高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第32講 波粒二象性實(shí)戰(zhàn)演練試題

第十二章第32講波粒二象性1．(2017·北京卷)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm(1nm＝10－9m一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎．據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)(A．10－21J B．10－18JC．10－15J D．10－12J解析由題意知，電離一個分子的能量等于照射分子的光子能量，E＝hν＝heq\f(c,λ)＝2×10－18J，故選項B正確．2．(2017·全國卷Ⅲ)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量．下列說法正確的是(BC)A．若νa>νb，則一定有Ua<UbB．若νa>νb，則一定有Eka>EkbC．若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD．若νa>νb，則一定有hνa－Eka>hνb－Ekb解析光照射到同種金屬上，同種金屬的逸出功相同．若νa＞νb，據(jù)hν－W0＝Ek，得Eka＞Ekb，則選項B正確；由hν－W0＝Ek＝eU，可知當(dāng)νa＞νb時Ua＞Ub，則選項A錯誤；若Ua＞Ub說明Eka＞Ekb，則選項C正確；由hν－Ek＝W0，而同一種金屬W0相同，則選項D錯誤．3．(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生．下列說法正確的是(ACE)A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大D．保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生E．遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)解析根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，則飽和光電流變大，選項A正確；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程知，入射光的頻率變高，產(chǎn)生的光電子最大初動能變大，而飽和光電流與入射光的頻率和光強(qiáng)都有關(guān)，選項B錯誤，C正確；保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時，就不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒有光電流產(chǎn)生，選項D錯誤；遏止電壓與產(chǎn)生的光電子的最大初動能有關(guān)，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)，選項E正確．4．(多選)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性．下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動性的是(ACD)A．電子束通過雙縫實(shí)驗裝置后可以形成干涉圖樣B．β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D．人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)E．光電效應(yīng)實(shí)驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)解析電子束具有波動性，通過雙縫實(shí)驗裝置后可以形成干涉圖樣，選項A正確；β射線在云室中高速運(yùn)動時，徑跡又細(xì)又直，表現(xiàn)出粒子性，選項B錯誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出波動性，選項C正確；電子顯微鏡是利用電子束工作的，體現(xiàn)了波動性，選項D正確；光電效應(yīng)實(shí)驗，體現(xiàn)的是波的粒子性，選項E錯誤．5．以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子在極短時間內(nèi)只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出．強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗證實(shí)．光電效應(yīng)實(shí)驗裝置示意如圖．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng)．換同樣頻率為ν的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負(fù)極，在K、A之間就形成了使光電子減速的電場．逐漸增大U，光電流會逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U的表達(dá)式可能正確的是(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量)(B)A．U＝eq\f(hν,e)－eq\f(W,e) B．U＝eq\f(2hν,e)－eq\f(W,e)C．U＝2hν－W D．U＝eq\f(5hν,2e)－eq\f(W,e)解析由光電效應(yīng)方程可知nhν＝W＋eq\f(1,2)mv2(n＝2,3,4…) ①在減速電場中由動能定理得－eU＝0－eq\f(1,2)mv2 ②聯(lián)立①②得U＝eq\f(nhv,e)－eq\f(W,e)(n＝2,3,4…)，選項B正確．6．在某次光電效應(yīng)實(shí)驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示．若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為__ek__，所用材料的逸出功可表示為__