適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復習第14單元波粒二象性和原子物理作業(yè)35光電效應波粒二象性新人教版

作業(yè)35光電效應波粒二象性

A組基礎達標微練一能量量子化1.如圖所示,圖中畫出了四種溫度下黑體輻射的強度與波長的關系,從中可以看出()A.溫度越高,輻射電磁波的波長越短B.溫度越低,輻射電磁波的波長越長C.同一波長的輻射強度隨著溫度的上升而增加D.不同溫度時輻射強度最大值的變更無規(guī)律可循2.物理學家普朗克在探討黑體輻射時提出了一個大膽的假說,即能量子假說。關于能量子假說,下列說法不正確的是()A.物質輻射(或吸取)能量時,能量不是連續(xù)的,而是一份一份進行的B.能量子假說中,將每一份不行再分的最小能量值稱為能量子C.能量子假說中,能量子的能量ε=hν,ν為帶電微粒的振動頻率,h為普朗克常量D.能量子假說認為能量是連續(xù)的,是不行分割的微練二對光電效應的理解3.(2024浙江寧波效實中學期末)用如圖所示的試驗裝置探討光電效應現(xiàn)象。用光子能量為2.75eV的光照耀光電管時發(fā)生了光電效應,電流表G的示數(shù)不為零,移動滑動變阻器的觸點c,發(fā)覺當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時,電流表示數(shù)為零,則在該試驗中 ()A.光電管陰極的逸出功為1.05eVB.光電子的最大初動能為1.05eVC.若開關S閉合,當滑動變阻器的觸點向a端滑動時,電流表G示數(shù)可能增大D.若開關S斷開,用光子能量為1.00eV的強光照耀,電流表G可能滿偏4.(2024浙江嘉興一中模擬)光電管是一種利用光照產(chǎn)生電流的裝置,當入射光照在管中金屬板上時,可以形成光電流。下表中記錄了某同學進行光電管試驗時的數(shù)據(jù)。次數(shù)入射光子的能量/eV光的強弱飽和光電流大小/mA逸出光電子的最大初動能/eV14.0弱290.824.0中430.834.0強600.8由表中數(shù)據(jù)得出的以下論斷正確的是()A.三次試驗接受了不同頻率的入射光B.三次試驗光電管中的金屬板材質不同C.若入射光子的能量為5.0eV,不論光照多強,飽和光電流確定大于60mAD.若入射光子的能量為5.0eV,逸出光電子的最大初動能為1.8eV微練三光電效應的圖像問題5.用不同頻率的紫外線分別照耀鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應,可得到光電子的最大初動能Ek隨入射光頻率ν變更的Ek-ν圖像。已知鎢的逸出功是4.54eV,鋅的逸出功是3.34eV,若將二者的圖線畫在同一個Ek-ν坐標系中,用實線表示鎢、虛線表示鋅,則下列正確反映這一過程的圖像是()6.圖甲是探究光電效應試驗的電路圖,光電管遏止電壓Uc隨入射光頻率ν的變更規(guī)律如圖乙所示。下列推斷正確的是()A.入射光的頻率ν不同,遏止電壓Uc相同B.只要入射光的強弱相同,光電子的最大初動能就確定相同C.如圖甲所示的電路中,當電壓增大到確定數(shù)值時,電流表將達到飽和電流D.入射光的頻率ν不同,強弱不同,Uc-ν圖像的斜率相同微練四波粒二象性7.下列各組現(xiàn)象能說明光具有波粒二象性的是()A.光的色散和光的干涉B.光的干涉和光的衍射C.泊松亮斑和光電效應D.光的直線傳播和光電效應8.若兩個質量不同的粒子的德布羅意波波長相等,則 ()A.兩粒子的動能相等B.兩粒子的動量大小相等C.通過相同晶體時,質量小的粒子衍射現(xiàn)象更明顯D.通過相同晶體時,質量大的粒子衍射現(xiàn)象更明顯B組綜合提升9.(2024浙江寧波十校模擬)激光冷卻中性原子的原理如圖所示,質量為m、速度為v0的原子連續(xù)吸取多個迎面射來的頻率為ν的光子后,速度減小。不考慮原子質量的變更,光速為c。下列說法正確的是()A.激光冷卻利用了光的波動性B.原子吸取第一個光子后速度的變更量為Δv=-hC.原子每吸取一個光子后速度的變更量不同D.原子吸取mcv10.(多選)(2024浙江紹興二模)如圖是一顆人造地球衛(wèi)星的示意圖,它的主體表面上鍍有一層鉑(鉑的逸出功為5.32eV),兩翼的太陽能電池板(面積為3.0m2)在繞地球軌道運行時,始終保持正面垂直于太陽光的照耀方向。若太陽光為波長550nm的單色光,照耀到電池板表面的太陽光被全部吸取且單位面積的接收功率為1.4kW,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,1mol粒子約為6.0×1023個。下列說法正確的是()A.每個光子的能量約為3.3×10-40JB.到達電池板表面的太陽光的功率為4.2kWC.電池板表面吸取1mol光子的時間約為51sD.太陽光照耀到衛(wèi)星主體上會有光電子從表面逸出11.如圖所示為探討光電效應的裝置,第1次和第2次分別用波長為2λ和λ的單色光照耀陰極K(鋅板制成),從陰極K表面逸出的光電子的最大初速度之比v1∶v2=1∶3,電流表G的示數(shù)均不為零。已知單色光在真空中的傳播速度為c,普朗克常量為h。則 ()A.第1次與第2次的遏止電壓之比為1∶9B.第1次電流表的示數(shù)確定比第2次小C.鋅板的截止頻率為9D.用波長為3λ的單色光照耀陰極K時,能從陰極K表面逸出光電子

參考答案第十四單元波粒二象性和原子物理作業(yè)35光電效應波粒二象性1.C解析無論溫度凹凸,黑體都會輻射各種波長的電磁波,故A、B錯誤;同一波長的輻射強度隨著溫度的上升而增加,故C正確;溫度上升,輻射強度的最大值向波長短、頻率高的方向移動,故D錯誤。2.D解析能量子假說認為物質輻射(或吸取)能量時,輻射(或吸取)的能量是不連續(xù)的,是一份一份進行的,故A正確,不符合題意,D錯誤,符合題意;能量子假說中,將每一份不行再分的、最小的能量值稱為能量子,故B正確,不符合題意;能量子假說中,能量子的能量ε=hν,其中ν為帶電微粒的振動頻率,h為普朗克常量,故C正確,不符合題意。3.A解析由題目可知,遏止電壓為Uc=1.7V,故最大初動能為Ek=eUc=1.7eV,故B錯誤;依據(jù)光電效應方程可知,逸出功為W0=E-Ek=1.05eV,故A正確;電源電壓為反向電壓,當滑動變阻器的觸點向a端滑動時,反向電壓增大,電壓表示數(shù)增大,電流表中電流減小,故C錯誤;斷開開關S,光電管、電流表、滑動變速器構成閉合回路,但光子能量為1.00eV,小于光電管陰極的逸出功1.05eV,不會發(fā)生光電效應,沒有光電流,電流表G示數(shù)為零,故D錯誤。4.D解析由于入射光子能量相同,依據(jù)光子能量公式ε=hν,可知三次試驗入射光的頻率相同,A錯誤;由于入射光子能量相同,逸出光電子的最大初動能相同,依據(jù)愛因斯坦光電效應方程,可知逸出功相同,則三次試驗光電管中的金屬板材質相同,B錯誤;飽和光電流只與光的強弱有關,與入射光光子的能量無關,C錯誤;若入射光子的能量為4.0eV,逸出光電子的最大初動能為0.8eV,依據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek=hν-W0,則有Ek1=ε1-W0,解得W0=ε1-Ek1=4.0eV-0.8eV=3.2eV,若入射光子的能量為5.0eV,則有Ek2=ε2-W0=5.0eV-3.2eV=1.8eV,D正確。5.B解析依據(jù)光電效應方程Ek=hν-W0可知,Ek-ν圖線的斜率代表普朗克常量h,因此鎢和鋅的Ek-ν圖線應當平行;圖線的橫軸截距代表截止頻率ν0,而ν0=W0h,因此鎢的截止頻率大些,故B正確,A、C、6.D解析依據(jù)光電效應方程Ekm=hν-W0,可知入射光的頻率不同,電子的最大初動能不同,又Ekm=eUc,所以Uc=heν-W0e,因此入射光的頻率不同,遏止電壓不同,故A錯誤;依據(jù)Ekm=hν-W0可知光電子的最大初動能與光照強弱無關,故B錯誤;圖甲所示電路中,必需把電源正負極反接過來,才能驗證光電流與電壓的關系,即當電壓增大到確定數(shù)值時,電流表將達到飽和電流,故C錯誤;Uc-ν圖像的斜率為h7.C解析光的色散說明光具有波動性,光的干涉也說明光具有波動性,因此該組不能說明光具有波粒二象性,故A項錯誤;光的干涉說明光具有波動性,光的衍射也說明光具有波動性,因此該組不能說明光具有波粒二象性,故B項錯誤;泊松亮斑說明光具有波動性,光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性,因此該組可以說明光具有波粒二象性,故C項正確;光的直線傳播說明光具有粒子性,光電效應現(xiàn)象也說明光具有粒子性,因此該組不能說明光具有波粒二象性,故D項錯誤。8.B解析依據(jù)德布羅意波波長λ=hp可知,若兩個質量不同的粒子的德布羅意波波長相等,則兩粒子的動量大小相等,由動能和動量的關系式p=2mEk可知,由于兩個粒子的質量不同,則動能不同,故A錯誤,B正確;由于兩個質量不同的粒子的德布羅意波波長相等,則通過相同晶體時,兩種粒子的衍射現(xiàn)象相同,故C9.B解析激光冷卻體現(xiàn)了激光的粒子性,故A錯誤;依據(jù)德布羅意波波長公式λ=hp=cν,可得一個光子的動量為p=hνc,依據(jù)動量守恒有mv0-p=mv1,所以原子吸取第一個光子后速度的變更量為Δv=v1-v0=-hνmc,故B正確;由動量守恒,每個光子的動量相同,所以原子每吸取一個光子后速度的變更量相同,故C錯誤;原子吸取mcv0hν個光子后,依據(jù)動量守恒有mv0-np=mv10.BC解析每個光子的能量約為E0=hcλ=6.63×10-34×3×108550×10-9J=3.6×10-19J,選項A錯誤;照耀到電池板表面的太陽光被全部吸取且單位面積的接收功率為1.4kW,則到達電池板表面的太陽光的功率為3.0×1.4kW=4.211.A解析由公式eUc=12mevm2可得Uc=mevm22e,解得Uc1∶Uc2=1∶9,即第1次與第2次的遏止電壓之比為1∶9,A正確;電流表的示數(shù)與光電流的大小