2025版高考物理一轮复习课后限时作业45波粒二象性含解析新人教版.docVIP

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课后限时作业45波粒二象性

时间：45分钟

1．用一束紫外线照耀某金属时不能发生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是(B)

A．改用红光照耀

B．改用X射线照耀

C．改用强度更大的原紫外线照耀

D．延长原紫外线的照耀时间

解析：依据光电效应发生的条件νν0，必需用能量更大，即频率更高的粒子．能否发生光电效应与光的强度和照耀时间无关．X射线的频率大于紫外线的频率，故A、C、D错误，B正确．

2．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是(A)

A．发生光电效应时，不变更入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多

B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比

C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7s

D．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生

解析：发生光电效应时，不变更入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，选项A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，选项B错误；发生光电效应的反应时间一般都不超过10－9s，选项C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能发生，选项D错误．

3．(多选)美国物理学家康普顿在探讨石墨对X射线的散射时，发觉光子除了具有能量之外还具有动量，被电子散射的X光子与入射的X光子相比(BD)

A．速度减小B．频率减小

C．波长减小D．能量减小

解析：光速不变，A错误；光子将一部分能量转移到电子，其能量减小，随之光子的频率减小、波长变长，B、D正确，C错误．

4．(多选)下列关于波粒二象性的说法正确的是(BCD)

A．光电效应揭示了光的波动性

B．使光子一个一个地通过单缝，若时间足够长，底片上也会出现衍射图样

C．黑体辐射的试验规律可用光的粒子性说明

D．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

解析：光电效应揭示了光的粒子性，A错误；单个光子通过单缝后在底片上呈现出随机性，但大量光子通过单缝后在底片上呈现出波动性，B正确；黑体辐射的试验规律说明白电磁辐射是量子化的，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射可用光的粒子性来说明，C正确；热中子束射在晶体上产生衍射图样，是由于运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，D正确．

5．现用某一光电管进行光电效应试验，当用频率为ν的光照耀时，有光电流产生．下列说法正确的是(D)

A．光照时间越长，光电流就越大

B．减小入射光的强度，光电流消逝

C．用频率小于ν的光照耀，光电效应现象消逝

D．用频率为2ν的光照耀，光电子的最大初动能变大

解析：光电流的大小与入射光的时间无关，入射光的强度越大，饱和光电流越大，故A错误；能否发生光电效应与入射光的强度无关，减小入射光的强度，光电流不能消逝，故B错误；用频率为ν的光照耀时，有光电流产生，用频率小于ν的光照耀，光电效应现象不肯定消逝，还要看入射光的频率是否小于极限频率，故C错误；依据光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故D正确．

6．(2024·北京卷)2024年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm(1nm＝10－9m)旁边连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的探讨中发挥重要作用．

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．据此推断，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)(B)

A．10－21JB．10－18J

C．10－15JD．10－12J

解析：光子的能量E＝hν，c＝λν，联立解得E≈2×10－18J，B项正确．

7．某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照耀表中材料(D)

材料

钠

铜

铂

极限波长(nm)

541

268

196

A.仅钠能产生光电子 B．仅钠、铜能产生光电子

C．仅铜、铂能产生光电子 D．都能产生光电子

解析：依据爱因斯坦光电效应方程可知，只要光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长有的小于100nm，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故D正确，A、B、C错误．

8．下表是依据密立根的方法进行光电效应试验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率ν的几组数据.

Uc/V

0.541

0.637

0.714

0.809

0.878

ν/×1