（新課標(biāo)）2018年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 近代物理 第一節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性試題

1、第十二章 近代物理考試內(nèi)容要求真題統(tǒng)計(jì)命題規(guī)律 光電效應(yīng)2016卷甲T35(1)2016卷乙T35(1)2016卷丙T35(1)2015卷T35(1)2015卷T35(1)2014卷T35(1)2014卷T35(1) 近幾年高考對(duì)于光電效應(yīng)、氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)的方程書寫、核能的計(jì)算問題的考查比較頻繁，試題以對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查為主，題目難度不會(huì)太大 由于模塊35改為必考內(nèi)容，預(yù)計(jì)今后的高考試題會(huì)延續(xù)以前35的命題方向和難度，綜合性可能會(huì)加強(qiáng)一些，對(duì)原子與原子核部分的考查將以選擇題的形式出現(xiàn) 愛因斯坦光電效應(yīng)方程 氫原子光譜 氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式 原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰

2、期 放射性同位素 核力、核反應(yīng)方程 結(jié)合能、質(zhì)量虧損 裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆 射線的危害和防護(hù)第一節(jié)光電效應(yīng)波粒二象性一、光電效應(yīng)1定義：在光的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象(發(fā)射出的電子稱為光電子)2產(chǎn)生條件：入射光的頻率大于極限頻率3光電效應(yīng)規(guī)律(1)存在著飽和電流：對(duì)于一定顏色的光，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多(2)存在著遏止電壓和截止頻率：光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無關(guān)當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)(3)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性：當(dāng)頻率超過截止頻率時(shí)，無論入射光怎樣微弱，幾乎在照到金屬時(shí)立即產(chǎn)生光電流，時(shí)間不超過109 s.1.判斷正誤(

3、1)光電效應(yīng)中的“光”指的是可見光()(2)光子和光電子都是實(shí)物粒子()(3)能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于光的強(qiáng)度()(4)光電效應(yīng)說明了光具有粒子性，證明光的波動(dòng)說是錯(cuò)誤的()(5)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)()(6)逸出功的大小與入射光無關(guān)()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)二、光電效應(yīng)方程1基本物理量(1)光子的能量h，其中h6.6261034 Js(稱為普朗克常量)(2)逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的最小值(3)最大初動(dòng)能：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有動(dòng)能的最大值2光電效應(yīng)方程：EkhW0三、光的波粒二象性與物質(zhì)波1光的波粒二

4、象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性(2)光電效應(yīng)說明光具有粒子性(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性2物質(zhì)波(1)概率波：光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率大的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率小的地方，因此光波又叫概率波(2)物質(zhì)波：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng)，p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量2.(多選)(高考廣東卷)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C改用頻率小于的光照射

5、，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大解析：選AD.增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于照射光的頻率，而與照射強(qiáng)度無關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時(shí)，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)hW逸mv2可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動(dòng)能也增大，故選項(xiàng)D正確對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的理解【知識(shí)提煉】1放不放光電子，看入射光的最低頻率2單位時(shí)間內(nèi)放多少光電子，看光的強(qiáng)度3光電子的最大初動(dòng)能大小，看入射光的頻率4要放光電子，瞬時(shí)放【典題例

6、析】 (多選)(2016高考全國卷乙改編)現(xiàn)用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生下列說法正確的是()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(dòng)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(xiàng)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(dòng)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(xiàng)B錯(cuò)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

7、小于極限頻率時(shí)，就不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AC(多選)1905年是愛因斯坦的“奇跡”之年，這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時(shí)代意義的論文，其中關(guān)于光量子的理論成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是 ()A當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)B光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比C光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比D某單色光照射一金屬時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長(zhǎng)較短的光照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)解析：選AD.根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，只有入射光頻率大于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，故A、D正確根據(jù)光電效應(yīng)方程，最大初動(dòng)能與入射光頻率為線性關(guān)系，但非

8、正比關(guān)系，B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無關(guān)，C錯(cuò)誤對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋對(duì)應(yīng)規(guī)律對(duì)規(guī)律的產(chǎn)生的解釋存在極限頻率0電子從金屬表面逸出，首先必須克服金屬原子核的引力做功W0，要使入射光子的能量不小于W0，對(duì)應(yīng)的頻率0，即極限頻率光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能，對(duì)于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻率增大而增大效應(yīng)具有瞬時(shí)性光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要積累能

9、量的過程光較強(qiáng)時(shí)飽和電流大光較強(qiáng)時(shí)，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大 光電效應(yīng)方程【知識(shí)提煉】1愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0h：光電子的能量W0：逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功Ek：光電子的最大初動(dòng)能2圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接) 得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線(1)極限頻率：0；(2)逸出功：W0|E|E；(3)普朗克常量：圖線的斜率kh遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線(1)截止(極限)頻率：0；(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大；(3)普朗克常量：hke(k為斜率，e為電子電量)頻率相同

10、、光強(qiáng)不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系(1)遏止電壓：Uc；(2)飽和光電流：Im(電流的最大值)；(3)最大初動(dòng)能：EkmeUc頻率不同、光強(qiáng)相同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系(1)遏止電壓：Uc1、Uc2；(2)飽和光電流：電流最大值；(3)最大初動(dòng)能：Ek1eUc1，Ek2eUc2【典題例析】以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示用頻率為的普通光源照射陰極K

11、，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，換用同樣頻率為的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，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KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)()AUBUCU2hW DU審題指導(dǎo)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件是光子的頻率大于金屬的極限頻率，遏止電壓是光電流恰好為零時(shí)的反向電壓，利用動(dòng)能定理和光電效應(yīng)方程聯(lián)立求解即可解析以從陰極K逸出的且具有最大初動(dòng)能的光電子為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得：Ue0mv由光電效應(yīng)方程得：nhmvW(n2，3，4)由式解得：U(

12、n2，3，4)，故選項(xiàng)B正確答案B【跟進(jìn)題組】 考向1Ek圖象的理解與應(yīng)用1(多選)如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)由圖可知()A該金屬的截止頻率為4.271014 HzB該金屬的截止頻率為5.51014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV解析：選AC.圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確、B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程EkhW0，可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為：W0h0 eV1.77 eV，D錯(cuò)誤 考向2對(duì)IU圖象的理解2在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管

13、在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示則可判斷出()A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析：選B.由圖象知，甲、乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等，由eUcEk和hW0Ek得甲、乙光頻率相等，A錯(cuò)誤；丙光的頻率大于乙光的頻率，則丙光的波長(zhǎng)小于乙光的波長(zhǎng)，B正確；由hcW0得甲、乙、丙光對(duì)應(yīng)的截止頻率相同，C錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程知，甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能，D錯(cuò)誤 考向3Uc圖象與光電效應(yīng)方程的應(yīng)用3(2015高考全國卷)在某

14、次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(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(duì)值為e，則普朗克常量可表示為_，所用材料的逸出功可表示為_解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0及EkmeUc得Uc，故k，b，得hek，W0eb.答案：ekeb1應(yīng)用光電效應(yīng)方程時(shí)的注意事項(xiàng)(1)每種金屬都有一個(gè)截止頻率，光頻率大于這個(gè)截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)(2)截止頻率是發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率，對(duì)應(yīng)著光的極限波長(zhǎng)和金屬的逸出功，即h0hW0. (3)應(yīng)用光電效應(yīng)方程EkhW0時(shí)，注意能量單位電子伏和焦耳的換算(1 eV1.61019 J)(4)作為能量守恒的一種表達(dá)式可以定性理解

15、方程hW0mv2的意義：即入射光子的能量一部分相當(dāng)于轉(zhuǎn)換在金屬的逸出功上，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能對(duì)某種金屬來說W0為定值，因而光子頻率決定了能否發(fā)生光電效應(yīng)及光電子的初動(dòng)能大小每個(gè)光子的一份能量h與一個(gè)光電子的動(dòng)能mv2對(duì)應(yīng)2光電效應(yīng)中有關(guān)圖象問題的解題方法(1)明確圖象中縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)所表示的物理量(2)明確圖象所表示的物理意義及所對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，同時(shí)還要知道截距、交點(diǎn)等特殊點(diǎn)的意義例如，Ekm圖象，表示了光電子的最大初動(dòng)能Ekm隨入射光頻率的變化曲線，圖甲中橫軸上的截距是陰極金屬的極限頻率，縱軸上的截距表示了陰極金屬的逸出功負(fù)值，直線的斜率為普朗克常量，圖象的函數(shù)式：EkhW0.光電效

16、應(yīng)中的IU圖象，是光電流強(qiáng)度I隨兩極板間電壓U的變化曲線，圖乙中的Im是飽和光電流，Uc為遏止電壓 光的波粒二象性物質(zhì)波【知識(shí)提煉】光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：1從數(shù)量上看：個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性2從頻率上看：頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)3從傳播與作用上看：光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性4波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一：由光子的能量Eh，光子的動(dòng)量p表達(dá)式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子

17、性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量頻率和波長(zhǎng).5理解光的波粒二象性時(shí)不可把光當(dāng)成宏觀概念中的波，也不可把光當(dāng)成宏觀概念中的粒子【典題例析】(多選)(2015高考全國卷改編)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(dòng)性的是()A電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣B射線在云室中穿過會(huì)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光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)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(dòng)性，通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣，選項(xiàng)A正確射線在云室中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，徑跡又細(xì)又直，表現(xiàn)出粒子性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤人們利用慢中

18、子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出波動(dòng)性，選項(xiàng)C正確光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)的是波的粒子性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AC【跟進(jìn)題組】 考向1對(duì)光的波粒二象性的理解1(多選)物理學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：在雙縫干涉實(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)地通過狹縫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)；如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果下列認(rèn)識(shí)正確的是()A曝光時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)，光的能量太小，底片上的條紋看不清楚，故出現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)B單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道C干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方D只有大量光子的行為才表現(xiàn)出波動(dòng)性解析：選B

19、CD.單個(gè)光子通過雙縫后的落點(diǎn)無法預(yù)測(cè)，大量光子的落點(diǎn)出現(xiàn)一定的規(guī)律性，落在某些區(qū)域的可能性較大，這些區(qū)域正是波通過雙縫后發(fā)生干涉時(shí)振幅加強(qiáng)的區(qū)域光具有波粒二象性，少數(shù)光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性所以正確選項(xiàng)為BCD. 考向2對(duì)物質(zhì)波的考查2德布羅意認(rèn)為，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)是，式中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h是普朗克常量已知某種紫光的波長(zhǎng)是440 nm，若將電子加速，使它的德布羅意波長(zhǎng)是這種紫光波長(zhǎng)的1104 倍求：(1)電子的動(dòng)量大小(2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波長(zhǎng)的關(guān)系，并計(jì)算加速電壓的大小(電子質(zhì)量m9.11031 kg，電子電荷量e1.61

20、019 C，普朗克常量h6.61034 Js，加速電壓的計(jì)算結(jié)果取一位有效數(shù)字)解析：(1)由得p kgm/s1.51023 kgm/s.(2)eUEk，又聯(lián)立解得U，代入數(shù)據(jù)解得U8102 V.答案：(1)1.51023 kgm/s(2)U8102 V1如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們相等的物理量是()A速度B動(dòng)能C動(dòng)量 D總能量解析：選C.根據(jù)，知電子和中子的動(dòng)量相等，選項(xiàng)C正確2(高考江蘇卷)已知鈣和鉀的截止頻率分別為 7.73 1014 Hz 和5.441014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子

21、具有較大的()A波長(zhǎng) B頻率C能量 D動(dòng)量解析：選A.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程mvhW.由題知W鈣W鉀，所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小根據(jù)p及p和c知，鈣逸出的光電子的特點(diǎn)是：動(dòng)量較小、波長(zhǎng)較長(zhǎng)、頻率較小選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤3(多選)(2017北京朝陽模擬)用綠光照射一個(gè)光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)欲使光電子從陰極逸出時(shí)最大初動(dòng)能增大，可以()A改用紅光照射B改用紫光照射C改用藍(lán)光照射D增加綠光照射時(shí)間解析：選BC.光電子的最大初動(dòng)能與照射時(shí)間或照射強(qiáng)度無關(guān)，而與入射光子的能量有關(guān)，入射光子的能量越大，光電子從陰極逸出時(shí)最大初動(dòng)能越大，所以本題中可以改用比綠光光子能量更大的紫光、藍(lán)光照

22、射，以增大光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能4(多選)(2015高考江蘇卷)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有()A光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性C黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋D動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等解析：選AB.光電效應(yīng)現(xiàn)象、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律都可以用光的粒子性解釋，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)B正確；由德布羅意波長(zhǎng)公式和p22mEk知?jiǎng)幽芟嗟鹊馁|(zhì)子和電子動(dòng)量不同，德布羅意波長(zhǎng)不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤5(多選)(2017河北保定模擬)如圖所示，這是一個(gè)研究光電

23、效應(yīng)的電路圖，下列敘述中正確的是()A只調(diào)換電源的極性，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，電壓表示數(shù)為遏止電壓U0的數(shù)值B保持光照條件不變，滑片P向右滑動(dòng)的過程中，電流表示數(shù)將一直增大C不改變光束顏色和電路，增大入射光束強(qiáng)度，電流表示數(shù)會(huì)增大D陰極K需要預(yù)熱，光束照射后需要一定的時(shí)間才會(huì)有光電流解析：選AC.只調(diào)換電源的極性，移動(dòng)滑片P，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，則有eUmv，那么電壓表示數(shù)為遏止電壓U0的數(shù)值，故A項(xiàng)正確；當(dāng)其他條件不變，P向右滑動(dòng)，加在光電管兩端的電壓增加，光電子運(yùn)動(dòng)更快，由I得電流表讀數(shù)變大，若電流達(dá)到飽和電流，則電流表示數(shù)不會(huì)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；只增大入射光束強(qiáng)

24、度時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)光電子數(shù)變多，電流表示數(shù)變大，C項(xiàng)正確；因?yàn)楣怆娦?yīng)的發(fā)生是瞬間的，陰極K不需要預(yù)熱，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤6小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示已知普朗克常量h6.631034 Js.(1)圖甲中電極A為光電管的_(選填“陰極”或“陽極”)；(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_Hz，逸出功W0_J；(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率7.001014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek_J.解析(1)在光電效應(yīng)中，電子向A極運(yùn)動(dòng)，故電極A為光電管的陽極(2)由題圖可知，銣的截止頻率c為5.151014 Hz，逸出

25、功W0hc6.6310345.151014 J3.411019 J.(3)當(dāng)入射光的頻率為7.001014Hz時(shí)，由Ekhhc得，光電子的最大初動(dòng)能為Ek6.631034(7.005.15)1014 J1.231019 J.答案：(1)陽極(2)5.151014(5.125.18)1014均視為正確3.411019(3.393.43)1019均視為正確(3)1.231019(1.211.25)1019均視為正確一、單項(xiàng)選擇題1(2017太原質(zhì)檢)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中不正確的是()A不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個(gè)小孔時(shí)

26、，都沒有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性解析：選D.光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，而單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出光的粒子性光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯而宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性，D項(xiàng)錯(cuò)誤2在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不矛盾的是()A光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的B所有金屬都存在極限頻率C光電流隨著入射光增強(qiáng)而變大D入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大解析：選C.按照光的

27、波動(dòng)理論，電子吸收光子的能量需要時(shí)間，因此光電效應(yīng)不可能瞬時(shí)發(fā)生，這與光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性矛盾；按照光的波動(dòng)理論，只要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，電子會(huì)吸收足夠的能量，克服原子的束縛成為光電子，因此所有金屬均可以發(fā)生光電效應(yīng)，這與光電效應(yīng)有極限頻率矛盾；按照光的波動(dòng)理論，照射光越強(qiáng)，電子獲得的能量越大，打出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這與光電效應(yīng)中打出的光子的最大初動(dòng)能與光強(qiáng)無關(guān)，而與照射光的頻率有關(guān)矛盾；按照光的波動(dòng)理論也可以得到光越強(qiáng)打出的光電子越多，光電流越大，因此C項(xiàng)正確3研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中

28、形成光電流下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是()解析：選C.由于是強(qiáng)度不同的光照射同種鈉極板，則遏止電壓相同，強(qiáng)度不同，飽和光電流不同選項(xiàng)C正確二、多項(xiàng)選擇題4用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在照相底片上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖象，則()A圖象甲表明光具有粒子性B圖象乙表明光具有波動(dòng)性C用紫外線觀察不到類似的圖象D實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波解析：選ABD.圖象甲曝光時(shí)間短，通過光子數(shù)很少，呈現(xiàn)粒子性圖象乙曝光時(shí)間長(zhǎng)，通過了大量光子，呈現(xiàn)波動(dòng)性，故A、B正確；同時(shí)也表明光波是一種概率波，故D也正確；紫外線本質(zhì)和可見光本質(zhì)相同，也可以發(fā)生上述現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤

29、5在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)對(duì)于這兩個(gè)過程，下列四個(gè)物理量中，一定不同的是()A遏止電壓B飽和光電流C光電子的最大初動(dòng)能D逸出功解析：選ACD.同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同6(2017濟(jì)南模擬)如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象由圖象可知()A該金屬的逸出功等于EB該金屬的逸出功等于h0C入射光的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED入射光

30、的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為解析：選ABC.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0知，當(dāng)0時(shí)W0Ek，故W0E，A項(xiàng)對(duì)；而Ek0時(shí)，hW0即W0h0，B項(xiàng)對(duì)；入射光的頻率為20時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm2h0h0h0E，C項(xiàng)對(duì)；入射光的頻率為時(shí)，不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)7一單色光照到某金屬表面時(shí)，有光電子從金屬表面逸出，下列說法中不正確的是()A只增大入射光的頻率，金屬逸出功將減小B只延長(zhǎng)入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將增大C只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大D只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間將縮短解析：選ABD.即便增大入射光的頻率，金屬逸出功也將不變，故A錯(cuò)

31、誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0知，光電子的最大初動(dòng)能由入射光的頻率和逸出功決定，只延長(zhǎng)入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將不變，只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大，故B錯(cuò)誤，C正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于截止頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間幾乎是瞬間的，故D錯(cuò)誤8產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說法正確的是()A對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無關(guān)B對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比C對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的時(shí)間成正比D對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系解析：選AD.發(fā)生光電效應(yīng)，一個(gè)電子獲得一個(gè)光子的能量，EkhW0，所以Ek與照射光的

32、強(qiáng)度無關(guān)，與光照射的時(shí)間無關(guān)，A正確，C錯(cuò)誤；由EkhW0hW0可知Ek與并非成反比關(guān)系，B錯(cuò)誤；由EkhW0可知，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，若頻率不變，Ek與W0成線性關(guān)系，D正確9(2017沈陽模擬)研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，以頻率為的光照射光電管電極K時(shí)，有光電子產(chǎn)生光電管K、A極間所加的電壓U可由圖中的電壓表測(cè)出，光電流I由圖中電流計(jì)測(cè)出，下列關(guān)于光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的說法中，正確的是()A降低入射光的頻率有可能光電管電極K上無光電子放出B當(dāng)滑片P位于P右端時(shí)，電極K、A間所加電壓使從電極K發(fā)出的光電子加速C保持入射光頻率、光強(qiáng)不變，若只增大光電管K、A間所加的加速電壓，光電流會(huì)趨于一個(gè)飽和值D調(diào)整滑片P、P的位置，可使光電子從K極發(fā)射后向A極做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電流計(jì)的示數(shù)恰為零時(shí)，電壓表的示數(shù)稱為反向截止電壓解析：選ACD.降低入射光的頻率，當(dāng)入射光的頻率低于金