2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 近代物理 第一節(jié) 光電效應(yīng)課后達(dá)標(biāo) 新人教版.doc
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第一節(jié) 光電效應(yīng) (建議用時(shí):60分鐘) 一、單項(xiàng)選擇題 1.入射光照到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng),若入射光的強(qiáng)度減弱,而頻率保持不變,則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.從光照射到金屬表面上到金屬發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小 C.單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少 D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng) 解析:選C.光電效應(yīng)瞬時(shí)(10-9 s)發(fā)生,與光強(qiáng)無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān),入射光的頻率越大,最大初動(dòng)能越大,B錯(cuò)誤;光電子數(shù)目多少與入射光的強(qiáng)度有關(guān),光強(qiáng)減弱,單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目減少,C正確;能否發(fā)生光電效應(yīng),只取決于入射光的頻率是否大于極限頻率,與光強(qiáng)無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤. 2.(2018太原質(zhì)檢)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性,下列說(shuō)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(guò)一個(gè)小孔時(shí),都沒(méi)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. 3.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(wú)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. 4.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(yáng)極A吸收,在電路中形成光電流.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. 5.(2017高考上海卷)光子的能量與其( ) A.頻率成正比 B.波長(zhǎng)成正比 C.速度成正比 D.速度平方成正比 解析:選A.由E=hν=h,可見(jiàn)光子的能量與其頻率成正比、與其波長(zhǎng)成反比,A正確,B錯(cuò)誤;由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的,故C、D皆錯(cuò)誤. 6.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ν的普通光源照射陰極K,沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng),換用同樣頻率為ν的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽(yáng)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?。划?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)( ) A.U=- B.U=- C.U=2hν-W D.U=- 解析:選B.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: -Ue=0-mv ① 由光電效應(yīng)方程得: nhν=mv+W(n=2,3,4,…) ② 由①②式解得:U=-(n=2,3,4,…), 故選項(xiàng)B正確. 二、多項(xiàng)選擇題 7.如圖所示,電路中所有元件完好,但光照射到光電管上,靈敏電流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò),其原因可能是( ) A.入射光太弱 B.入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng) C.光照時(shí)間短 D.電源正、負(fù)極接反 解析:選BD.入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng),入射光的頻率低于截止頻率時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng),故選項(xiàng)B正確;電路中電源反接,對(duì)光電管加了反向電壓,若該電壓超過(guò)了遏止電壓,也沒(méi)有光電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)D正確. 8.1927年戴維遜和革末完成了電子衍射實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一.如圖所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化圖,下列說(shuō)法正確的是( ) A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方 B.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的 C.該實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明光子具有波動(dòng)性 D.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性 解析:選ABD.電子屬于實(shí)物粒子,電子衍射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電子具有波動(dòng)性,說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的,與光的波動(dòng)性無(wú)關(guān),B、D正確,C錯(cuò)誤;物質(zhì)波也是概率波,亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方,A正確. 9.用極微弱的可見(jiàn)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(lèi)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(guò)光子數(shù)很少,呈現(xiàn)粒子性.圖象乙曝光時(shí)間長(zhǎng),通過(guò)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(jiàn)光本質(zhì)相同,也可以發(fā)生上述現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤. 10.(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. 11.(2018北京朝陽(yáng)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(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)光照射,以增大光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能. 12. (2018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ν的關(guān)系圖象.由圖象可知( ) A.該金屬的逸出功等于E B.該金屬的逸出功等于hν0 C.入射光的頻率為2ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E D.入射光的頻率為時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 解析:選ABC.由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0知,當(dāng)ν=0時(shí)-W0=Ek,故W0=E,A項(xiàng)正確;而Ek=0時(shí),hν=W0即W0=hν0,B項(xiàng)正確;入射光的頻率為2ν0時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm=2hν0-h(huán)ν0=hν0=E,C項(xiàng)正確;入射光的頻率為時(shí),不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),D錯(cuò)誤. 13.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(shuō)法正確的是( ) A.對(duì)于同種金屬,Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)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,Ek=hν-W0,所以Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),與光照射的時(shí)間無(wú)關(guān),A正確,C錯(cuò)誤;由Ek=hν-W0=h-W0可知Ek與λ并非成反比關(guān)系,B錯(cuò)誤;由Ek=hν-W0可知,Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系,D正確. 14.(2018陜西師大附中檢測(cè))用a、b兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板,發(fā)現(xiàn)當(dāng)a光照射時(shí)驗(yàn)電器的指針偏轉(zhuǎn),b光照射時(shí)指針未偏轉(zhuǎn),以下說(shuō)法正確的是 ( ) A.增大a光的強(qiáng)度,驗(yàn)電器的指針偏角一定減小 B.a(chǎn)光照射金屬板時(shí)驗(yàn)電器的金屬小球帶負(fù)電 C.a(chǎn)光在真空中的波長(zhǎng)小于b光在真空中的波長(zhǎng) D.若a光是氫原子從n=4的能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的,則b光可能是氫原子從n=5的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的 解析:選CD.增大a光的強(qiáng)度,從金屬板中打出的光電子數(shù)增多,驗(yàn)電器帶電荷量增大,指針偏角一定增大,A錯(cuò)誤;a光照射到金屬板時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,從金屬板中打出電子,金屬板帶正電,因此,驗(yàn)電器的金屬小球帶正電,B錯(cuò)誤;發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率,因此a光的頻率大于b光的頻率,a光在真空中的波長(zhǎng)小于b光在真空中的波長(zhǎng),C正確;氫原子從n=4的能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子能量大于氫原子從n=5的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子能量,D正確.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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