2018-2019学年高二物理人教版3-5配套试题：第十七章+波粒二象性+专题整合·深化提升+专题二+Word版含解析.docVIP

专题整合·深化提升 考点一　光电效应现象及波粒二象性的理解 【典例1】(多选)已知能使某金属产生光电效应的截止频率为νc,则下列说法正确的是(　　) A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子 B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνc C.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大 D.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍 【解析】选A、B。该金属的截止频率为νc,则可知逸出功W0=hνc,逸出功由金属自身性质决定,与照射光的频率无关,C错误。由光电效应的规律:入射光的频率决定能否发生光电效应,A正确;由光电效应方程Ek=hν-W0,将W0=hνc代入可知,B正确,D错误。 【典例2】(多选)(2015·江苏高考)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有(　　) A.光电效应现象揭示了光的粒子性 B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等 【解析】选A、B。光电效应说明光具有粒子性,A正确。衍射是波的特点,说明中子具有波动性,B正确。黑体辐射的实验规律说明光具有粒子性,C错误。动能相等的质子和电子,二者质量不同,德布罗意波长不相等,D错误。 【考点归纳】 1.光电效应的规律: (1)任何一种金属都有一个截止频率,入射光的频率必须大于这个截止频率才能发生光电效应,低于这个截止频率则不能发生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,随入射光频率的增大而增大。 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的,产生电流的时间不超过10-9s。 (4)大于截止频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比。 2.光电流与电压的关系:给光电管加反向电压时,随电压的增大,光电流逐渐减小,当电压大于或等于遏止电压时,光电流为0,如图所示。给光电管加正向电压时,随电压的增大光电流逐渐增大,当电压增大到某一值时,光电流达到饱和值,再增大电压,光电流不再增加。 3.光电效应中的两个对应关系: 【对点训练】 1. (2018·大庆高二检测)2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”,排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置进行电子干涉的实验。从辐射源辐射出的电子束经两狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹,该实验说明(　　) A.光具有波动性 B.光具有波粒二象性 C.微观粒子也具有波动性 D.微观粒子也是一种电磁波 【解析】选C。辐射源辐射出的电子束经两狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹说明了微观粒子也具有波动性,选项C正确。 2.(多选)在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是(　　) A.增大入射光的强度,光电流增大 B.减小入射光的强度,光电效应现象消失 C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应 D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大 【解析】选A、D。增大入射光的强度,单位时间内照到单位面积上的光子数增加,光电流增大,A项正确。减小入射光的强度,只是光电流减小,光电效应现象是否消失与光的频率有关,而与光的强度无关,B项错误。改用频率小于ν的光照射,但只要光的频率大于极限频率ν0仍然可以发生光电效应,C项错误。由爱因斯坦光电效应方程hν-W逸=mv2得:光频率ν增大,而W逸不变,故光电子的最大初动能变大,D项正确。 考点二　光电效应方程及其应用 【典例】以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应;换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应。此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)(　　) A.U=-　　　　　　　 B.U=- C.U=2hν-W D.U=- 【解析】选B。由题意可知一个电子吸收多个光子仍然遵守光电效应方程,设电子吸收了n个光子,则逸出的光电子的最大初动能为Ek=nhν-W(n=2,3,4…),逸出的光电子在遏止电压下运动时应有Ek=eU,由以上两式联立得U=,若取n=2,则B正确。 【考点归纳】 1.光