2016年高考物理一轮复习波粒二象性课时作业39(含解析) 联系客服

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三十九 波粒二象性

1.(2013·上海单科)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时( ) A.锌板带负电 C.有电子从锌板逸出

B.有正离子从锌板逸出 D.锌板会吸附空气中的正离子

答案:C 解析:锌板在紫外线的照射下产生了光电效应,说明锌板上有光电子飞出,故锌板带正电,A、B、D错误,C正确.

2.(2015·甘肃省一诊)(多选)关于光的波粒二象性,下列理解正确的是( ) A.当光子静止时有粒子性,光子传播时有波动性 B.光是一种宏观粒子,但它按波的方式传播

C.光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动规律来描述 D.大量光子出现的时候表现出波动性,个别光子出现的时候表现出粒子性 E.不仅光具有波粒二象性,微观粒子也具有波粒二象性

答案:CDE 解析:光子是运动的,光既具有波动性又有粒子性,少量光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性,选项A错误,D正确;光不是宏观意义上的粒子,光在传播时有时可看成粒子有时可看成波,选项B错误;光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动规律来描述,选项C正确;19世纪末和20世纪初,物理研究深入到微观世界,发现了电子、质子和中子等微观粒子,而且发现它们不仅具有粒子性同时还具有波动性,选项E正确.

3.(2013·江苏单科)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的________也相等.( )

A.速度 C.动量

答案:C 解析:由公式p=

B.动能 D.总能量

可知,它们的动量相等,故选项C正确.

4.(2015·深圳市调研)(多选)关于光电效应,下列说法正确的是( ) A.爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应现象 B.入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应 C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

答案:AB 解析:只有认为光是一份一份的,每份就是一个光子,每个光子都具有一定的能量,一个光子置换一个电子,才能解释光电效应现象,A正确;发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,B正确;根据光电效应方程得光电子的最大初动能Ekm=hν-W,故光电子的最大初动能与入射光的强度无关,与入射光频率成正相关关系,C、D错误.

5.(多选)在做光电效应实验中,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出了光电子

1

的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示,由实验图象可求出( )

A.该金属的逸出功 B.该金属的极限频率 C.单位时间内逸出的光电子数 D.普朗克常量

答案:ABD 解析:根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,任何一种金属的逸出功W0

一定,说明Ek随入射光频率的变化而变化,且是线性关系(与y=ax+b类似),直线的斜率等于普朗克常量,直线与横轴的截距OA表示Ek=0时的频率νc,即为金属的极限频率.直线与纵轴截距大小表示金属的逸出功.

6.(2013·北京理综)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图,用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应.换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)( )

A.U=

hνW- ee2hνWB.U=-

eeC.U=2hν-W

5hνWD.U=-

2ee答案:A 解析:根据Ek=hν-W0知,图象斜率代表普朗克常量h,所以两条线应平行;横轴截距代表了极限频率νc,νc=,因此锌的νc大些.

7.关于物质的波粒二象性,下列说法中不正确的是( )

W0h 2

A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性

B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道 C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的

D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性

答案:D 解析:光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律,大量光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的运动表现出光的粒子性.光的波长越长,波动性越明显,光的频率越高,粒子性越明显.而宏观物体的德布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,而不是不具有波粒二象性.

8.(多选)光电效应的实验结论是:对于某种金属( )

A.无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B.无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应

C.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小 D.超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大

答案:AD 解析:根据光电效应规律可知,选项A正确;根据光电效应方程Ek=hν-

W0知,频率ν越高,初动能就越大,选项D正确.

9.在光电效应实验中,某金属的截止频率相应的波长为λ0,该金属的逸出功为________.若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做

该实验,则其遏止电压为________.已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.

答案:

hcλ

0

hcλ0-λ

eλ0λ

解析:由光电效应方程知,光电子的最大初动能Ek=hν-W0,其中金属的逸出功W0=

hν0,又由c=λν知W0=

hchcλ0-λ

.用波长为λ的单色光照射时,其Ek=-=hc.λ0λλ0λ0λ

Ekhcλ0-λ

eeλ0λ

.

hc又因为eU=Ek,所以遏止电压U==10.(2015·江苏南通调研)用频率为ν的光照射光电管阴极时,产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示,Uc为遏止电压,已知电子电荷量为-e,普朗克常量为h,求:

(1)光电子的最大初动能Ekm;

(2)该光电管发生光电效应的极限频率ν0.

3

答案:(1)eUc (2)ν-解析:(1)Ekm=eUc.

eUc

h(2)由光电效应方程有Ekm=hν-W 其中W=hν0 解得ν0=ν-

eUc

. h 4