《(浙江專版)2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 4 第三節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性隨堂檢測(cè)鞏固落實(shí) 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 4 第三節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性隨堂檢測(cè)鞏固落實(shí) 新人教版(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(浙江專版)2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 4 第三節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性隨堂檢測(cè)鞏固落實(shí) 新人教版
1.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)λ=,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5.44×1014 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,鈣逸出的光電子具有較大的( )
A.波長(zhǎng) B.頻率
C.能量
2、 D.動(dòng)量
解析:選A.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程mv=hν-W.由題知W鈣>W鉀,所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較?。鶕?jù)p=及p=和c=λν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.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(wú)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)
3、光照射,以增大光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能.
4.(2015·高考江蘇卷)波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說(shuō)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(shuō)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(shuō)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λ=和p2=2mEk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.如圖所
4、示,這是一個(gè)研究光電效應(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(guò)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eU=mv,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)
5、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)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h=6.63×10-34 J·s.
(1)圖甲中電極A為光電管的__________(選填“陰極”或“陽(yáng)極”);
(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,則銣的截止頻率νc=________Hz,逸出功W0=________J;
(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν=7.00×1014Hz,則產(chǎn)生
6、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(yáng)極.
(2)由題圖可知,銣的截止頻率νc為5.15×1014 Hz,逸出功W0=hνc=6.63×10-34×5.15×1014 J≈3.41×10-19 J.
(3)當(dāng)入射光的頻率為ν=7.00×1014Hz時(shí),由Ek=hν-h(huán)νc得,光電子的最大初動(dòng)能為Ek=6.63×10-34×(7.00-5.15)×1014 J≈1.23×10-19 J.
答案:(1)陽(yáng)極
(2)5.15×1014[(5.12~5.18)×1014均視為正確] 3.41×10-19[(3.39~3.
7、43)×10-19均視為正確]
(3)1.23×10-19[(1.21~1.25)×10-19均視為正確]
7.如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管.用波長(zhǎng)λ=0.50 μm的綠光照射陰極K,實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過(guò)G表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律,取h=6.63×10-34 J·s.結(jié)合圖象,求:(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能.
(2)該陰極材料的極限波長(zhǎng).
解析:(1)光電流達(dá)到飽和時(shí),陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極A,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù)
n==(個(gè))=4.0×1012(個(gè))
光電子的最大初動(dòng)能為:
Ekm=eU0=1.6×10-19 C×0.6 V=9.6×10-20 J.
(2)設(shè)陰極材料的極限波長(zhǎng)為λ0,根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程:Ekm=h-h(huán),代入數(shù)據(jù)得λ0=0.66 μm.
答案:(1)4.0×1012個(gè) 9.6×10-20 J
(2)0.66 μm