高考物理课下限时集训 第十三章 第2讲 波粒二象性

高考物理课下限时集训 第十三章 第2讲 波粒二象性内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 课下限时集训(时间：40 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是()A从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B逸出的光电子的最大初动能减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D有可能不发生光电效应解析：选 C光电效应瞬时(10 9 s)发生，与光强无关， A 错；光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B 错；光电子数目多少与入射光强度有关，可理解为一个光子 2、能打出一个光电子，光强减弱，逸出的光电子数目减少，否发生光电效应，只决定于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D 错。 2根据爱因斯坦光子说，光子能量 E 等于(h 为普朗克常量，c、 为真空中的光速和波长)()Ah BcC A光子的能量 E ，故 Eh ，A 正确。 c 所示，一验电器与锌板相连，现用一紫外线灯照射锌板，关灯后指针仍保持一定偏角，下列判断中正确的是()图 1A用一带负电(带电量较少)的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将增大B用一带负电(带电量较少)的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小C使验电器指针回到零后，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器指针偏角将比原来大 3、D使验电器指针回到零后，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针一定偏转光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：选 据光电效应的原理可知锌板带正电，用带负电的小球与锌板接触会中和一部分锌板上的电荷，使锌板上的电荷量减少，同时验电器上的电荷量也减少，所以验电器指针偏角将减小，B 正确， A 错误；使验电器的指针回到零后，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，会有更多的电子从锌板逸出，锌板带的电荷量更多，验电器指针偏角将比原来大，C 正确；用红外线照射锌板，不发生光电效应，验电器指针不偏转，D 错误。 4(2012上海高考)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 4、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：选 A由爱因斯坦光电效应方程 Ek 0 可知：E k 只与频率 有关，故选项B、C 、D 错，选项 A 正确。 5(2011广东高考)光电效应实验中，下列表述正确的是()A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析：选 电流的大小与光照时间无关，A 项错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，B 项错误；遏止电压 足，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关， C 项正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，D 项正 5、确。 飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光 )，如图 2 所示。 则可判断出 ()图 2A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能解析：选 B由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由 k 和 0E k 得甲、乙光频率相等，A 错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ；由 0 得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C 错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电 6、子最大初动能，D 错误。 7如图 3 所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线( 直线与横轴的交点坐标 纵轴交点坐标 由图可知图 3A该金属的截止频率为 014 金属的截止频率为 014 图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为 0.5 析：选 线在横轴上的截距为截止频率，A 正确，B 错误；由光电效应方程Ek知图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为W0 错误。 0 340 198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，普朗克常数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 7、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：选 0E k 知 h W 0 h W 0 又 v 2，所以2 21 2 2，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，故选项误， D 项正确。 9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 入射光频率 变化的 图象，已知钨的逸出功是 将二者的图线画在同一个 坐标系中，如图 4 所示中用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：选 A依据光电效应方程 Ek 0 可知 ，E 8、 k 图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的 图线应该平行，故 C、D 错误；图线的横截距代表极限频率 0，而 0 ，因此钨的 0 小些，故 B 错误，A 正确。 2012北京高考)“约瑟夫森结 ”由超导体和绝缘体制成。 若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为 的电磁波，且 与 U 成正比，即 知比例系数 k 仅与元电荷 e 的 2 倍和普朗克常量 h 有关。 你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数 k 的值可能为( )A. B由 又题目中提到元电荷 e 和普朗克常量 h，可联想到能量，即列出相关等式 qU而比较 出 kq/h，再结合题意可知， k 9、2e/h，故选项B 对。 二、非选择题(本题共 2 小题，共 40 分)11(16 分) 紫光在真空中的波长为 07 m，问：(1)紫光光子的能量是多少。 (2)用它照射极限频率为 c1014 金属钾能否产生光电效应。 (3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少。 ( h0 34 Js)解析：(1)Ehh 1019 ) 0 14 为 c，所以能产生光电效应。 )光电子的最大初动能为 Ek 0h( c)0 19 J。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：(1)0 19 J(2) 能 (3)0 19 24 分) 某同学采用如图 5 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 10、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 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 电子的比荷为 ，求：(1)阴极 K 所用金属的极限频率；(2)用题目中所给条件表示普朗克常量 h。 解析：(1)由于阳极 A 和阴极 K 之间所加电压为反向电压，根据动能定理。 0 10 根据光电效应方程W 012 21W 012 2其中 W0h c)由以上各式 W 0W 0解得 he1 2答案：(1) (2)U2 e1 2光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址。