屆高考物理人教版第一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)x光電效應(yīng)波粒二象性

1、第2課時 光電效應(yīng) 波粒二象性基本技能練1.如圖 1 所示，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該實驗() 圖 1A 只能證明光具有波動性B只能證明光具有粒子性C只能證明光能夠發(fā)生衍射D 證明光具有波粒二象性解析 弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動性，驗電器鋁箔有張角， 說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)， 則證明了光具有粒子性，所以該實驗證明了光具有波粒二象性， D 正確答案 D2在光電效應(yīng)實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能 取決于入射光的()A頻率 B 強(qiáng)度 C照

2、射時間 D光子數(shù)目解析 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek= h 曠 Wo可知，Ek只與頻率v有關(guān)，故選項 B、C、D錯，選項 A 正確。答案 A3.(多選)產(chǎn)生光電效應(yīng)時，關(guān)于逸出光電子的最大初動能 Ek,下列說法正確的是()E.對于不同種金屬，若照射光頻率不變， Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系A(chǔ) 對于同種金屬，Ek與照射B.對于同種金屬,Ek與照射光的波長成反比C .對于同種金屬,Ek與光照射的時間成正比D .對于同種金屬,Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系解析 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek= h v Wo。可得：Ek與照射光的強(qiáng)度和照射時間無關(guān)，與照射光的頻率成線性關(guān)系，與波長不成反比，所以 A、D

3、 正確，B、C 錯誤；對于 不同種金屬，金屬的逸出功W不同，若照射光頻率不變，Ek與 Wo成線性關(guān)系，所以 E 正確。答案 ADE4.頻率為v的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為 Ekm。改為頻率為 2v的光照射同 一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能為(h 為普朗克常量)()A.EkmhVB.2EkmC.Ekm+hVD.Ekm+2hV解析 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ekm= hvWo,若入射光頻率變?yōu)?2v,則 Ekm = h 2VW0= 2hv(h Ekm)= h+ Ekm，故選 Co答案 C5. (多選)如圖 2 所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流 通

4、過，其原因可能是() 圖 2A .入射光太弱B.入射光波長太長C .光照時間短D .電源正、負(fù)極接反解析 入射光波長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項B正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電 流產(chǎn)生，故選項 D 正確。答案 BD6. (多選)如圖 3 所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點坐標(biāo) 4.27,與縱軸交點坐標(biāo) 0.5)。由圖可知()圖 3A .該金屬的截止頻率為 4.27X1014HZB.該金屬的截止頻率為 5.5X1014HZC .該圖線的斜率表示普朗克常量D .該金屬

5、的逸出功為 0.5 eV解析 由光電效應(yīng)方程 Ek= h 曠 Wo可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項 A 正確、B 錯誤；圖線的斜率表示普朗克常量 h, C 正確；該金屬的逸出功 Wo= h 尸 6.63X10-34X4.27X1014J= 1.77 eV 或 Wo= h 曠 Ek= 6.63X10-34X5.5X1014J 0.5 eV= 1.78 eV,選項 D 錯誤。答案 AC7.(多選)下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波的波長和頻率為1MHZ的無線電波的波長，由表中數(shù)據(jù)可知()質(zhì)量/kg速度 /(mS1)波長/m彈子球2Xio-21.0Xio-23.3X1030電

6、子(ioo eV)319.0X10315.0X10-io1.4Xio無線電波(1MHZ)3.0Xio83.3X102A .要檢測彈子球的波動性幾乎不可能B.無線電波通常情況下表現(xiàn)出波動性C. 電子照射到金屬晶體(大小約為 io-iom)上能觀察到波動性D .只有可見光才有波動性解析 彈子球的波長相對太小，所以檢測其波動性幾乎不可能，A 正確；無線電波波長較長，所以通常表現(xiàn)為波動性，B 正確；電子波長與金屬晶體尺度差不多，所以能利用金屬晶體觀察電子的波動性，C 正確；由物質(zhì)波理論知，D 錯誤。答案 ABC8.在光電效應(yīng)實驗中，某金屬截止頻率相應(yīng)的波長為力，該金屬的逸出功為 _ 。若用波長為xk

7、硏的單色光做該實驗，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 h0c解析 由波長、頻率、波速的關(guān)系知，該金屬的極限頻率為v=，故該金屬的逸出功為hchc hchcb入hv=二）。設(shè)遏止電壓為 Uc,貝 U eUc= 二一屯，解得 Uc=ex0hc答案號9._ 如圖 4 所示電路可研究光電效應(yīng)的規(guī)律。圖中標(biāo)有 A 和 K 的為光電管，其中 K 為陰極， A 為陽極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為 10.5eV 的光照射陰極 K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器 的滑片 P 緩慢向右滑動，電流計的

8、讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為 零，讀出此時電壓表的示數(shù)為 6.0 V;現(xiàn)保持滑片 P 位置不變，光電管陰極材料的逸出功 為_若增大入射光的強(qiáng)度， 電流計的讀數(shù) _（填“為零”或“不為零” ）o圖 4解析 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek= h W,Ek= Ue= 6 eV,解得逸出功W=10.5 eV6 eV= 4.5 eV,若增大入射光的強(qiáng)度，電流計的讀數(shù)仍為零答案 4.5 eV 為零能力提高練10. 侈選）利用金屬晶格（大小約 1010m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為 m， 電

9、荷量為 e,初速度為 0,加速電壓為 U，普朗克常量為 h，貝 U 下列說法中正確的是（）A .該實驗說明了電子具有波動性B.實驗中電子束的德布羅意波的波長為入=五嬴C.加速電壓 U 越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D .若用相同動能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯解析 能得到電子的衍射圖樣，說明電子具有波動性，A 正確；由德布羅意波的波長公式Ap 及動量 p=Y2mEk=2meU，可得 匕詰嵩，B 正確；由2meU 可知，加速電壓越大，電子的波長越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯，C 錯誤；用相同動能的質(zhì)子替代電子,也可）質(zhì)子的波長變小，衍射現(xiàn)象與電子相比不明顯，故 D 錯誤答案 AB11小明用金屬銣為陰

10、極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖5 甲所示。已知普朗克常量 h = 6.63X1034Js。圖 5圖甲中電極 A 為光電管的 _ 填“陰極”或“陽極”);(2) 實驗中測得銣的遏止電壓 Uc與入射光頻率v之間的關(guān)系如圖乙所示，貝 U 銣的截止頻率v=_ Hz,逸出功 W0=_ J;14(3) 如果實驗中入射光的頻率v=7.00X10 Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek=_ 丄解析(1)由光電管的結(jié)構(gòu)知，A 為陽極。Ucv圖象中橫軸的截距表示截止頻率v，逸出功 W0= hvo由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程 Ek= h W0,可求結(jié)果12 用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)， 測量金屬

11、的遏止電壓Uc-v圖象如圖 6 所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率=_ J So(已知電子電荷量 e= 1.6X1019C)圖 6解析由題圖線可知 5.0X1014Hz，又 eUc= h W0，所以 Uc= * 罟。結(jié)合圖線可得192.0X1.6X101934h=14J s=6.4X10J So5.0X10答案 5.0X10146.4X103413. (1)研究光電效應(yīng)的電路如圖 7 所示。用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密圭寸真空管的鈉極板(陰極 K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極 A 吸收，在電路中形成光電流。下列光電1419答案陽極(2)(5.12 5.18)X10(3.39 3.43)X

12、10(1.211.25)X1019_ Hz,普朗克常量 h流 I 與 A、K 之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是(2) 鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子，光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小 _ 選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是。(3) 已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為3.4 eV 和1.51 eV,金屬鈉的截止頻率為 5.53X1014HZ，普朗克常量 h = 6.63X1O34Js,請通過計算判斷，氫原子從第二激 發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)。12解析(1)設(shè)遏止電壓為UKA，由光電效應(yīng)規(guī)律知 eUKA = qmv =h WO,因都是頻率相同的光照射鈉極板，即vWo均相同，故強(qiáng)光和弱光的遏止電壓相同；當(dāng)UAK= O 時，強(qiáng)光的光電流應(yīng)大于