專題練習(xí)40波粒二象性

1、專題練習(xí)（四十）波粒二象性1. （2012上海高考）根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知（）A “光子說”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說”B. 光的波長越大，光子的能量越小C. 一束單色光的能量可以連續(xù)變化D. 只有光子數(shù)很多時(shí)，光才具有粒子性解析：根據(jù)愛因斯坦的光子說可知，光的波長越大*光子的能量越小， 選項(xiàng)B正確.答案:B2. 物理學(xué)家做了一乍有趣的實(shí)驗(yàn)在雙繾干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏處放上照相 底片，若減弱光的強(qiáng)度，使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過獲縫，穿驗(yàn)結(jié)杲表明，如果 曝光時(shí)間不太長，底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)子，如果曝光時(shí)間足夠長，底片 上就會岀現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋，對這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有下列認(rèn)識，正確的是（）A. 曝光時(shí)

2、間不長時(shí)，岀現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)子，表現(xiàn)出光的彼動性B. 單個(gè)光子通過雙縫后的落點(diǎn)無法預(yù)測C. 干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會較多的地方D+只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性解析：由于光波是一種槪率波.故B, C正確.A中的現(xiàn)彖說明了光的粒子 性，個(gè)別光子的行為才通常表現(xiàn)岀粒子性，故兒D錯(cuò)溟-答案:BC3. 利用光子說對光電效應(yīng)的解釋，下列說法正確的是 （）A .金屬表面的一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子B. 電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子C. 金屬表面的一個(gè)電子吸收若干個(gè)光子，積累了足夠的能量才能從金屬表 面逸出D. 無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為 光

3、電子解析：根據(jù)光子說，金屬的一個(gè)電子一次只能吸收一個(gè)光子， 若所吸收的光 子頻率大于金屬的極限頻率，電子逃離金屬表面，成為光電子，且光子的吸收是瞬時(shí)的，不需要時(shí)間的積累，若所吸收的光子能量小于逸出功（光子頻率小于金屬的極限頻率），則電子不能逃離金屬表面，不能成為光電子.答案：A4. （2011上海高考）用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使 該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是（）A 改用頻率更小的紫外線照射B 改用X射線照射C改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D 延長原紫外線的照射時(shí)間解析：發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光 的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)，故選項(xiàng) A、C、D錯(cuò)誤；X

4、射線的頻率大于紫外線的頻率，可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng) B正確.答案：B5. （2011江蘇高考）下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中,符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是（）輻射強(qiáng)度B輻射強(qiáng)錢I）解析：黑體輻射的強(qiáng)度隨著溫度的升高,一方面各種波長的輻射強(qiáng)度都增加,另一方面輻射強(qiáng)度的極大值向著波長較短的方向移動，所以A正確.答案：A6. 用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動能Ek隨入射光頻率v變化的Ek-v圖象，已知鎢的逸出功是3.28 eV, 鋅的逸出功是3.34 eV,若將二者的圖線畫在同一個(gè) Ek- v坐標(biāo)系中，如圖所示中 用實(shí)線表示鎢，虛線表示

5、鋅，則正確反映這一過程的是（）解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek= h v- W可知，Ek-v圖線的斜率代表普朗克常量h,因此鎢和鋅的Ek-v圖線應(yīng)該平行圖線的橫截距代表極限頻率v,而vW=，因此鎢的v小些綜上所述，A圖正確.答案：A7 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列結(jié)果正確的是（）A 當(dāng)光照時(shí)間增大為原來的兩倍時(shí)，光電流強(qiáng)度也增大為原來的兩倍B. 當(dāng)入射光頻率增大為原來的兩倍時(shí)，光電子的最大初動能也增大為原來 的兩倍C. 當(dāng)入射光的波長增大為原來的兩倍時(shí)，可能不產(chǎn)生光電效應(yīng)D當(dāng)入射光的強(qiáng)度增大為原來的兩倍時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)量也 增大為原來的兩倍解析：光電流強(qiáng)度決定于單位時(shí)間內(nèi)的光電子數(shù)，與時(shí)間無關(guān)

6、；由hv= W0+ Ek知，光電子的最大初動能隨頻率的增大而增大，但是兩者并不成正比例關(guān)系；入射光的波長增大為原來的兩倍，則頻率為原來的1/2,可能低于極限頻率;光頻率一定時(shí)，光的強(qiáng)度決定于單位時(shí)間內(nèi)的光子數(shù),所以單位時(shí)間內(nèi)的光電子驗(yàn)電斟金屬扳數(shù)（光電流）與光強(qiáng)成正比.答案：CD8. 用a、b兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板， 發(fā)現(xiàn)當(dāng)a光照射時(shí)驗(yàn)電器的指針偏轉(zhuǎn)，b光照射時(shí)指 針未偏轉(zhuǎn)，以下說法正確的是（）A 增大a光的強(qiáng)度，驗(yàn)電器的指針偏角一定減B. a光照射金屬板時(shí)驗(yàn)電器的金屬小球帶負(fù)電C. a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長D若a光是氫原子從n = 4的能級向n= 1的能級躍遷時(shí)產(chǎn)

7、生的，則b光可 能是氫原子從n = 5的能級向n = 2的能級躍遷時(shí)產(chǎn)生的瞬析：壇大口光的強(qiáng)度，從金扁板飛出的光虹子増釦金屬板帶札荷量増大， 驗(yàn)電器閑抬針偏角一定增大，選項(xiàng)A錯(cuò)i帀光照射金屬板時(shí)，光電子從金屬板飛 出，金屬板帶正電，驗(yàn)蠻器的金屬小球帶正克，選項(xiàng)E錨誤，尬光在真空申的液 長小于b光在夏空中的波1匕 逸項(xiàng)C正利h若a光是氫原子從兀=斗的竝級商鳳 =1的能級躍遷時(shí)嚴(yán)生的，則3光可能畏氫原子從b=5的能圾向=2的能圾躍 遷時(shí)產(chǎn)生的，選項(xiàng)D正確，答案：CD9. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，K為光電管的陰極，A為陽極.當(dāng)用黃光照射光電管中 的陰極K時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動變阻器

8、的滑片P向左移動到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U.若增加黃光的強(qiáng)度，則毫安表 （選填“有”或“無”）示數(shù)；若用幾種能使光電管中的陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的不同頻率 v的光照射到光電管的陰極 K， 分別測出能使毫安表的讀數(shù)恰好減小到零時(shí)的不同的電壓值 U.通過U和v的幾 組對應(yīng)數(shù)據(jù)，就可作出U- v的圖象，圖象的斜率為k,則普朗克常量h二（電子的電荷量為e）.解析：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動能只由射入光的頻率決定， 而與 入射光的強(qiáng)度無關(guān)，若僅增加黃光的強(qiáng)度，則毫安表仍無示數(shù).當(dāng)毫安表的讀數(shù) 恰好減小到零時(shí)，滿足 Ek= Ue，由光電效應(yīng)方程得Ek = h v W,聯(lián)立

9、得Ue= h v h WhW, U = ev；，可知U- V圖象的斜率為k= e，則普朗克常量為h = ke D DD答案：無 ke10. （2011新課標(biāo)全國高考）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波 長為乃，該金屬的逸出功為 .若用波長為？（疋肋的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為 .（已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h）解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek = h? Wo得，Wo =畦；由eUc=成W解得Uc=頁（？兒11如圖所示為對光電管產(chǎn)生的光電子進(jìn)行比荷測定的原理圖，兩塊平行金屬板間距離為 d，其中N為鋅板，受紫外光照射后將激發(fā)出沿不同方向運(yùn)動的光電子，開關(guān)S

10、閉合， 電流表A有讀數(shù)，若調(diào)節(jié)變阻器R,逐漸增大極板間的電壓，A表讀數(shù)逐漸減小, 當(dāng)電壓表示數(shù)為U時(shí)，A表讀數(shù)恰為零；斷開S,在MN間加上垂直于紙面的勻 強(qiáng)磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，A表讀數(shù)也為零.求光電子的比荷e/m的表達(dá)式.解析;A表讀數(shù)為零，表明這時(shí)具有最大初動能的逸出的光電子也環(huán)能達(dá)列 M板，有段*扣為 斷開S,在 頤可加勻強(qiáng)磁場，若臥最大速率運(yùn)動的光電 子做半徑為如的圖周運(yùn)動時(shí).則A表讀數(shù)也恰為乩12.普朗克常量h= 6.63X 1034 Js；鋁的逸出功 Wo = 6.72X 1019 J,現(xiàn)用波長 入 =200 nm的光照射鋁的表面（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.（1）求光電子的最大初動能；（2）若射出的一個(gè)具有最大初動能的光電子正對一個(gè)原來靜止的電子運(yùn)動，求在此運(yùn)動過程中兩電子電勢能增加的最大值（電子所受的重力不計(jì)）.解析：（1）由 Ek= h W0= h W0,代入數(shù)據(jù)解得 Ek