2022届高考物理一轮复习课时作业三十九光电效应波粒二象性含解析新人教版

word 文档 - 1 - / 7 光电效应 波粒二象性 [双基巩固练] 1．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，对于它们，下面的物理量相等的是 ( ) A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量 2．光子的能量与其( ) A．频率成正比 B．波长成正比 C．速度成正比 D．速度平方成正比 3．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同 时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片，这些照片说 明( ) A．光只有粒子性没有波动性 B．光只有波动性没有粒子性 C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性 D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性 4．我国研制的“某某光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在 100nm(1nm word 文档 - 2 - / 7 ＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．某某光源因其光子的能量大、密度 高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用． 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据 此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量 h＝6.6×10－34J·s，真空光速 c＝3× 108m/s)( ) A．10－21．10－18J C．10－15JD．10－12J 5．[2020·某某七台河模拟] 如图所示，当开关 S 断开时，用光子能量为 3.5eV 的一束光照射阴极 K，发现电流表读 数不为零．闭合开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于 1.5V 时，电流表读数仍不为 零，当电压表读数大于或等于 1.5V 时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为( ) word 文档 - 3 - / 7 6.某金属的遏止电压用 Uc 表示，入射光频率用ν表示，用不同频率的光照射某金属产生光 电效应，得到 Ucν图象如图所示．根据图象求出该金属的截止频率νc 为(已知电子电荷量 e＝ 1.6×10－19C)( ) A．1.0×1014HzB．2.0×1014Hz C．5.0×1014HzD．17.5×1014Hz [综合提升练] 7．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验 a 中的光强大于实验 b 中的光强，实验所得光电流 I 与光电管两端所加电压 U 间的关系曲线分 别以 a、b 表示，则下列图中可能正确的是( ) word 文档 - 4 - / 7 8.被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称 FAST)坐落在某某省平塘县， 用来接收来自宇宙深处的电磁波．“中国天眼”的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘 行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义．如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦 级(106W)的发射机，其发射的无线电波波长为 126 厘米，那么该发射机每秒钟发射的光子数 量的数量级约为(取真空光速 c＝3×108m/s，普朗克常量 h＝6.6×10－34J·s)( ) A．1023B．1027 C．1031D．1035 9.某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象．当用某一频率的光照射光电管的 阴极 K 时，会发生光电效应现象，电流计中有电流通过．闭合电键 S，在阳极 A 和阴极 K 之 间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰好为零， 此时电压表的电压值称为反向截止电压．现用频率为ν的绿光照射阴极，测量到反向截止电压 为 U，设电子电量为 e，普朗克常量为 h，则下列说法中不正确的是( ) A．逸出的光电子的最大初动能为 eU B．阴极 K 的逸出功 W0＝hν－eU word 文档 - 5 - / 7 C．若改用紫光照射，则光电子的最大初动能一定增大 D．若改用紫光照射，则阴极 K 的逸出功一定增大 课时作业(三十九) 1．解析：根据德布罗意波长公式λ＝ h p ，选 C. 答案：C word 文档 - 6 - / 7 2．解析：由 E＝hν、c＝λν得 E＝hν＝h c λ ，可见光子的能量与其频率成正比、与其波长 成反比，A 正确，B 错误．由于任意能量的光子在真空中传播的速度都是相同的，故 C、D 皆 错误． 答案：A 3．解析：光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运 动显示波动性，故 D 正确． 答案：D 4．解析：本题考查光子能量．由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量， E＝hν＝h c λ ＝2×10－18 J，故选项 B 正确． 答案：B 5．解析：根据题意此时光电子的最大初动能 Ekm＝eUc＝1.5 eV；根据爱因斯坦光电效应 方程有 W＝hν－Ekm＝3.5 eV－1.5 eV＝2.0 eV，故 B 正确． 答案：B 6．解析：eUc＝ 1 2 mv2 m＝hν－W，Uc＝ hν e － W e ，由图象可得 Uc＝0 时，νc＝5.0×1014 Hz. 故选项 C 正确． 答案：C 7．解析：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止 频率，入射光的频率越高，对应的遏止电压 Uc 越大，由于入射光的频率没有变，故遏止电压 相同，即图线与横轴的交点相同．由于 a 光的光强大于 b 光的光强，所以 a 的饱和光电流大 于 b 的饱和光电流．故 A 项正确、B、C、D 项错误． word 文档 - 7 - / 7 答案：A 8．解析：设发射机每秒钟发射的光子数量为 n，则 t0 时间内发射光子的总能量为 E＝nt0 ε，由ε＝hν和ν＝ c λ 得 E＝nt0h c λ ，则有 nt0h c λ ＝Pt0，代入数据，最终可得 n 的数量级约为 1031， 故 C 正确． 答案：C 9．解析：由于反向截止电压为 U，电子逸出后，根据动能定理可得 eU＝Ek，即逸出的 电子的最大初动能为 eU，A 正确；根据公式 hν＝W0＋Ek 可得，阴极 K 的逸出功 W0＝hν－ Ek，由于 eU＝Ek，则逸出功 W0＝hν－eU，B 正确；由于紫光的频率大于绿光的频率，逸出 功不变，根据公式 hν＝W0＋Ek 可得改用紫光照射，光电子的最大初动能 Ek 一定增加，C 正 确；由于金属的逸出功由金属本身决定，与照射光的频率无关，所以改用紫光照射，则阴极 K 的逸出功不变，D 错误． 答案：D