山東省德州一中理科(重點(diǎn)班)20172018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性(校本解析)

山東省德州一中理科（重點(diǎn)班）2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性-（校本解析）波粒二象性一、單項(xiàng)選擇題每題6分（本大題共5小題，）用圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照耀光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)而用另一頻率的單色光b照耀光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么A.a光的波長必然大于b光的波長B.增添b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.用a光照耀光電管陰極K時(shí)經(jīng)過電流計(jì)G的電流是由d到cD.只增添a光的強(qiáng)度可使經(jīng)過電流計(jì)G的電流增大D【解析】本題觀察光電效應(yīng)及其規(guī)律，難度較易；發(fā)生光電效應(yīng)的條件：，可知道A光、B光的頻率大小，再經(jīng)過電子的流向判斷出電流的方向，解決本題的重點(diǎn)是掌握光電效應(yīng)的條件以及光電流方向的確定。【解答】A.用必然頻率的A單色照耀光電管時(shí)，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知，a光的波長小于b光的波長，因此A錯(cuò)；B.發(fā)生光電效應(yīng)的條件：，增添b光的強(qiáng)度不可以使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電子從光電管左端運(yùn)動到右端，而電流的方向與電子定向挪動的方向相反，因此流過電流表G的電流方向是c流向d，C錯(cuò)誤；D.增添a光的強(qiáng)度可使經(jīng)過電流計(jì)G的電流增大，故D正確。應(yīng)選D。2.以以以下圖是某金屬在光的照耀下，光電子最大初動能與入射光頻率v的關(guān)系圖象，由圖象可知，以下不正確的選項(xiàng)是A.圖線的斜率表示普朗克常量hB.該金屬的逸出功等于E該金屬的逸出功等于入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2ED解：A、依據(jù)光電效應(yīng)方程，知圖線的斜率表示普朗克常量h，故A正確；B、依據(jù)光電效應(yīng)方程，當(dāng)時(shí)，，由圖象知縱軸截距，因此，即該金屬的逸出功E，故B正確；C、圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是，該金屬的逸出功，故C正確；D、當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，依據(jù)光電效應(yīng)方程可知，，故D錯(cuò)誤；本題選錯(cuò)誤的，應(yīng)選：D．依據(jù)光電效應(yīng)方程，聯(lián)合圖線的縱軸截距求出金屬的逸出功，聯(lián)合橫軸截距得出金屬的極限頻率，從而得出逸出功依據(jù)光電效應(yīng)方程求進(jìn)出射光的頻率變化時(shí)的光電子的最1/15大初動能．解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與入射光頻率圖線的物理意義，知道斜率和截距表示的含義才能正確求解；本題應(yīng)注意掌握依據(jù)所學(xué)物理規(guī)律解析圖象的基本能力．以以以下圖，是研究光電效應(yīng)的電路圖，關(guān)于某金屬用綠光照耀時(shí)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)則以下說法正確的選項(xiàng)是將滑動變阻器滑動片向右挪動，電流表的示數(shù)必然增大假如改用紫光照耀該金屬時(shí)，電流表無示數(shù)將K極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照耀時(shí)，電流表的示數(shù)必然增大將電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照耀時(shí)，將滑動變阻器滑動片向右挪動一些，電流表的讀數(shù)可能不為零D解：A、滑動變阻器滑片向右挪動，電壓固然增大，但若已達(dá)到飽和電流，則電流表的示數(shù)可能不變，故A錯(cuò)誤；B、假如改用紫光照耀該金屬時(shí)，因頻率的增添，以致光電子最大初動能增添，則電流表必然有示數(shù)，故B錯(cuò)誤；C、將K極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照耀時(shí)，則光電子的最大初動能增加，但單位時(shí)間里經(jīng)過金屬表面的光子數(shù)沒有變化，因此單位時(shí)間里從金屬表面逸出的光電子也不變，飽和電流不會變化，則電流表的示數(shù)不用然增大，故C錯(cuò)誤；、電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照耀時(shí)，將滑動變阻器滑片向右移一些，此時(shí)的電壓仍小于反向截止電壓，則電流表仍可能有示數(shù)，故D正確；應(yīng)選：D．當(dāng)滑動變阻器向右挪動時(shí)，正向電壓增大，光電子做加快運(yùn)動，需議論光電流能否達(dá)到飽和，從而判斷電流表示數(shù)的變化發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，會發(fā)生光電效應(yīng)，而光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系，當(dāng)將電源的正負(fù)極調(diào)換，即加反向電壓，則電流表可能沒有示數(shù)，也可能有示數(shù)．本題觀察光電效應(yīng)基礎(chǔ)知識點(diǎn)，難度不大，重點(diǎn)要熟習(xí)教材，牢記并理解這些基礎(chǔ)知識點(diǎn)和基本規(guī)律，注意飽和電流的含義，及掌握紫光與綠光的頻率高低理解飽和電流與反向截止電壓的含義，注意光電子最大初動能與入射光的頻率相關(guān)．4.以下描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，切合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是第2頁，共15頁山東省德州一中理科（重點(diǎn)班）2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性-（校本解析）A.B.C.D.A解：黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，故B、D錯(cuò)誤。黑體輻射的波長分布狀況也隨溫度而變，如溫度較低時(shí)，主要以不可以見的紅外光進(jìn)行輻射，在以致更高的溫度時(shí)，則挨次發(fā)射可見光以致紫外輻射。即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故C錯(cuò)誤A正確。應(yīng)選：A。要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長越短。順利解決本題，必然要嫻熟記憶和深刻理解教材的基本的內(nèi)容，這是我們學(xué)好物理的捷徑。用不一樣樣頻率光照耀某一金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子逸出最大初動能隨入射光頻率變化的圖象以以以下圖，則圖中圖線斜率的含義為普朗克常數(shù)逸出功極限頻率極限波長A解：由光電子逸出最大初動能隨入射光頻率變化的圖象，得悉，該圖線的斜率表示普朗克常量h，故A正確，BCD錯(cuò)誤．應(yīng)選：A．依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，圖象的斜率等于h，從而即可求解．解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)方程，以及知道逸出功與極限頻率的關(guān)系，聯(lián)合數(shù)學(xué)知識即可進(jìn)行求解．二、多項(xiàng)選擇題所有選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分（本大題共4小題，）在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某種金屬被光照耀發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得光電子的最大初動能與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖象可求出3/15該金屬的極限頻率和極限波長普朗克常量該金屬的逸出功單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)隨意入射光頻率v時(shí)逸出的光電子的動能ABC解：A、依據(jù)得，縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于E．當(dāng)最大初動能為零時(shí)，入射光的頻率等于截止頻率，因此金屬的截止頻率為．由，可求得極限波長，故A、C正確．B、逸出功等于E，則，因此或經(jīng)過圖線的斜率求出故B正確．D、單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)，與入射光的強(qiáng)度相關(guān)，故D錯(cuò)誤．E、只有當(dāng)入射光頻率大于極限頻率，即要能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，才能有入射光的頻率與逸出的光電子的動能關(guān)系，故E錯(cuò)誤；應(yīng)選：ABC．依據(jù)光電效應(yīng)方程得出最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，聯(lián)合圖線的斜率和截距進(jìn)行解析．解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，同時(shí)理解光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件．以下說法中正確的選項(xiàng)是普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說在黑體輻射中，跟著溫度的高升，各種頻率的輻射都增添，輻射強(qiáng)度極大值的光向頻率較低的方向挪動用一束綠光照耀某金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，現(xiàn)把這柬綠光遮住一半，仍舊可發(fā)生光電效應(yīng)用一束綠光照耀某金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，若換成紫光來照耀該金屬，也必然能發(fā)生光電效應(yīng)在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，入射光的強(qiáng)度越大，光電子的最大初動能越大ACD解：A、普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)，提出了能量子假說：能量在流傳與汲取時(shí)，是一份一份的，故A正確．B、黑體輻射的強(qiáng)度與溫度相關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強(qiáng)度越大，跟著溫度的高升，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短，頻率較高的方向挪動，故B錯(cuò)誤；C、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)度沒關(guān)，因此現(xiàn)把這束綠光遮住一半，仍舊可發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；、用一束綠光照耀某金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，若換成紫光來照耀該金屬，仍大于極限頻率，因此也必然能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確；E、在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率相關(guān)，而入射光越強(qiáng)，光電流的飽和值越大，故E錯(cuò)誤；應(yīng)選：ACD．跟著溫度的高升，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向挪動，黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長相關(guān)；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)度沒關(guān)，依據(jù)光電第4頁，共15頁山東省德州一中理科（重點(diǎn)班）2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性-（校本解析）效應(yīng)方程判斷影響光電子最大初動能的要素；普朗克提出能量子假說，為人們研究量子論打下基礎(chǔ)．解決本題的重點(diǎn)知道黑體輻射的強(qiáng)度與溫度相關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強(qiáng)度越大，隨著溫度的高升，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向挪動理解能量量子化的內(nèi)涵，掌握飽和電流大小與光電子個(gè)數(shù)相關(guān)，注意解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)的條件，以及掌握光電效應(yīng)方程，知道光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)量．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室，商定用相同頻率的單色光，分別照耀鋅和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，如圖甲，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)關(guān)于這兩組實(shí)驗(yàn)，以下判斷正確的選項(xiàng)是飽和光電流必然不一樣樣B.因?yàn)橘Y料不一樣樣逸出功不一樣樣，因此遏止電壓不一樣樣光電子的最大初動能不一樣樣因?yàn)楣鈴?qiáng)不確立，因此單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同E.分別用不一樣樣頻率的光照耀此后繪制～圖象為照耀光頻率，圖乙為此中一小組繪制的圖象，圖象的斜率可能不一樣樣BCD解：AD、固然光的頻率相同，但光強(qiáng)不確立，因此單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，而飽和光電流不用然相同故A錯(cuò)誤，D正確．B、依據(jù)光電效應(yīng)方程和得出，相同頻率，不一樣樣逸出功，則遏止電壓也不一樣樣故B正確．C、依據(jù)光電效應(yīng)方程得，相同的頻率，不一樣樣的逸出功，則光電子的最大初動能也不一樣樣，故C正確；E、因?yàn)?，知圖線的斜率等于，從圖象上可以得出斜率的大小，已知電子電量，可以求出斜率與普朗克常量相關(guān)故E錯(cuò)誤．應(yīng)選：BCD依據(jù)光電效應(yīng)方程和得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)方程，以及知道遏止電壓與最大初動能之間的關(guān)系，注意～圖象斜率的含義．9.一含有光電管的電路如圖甲所示，乙圖是用ab、c光照耀光電管獲取的圖、線，、表示截止電壓，以下說法正確的選項(xiàng)是5/15甲圖中光電管獲取的電壓為正向電壓a、b光的波長相等a、c光的波長相等a、c光的光強(qiáng)相等AC解：A、如圖可知，從金屬出來的電子在電場力作用下，加快運(yùn)動，則對應(yīng)電壓為正向電壓，故A正確；B、光電流恰為零，此歲月電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率，可知，a、c光對應(yīng)的截止頻率小于b光的截止頻率，依據(jù)截，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓截越大光、c光的截止電壓相等，因此a光、c光的頻率相等，則a、c光的波長相等；因b光的截止電壓大于a光的截止電壓，因此b光的頻率大于a光的頻率，則a光的波長大于b光的波長，故B錯(cuò)誤，C正確；D、由圖可知，a的飽和電流大于c的飽和電流，而光的頻率相等，因此a光的光興盛于c光的光強(qiáng)，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選：AC．光電管加正向電壓狀況：P右移時(shí)，參加導(dǎo)電的光電子數(shù)增加；P移到某一地點(diǎn)時(shí)，所有逸出的光電子都剛參加了導(dǎo)電，光電流恰達(dá)最大值；P再右移時(shí)，光電流不可以再增大．光電管加反向電壓狀況：P右移時(shí)，參加導(dǎo)電的光電子數(shù)減少；P移到某一地點(diǎn)時(shí)，所有逸出的光電子都剛不參加了導(dǎo)電，光電流恰為零，此歲月電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率；P再右移時(shí)，光電流素來為零截，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓截越大從圖象中看出，丙光對應(yīng)的截止電壓截最大，因此丙光的頻率最高，丙光的波長最短，丙光對應(yīng)的光電子最大初動能也最大．解決本題的重點(diǎn)掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程截，同時(shí)注意正向電壓與反向電壓的差別．三、填空題（本大題共1小題，）第6頁，共15頁山東省德州一中理科（重點(diǎn)班）2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性-（校本解析）10.氫原子的能級以以以下圖，原子從能級向躍遷所放出的光子，正好使某種金屬資料產(chǎn)生光電效應(yīng)，該金屬的逸出功是______從能級向躍遷所放出的光子照耀該金屬，所產(chǎn)生光電子最大初動能是______eV．；解：原子從能級向躍遷所放出的光子的能量為，當(dāng)光子能量等于逸出功時(shí)，恰巧發(fā)生光電效應(yīng)，因此逸出功為：．從能級向躍遷所放出的光子能量為，依據(jù)光電效應(yīng)方程得，最大初動能為：．故答案為：，．能級間躍遷時(shí)輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，依據(jù)光電效應(yīng)的條件求出金屬的逸出功，再依據(jù)光電效應(yīng)方程得出光電子的最大初動能．解決本題的重點(diǎn)知道能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，以及掌握光電效應(yīng)方程．四、實(shí)驗(yàn)題研究題（本大題共2小題，）用波長為見單色光照耀某種金屬，恰巧發(fā)生光電效應(yīng)，該金屬的逸出功為________，若用波長為的單色光照耀該金屬，若恰巧不可以形成光電流，需加的遏止電壓大小為________普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為使用圖示方法丈量重力加快度時(shí)：關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的表達(dá)中，正確的有A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限位孔位于同一豎直線上并安裝堅(jiān)固，以減少紙帶著落過程中的阻力B.必然用天平測出重物的質(zhì)量C.實(shí)驗(yàn)時(shí)要先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)，再開釋重物D.打出的紙帶，只需點(diǎn)跡清楚，可以采納隨意相鄰的兩段時(shí)間間隔正確丈量出重力加快度的大小電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，以以下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，從初步點(diǎn)O開始，將此后連續(xù)打出的6個(gè)點(diǎn)挨次標(biāo)為A、B、C、；相應(yīng)長度7/15使用毫米刻度尺丈量，該方法丈量的重力加快度大小為________結(jié)果保存三位有效數(shù)字某同學(xué)采納圖像法辦理數(shù)據(jù)以獲取加快度的大小，為了使圖像的斜率表示重力加快度，可采納________為橫軸，________為縱軸．丈量某一粗細(xì)平均金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中：詳盡操作步驟下：A.用螺旋測微器丈量該金屬絲的直徑d，螺旋測微器讀數(shù)以以以下圖，直徑大小為________mm；B.丈量金屬絲連入電路部分長度L；C.依據(jù)圖示電路連接實(shí)物圖，閉合開關(guān)，調(diào)理滑動變阻器阻值，待堅(jiān)固后記錄電流表示數(shù)I，電壓表示數(shù)U；D.改變金屬絲連入電路部分長度，但經(jīng)過調(diào)理滑動變阻器，使電路中電流大小不變，均為L，丈量并記錄各次金屬絲連入電路部分長度和電壓表對應(yīng)示數(shù)．把丈量數(shù)據(jù)描繪在座標(biāo)中，橫軸表示金屬絲連入電路部分長度，縱軸表示金屬絲不一樣樣長度對應(yīng)的電壓表示數(shù)；圖像為過原點(diǎn)的一條直線，且圖像的斜率大小為K，則該金屬絲的電阻率為p________用d、I、K表示；實(shí)驗(yàn)后將丈量結(jié)果與該金屬的電阻率標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，老是比標(biāo)準(zhǔn)值偏大，造成這類現(xiàn)象的原由是________．金屬絲升溫第8頁，共15頁山東省德州一中理科（重點(diǎn)班）2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性-（校本解析）【解析】抓住單色光照耀金屬恰巧發(fā)生光電效應(yīng)，求出金屬的逸出功，依據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能，聯(lián)合動能定理求出遏止電壓的大小。解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)方程，知道最大初動能與遏止電壓的關(guān)系，并能靈巧運(yùn)用，基礎(chǔ)題。【解答】用波長為的單色光照耀某種金屬，恰巧發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功，依據(jù)光電效應(yīng)方程，又，聯(lián)立解得。故答案為：。【解析】明的確驗(yàn)原理，知道需要丈量的物理量以及詳盡操作細(xì)節(jié)，即可正確解答；利用逐差法求得加快度；依據(jù)速度位移公式即可判斷。紙帶問題的辦理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常有的問題，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的加快度，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保存?！窘獯稹看螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝堅(jiān)固，以減少紙帶著落過程中的阻力，故A正確；B.因?yàn)槲覀兪怯?jì)算的，與質(zhì)量沒關(guān)，故m可約去比較，不需要用天平，故B錯(cuò)誤；C.實(shí)驗(yàn)時(shí)要先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)，再開釋重物，故C正確；D.采納相鄰的兩段時(shí)間間隔正確，距離適中丈量出重力加快度的大小，故D錯(cuò)誤應(yīng)選AC．利用逐差法求得加快度故依據(jù)速度位移公式可知，故，故h為橫軸，為縱軸。9/15故答案為：?！窘馕觥柯菪郎y微器固定刻度與可動刻度的示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；依據(jù)電阻定律和歐姆定律求出的關(guān)系式，聯(lián)合圖象的斜率可以求出金屬絲的電阻率；金屬導(dǎo)體的電阻率跟著溫度的高升而高升，實(shí)驗(yàn)過程中，金屬絲的溫度會高升，從而影響電阻率。螺旋測微器固定刻度與可動刻度的示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，對螺旋測微器讀數(shù)時(shí)要注意估讀，應(yīng)用電阻定律，求出的函數(shù)表達(dá)式是正確解題的重點(diǎn)，難度適中?！窘獯稹坑蓤D甲所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為，可動刻度所示為，螺旋測微器的示數(shù)為．依據(jù)電阻定律得：金屬絲電阻，依據(jù)歐姆定律得：，解得：，圖象的斜率，解得：將丈量結(jié)果與該金屬的電阻率標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，老是比標(biāo)準(zhǔn)值偏大，這個(gè)因?yàn)榻饘賹?dǎo)體的電阻率跟著溫度的高升而高升，實(shí)驗(yàn)過程中，金屬絲的溫度高升了，因此電阻率偏大．故答案為：金屬絲升溫某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖a所示裝置考據(jù)機(jī)械能守恒定律讓一個(gè)擺球由靜止開始從A地點(diǎn)擺到B地點(diǎn)，若不考慮空氣阻力，小球的機(jī)械能應(yīng)當(dāng)守恒，即，但直接丈量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難，現(xiàn)利用平拋的特色來間接的測出．如圖a中，在懸點(diǎn)正下方一豎直立柱上擱置一個(gè)與擺球完滿相同的小球等于擺線長，當(dāng)懸線擺至B處，擺球與小球發(fā)生完滿彈性碰撞速度互換，被碰小球由于慣性向前飛出作平拋運(yùn)動在地面上放上白紙，上邊覆蓋著復(fù)寫紙，小球落在復(fù)寫紙上，會在下邊白紙上留下印跡用重錘線確立出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止開釋，球的落點(diǎn)印跡如圖b所示，圖中米尺水平擱置，零刻度線與M點(diǎn)對齊用米尺量出AN的高度、BM的高度，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可考據(jù)機(jī)械能守恒定律已知重力加快度為g，兩球的質(zhì)量均為依據(jù)圖b可以確立小球平拋時(shí)的水平射程為______用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度______．此實(shí)驗(yàn)中，小球從A到B過程重力勢能的減少許______，動能的增添量______，若要考據(jù)此過程中擺球的機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個(gè)如何第10頁，共15頁山東省德州一中理科

（重點(diǎn)班）

2017-2018

學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性

-（校本解析）的關(guān)系______

用題中的符號表示；

；

；；解：依據(jù)刻度尺的讀數(shù)原則，可知其讀數(shù)為：物體從B點(diǎn)平拋，因此有：

．聯(lián)立解得：重力勢能的減小量等于重力做功：動能增量為：．故答案為：～注意讀數(shù)時(shí)要進(jìn)行估讀．依據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可以求出初速度的大?。罁?jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系可求出重力勢能的減小量，依據(jù)水平速度的大小可以求出動能的增量．本題借助平拋運(yùn)動來考據(jù)機(jī)械能守恒，思路奇異，可以比較全面觀察學(xué)生掌握知識狀況．五、計(jì)算題（本大題共

4小題，）13.

以以以下圖，當(dāng)波長光電子最大初動能，光在真空中的流傳速度紫外線的頻率；金屬的逸出功．

的紫外線照耀到金屬上時(shí)，逸出的，已知普朗克常量，求：解：依據(jù)波長與頻率的關(guān)系：得：光子的能量．依據(jù)光電效應(yīng)方程得，11/15金屬的逸出功代入數(shù)據(jù)得：J.答：紫外線的頻率為；金屬的逸出功為J.依據(jù)波長與頻率的關(guān)系即可求出頻率；依據(jù)求出光子的能量，依據(jù)光電效應(yīng)方程求出金屬的逸出功．解決本題的重點(diǎn)掌握光電效應(yīng)方程，知道光子能量與波長的關(guān)系．如圖甲為光電管產(chǎn)生的光電子進(jìn)行比荷測定的原理裝置圖，整個(gè)裝置放在真空中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，的總電阻為4r，兩塊水平的平行金屬板分別由兩種資料制成，此中N為鋅板，M為銅板，兩板相距為d，當(dāng)僅鋅板N受紫外線照耀后，將發(fā)射沿不一樣樣方向運(yùn)動的光電子，形成電流，從而惹起電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，若閉合開關(guān)S，調(diào)理逐漸增大極板間電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小，當(dāng)電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流恰巧為零，此時(shí)滑動變阻器Pb之間的阻值為若切斷開關(guān)S，在MN間加垂直于紙面磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí)，也恰能使電流計(jì)的電流為零，求：滑動變阻器Pb的阻值大??？光電子的比荷為多大？現(xiàn)將裝置中的部分器械拆掉，如圖乙所示。讓頻率為紫外線同時(shí)照耀本來都不帶電的鋅板和銅板，已知鋅板和銅板的極限頻率分別為和，且，板面積為S，間距d保持不變。假設(shè)光電子所有到達(dá)另一極板，試導(dǎo)出電容器的最后所帶的電荷量已知普朗克常量為h，電子的電量的絕對值為e，真空中介質(zhì)的介電常數(shù)為，平行板電容器的電容決定式為解：因?yàn)榻獾茫篵、設(shè)光電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，依據(jù)動能定理有：擁有最大初動能的光電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑r為時(shí)恰巧無光電子到達(dá)M板，即：由牛頓第二定律得：第12頁，共15頁山東省德州一中理科（重點(diǎn)班）2017-2018學(xué)年第二學(xué)期高二物理復(fù)習(xí)波粒二象性-（校本解析）聯(lián)立得：現(xiàn)用頻率為的單色光連續(xù)照耀兩板內(nèi)表面，依據(jù)光電效應(yīng)的條件，知單色光只有照耀鋅板才能發(fā)生光電效應(yīng)。經(jīng)過光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度恰巧減速為零，依據(jù)動能定理有：由題知平行板電容器的電容：而答：滑動變阻器Pb的阻值大小是；光電子的比荷為；電容器的最后所帶的電荷量為。依據(jù)閉合電路的歐姆定律求出滑動變阻器的電阻值；聯(lián)合幾何關(guān)系求出電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑，依據(jù)洛倫茲力供給向心力求出光電子的比荷。第一利用光電效應(yīng)方程求出電子的最大初動能，此后理解電容器最后帶電量的含義：即電子不可以再運(yùn)動到負(fù)極板，其臨界狀態(tài)是電子減速到負(fù)極板時(shí)速度恰巧減速為零。本題第問難度較大，將光電效應(yīng)和電容器、帶電粒子在電場中的運(yùn)動聯(lián)系起來。重點(diǎn)知道光電效應(yīng)的條件、掌握光電效應(yīng)方程以及知道平行板電容器與什么要素相關(guān)。15.用頻率為的光照耀某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測出光電流i隨電壓U的變化圖象以以以下圖，已知普朗克常量為h，電子的帶電量為e，求：照耀在金屬表面上的這束光的最小功率P；該金屬的極限頻率。解：因?yàn)轱柡凸怆娏鳛?，可知單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)：照耀到金屬上的光子有所有被金屬汲取，則照耀到金屬上的光子的個(gè)數(shù)：因此這束光照耀在金屬表面上的功率由動能定理，及依據(jù)光電效應(yīng)方程，

為遏止電壓；可知，電子的最大初動能；因此該金屬的極限頻率答：

照耀在金屬表面上的這束光的最小功率

P是

；該金屬的極限頻率

是

。依據(jù)求出單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)，由比率關(guān)系求出照耀到金屬上的光子的個(gè)數(shù)，此后聯(lián)合光子的能量公式即可求出。汲取光子的能量一部分戰(zhàn)勝逸出功，剩下的轉(zhuǎn)變成電子的動能，依據(jù)最大初動能公式和動能定理求出電子的最大初動能，當(dāng)光電子的動能恰巧能戰(zhàn)勝電場力做功時(shí)的電壓13/15即為遏止電壓，從而求出極限頻率。本題觀察了產(chǎn)生光電效應(yīng)的原理和電子的最大初動能公式，注意極限頻率與遏止電壓的關(guān)系。我們知道，依據(jù)光的粒子性，光的能量是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫一個(gè)光子，光子擁有動量和能量，當(dāng)光子撞擊到圓滑的平面上時(shí)，可以像從墻上反彈回來的乒乓球相同改變運(yùn)動