0=ε1-Ek1=4.0eV-0.8eV=3.2eV,若入射光子的能量为5.0eV,则有Ek2=ε2-W0=5.0eV-3.2eV=1.8eV,D正确。5.B解析依据光电效应方程Ek=hν-W0可知,Ek-ν图线的斜率代表普朗克常量h,因此钨和锌的Ek-ν图线应当平行;图线的横轴截距代表截止频率ν0,而ν0=W0h,因此钨的截止频率大些,故B正确,A、C、6.D解析依据光电效应方程Ekm=hν-W0,可知入射光的频率不同,电子的最大初动能不同,又Ekm=eUc,所以Uc=heν-W0e,因此入射光的频率不同,遏止电压不同,故A错误;依据Ekm=hν-W0可知光电子的最大初动能与光照强弱无关,故B错误;图甲所示电路中,必需把电源正负极反接过来,才能验证光电流与电压的关系,即当电压增大到确定数值时,电流表将达到饱和电流,故C错误;Uc-ν图像的斜率为h7.C解析光的色散说明光具有波动性,光的干涉也说明光具有波动性,因此该组不能说明光具有波粒二象性,故A项错误;光的干涉说明光具有波动性,光的衍射也说明光具有波动性,因此该组不能说明光具有波粒二象性,故B项错误;泊松亮斑说明光具有波动性,光电效应现象说明光具有粒子性,因此该组可以说明光具有波粒二象性,故C项正确;光的直线传播说明光具有粒子性,光电效应现象也说明光具有粒子性,因此该组不能说明光具有波粒二象性,故D项错误。8.B解析依据德布罗意波波长λ=hp可知,若两个质量不同的粒子的德布罗意波波长相等,则两粒子的动量大小相等,由动能和动量的关系式p=2mEk可知,由于两个粒子的质量不同,则动能不同,故A错误,B正确;由于两个质量不同的粒子的德布罗意波波长相等,则通过相同晶体时,两种粒子的衍射现象相同,故C9.B解析激光冷却体现了激光的粒子性,故A错误;依据德布罗意波波长公式λ=hp=cν,可得一个光子的动量为p=hνc,依据动量守恒有mv0-p=mv1,所以原子吸取第一个光子后速度的变更量为Δv=v1-v0=-hνmc,故B正确;由动量守恒,每个光子的动量相同,所以原子每吸取一个光子后速度的变更量相同,故C错误;原子吸取mcv0hν个光子后,依据动量守恒有mv0-np=mv10.BC解析每个光子的能量约为E0=hcλ=6.63×10-34×3×108550×10-9J=3.6×10-19J,选项A错误;照耀到电池板表面的太阳光被全部吸取且单位面积的接收功率为1.4kW,则到达电池板表面的太阳光的功率为3.0×1.4kW=4.211.A解析由公式eUc=12mevm2可得Uc=mevm22e,解得Uc1∶Uc2=1∶9,即第1次与第2次的遏止电压之比为1∶9,A正确;电流表的示数与光电流的大小