2024年高考物理一轮复习考点规范练37光电效应波粒二象性含解析新人教版.docxVIP

PAGE

PAGE7

考点规范练37光电效应波粒二象性

一、单项选择题

1.1927年戴维孙和革末完成了电子衍射试验,该试验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理试验之一。下图是该试验装置的简化图,下列说法不正确的是()

A.亮条纹是电子到达概率大的地方

B.该试验说明物质波理论是正确的

C.该试验再次说明光子具有波动性

D.该试验说明实物粒子具有波动性

答案:C

解析:亮条纹是电子到达概率大的地方,该试验说明物质波理论是正确的,该试验说明实物粒子具有波动性,不能说明光子具有波动性。

2.在光电效应试验中,用单色光照耀某种金属表面,有光电子逸出。光电子的最大初动能取决于入射光的()

A.频率 B.强弱

C.照耀时间 D.光子数目

答案:A

解析:由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,Ek只与频率ν和逸出功W0有关,故选项B、C、D错误,选项A正确。

3.用不同频率的紫外线分别照耀钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变更的Ek-ν图像,已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.34eV,若将二者的图线画在同一个Ek-ν图像中,如图所示,用实线表示钨的Ek-ν图像,虚线表示锌的Ek-ν图像,则正确反映这一过程的是()

答案:A

解析:依据光电效应方程Ek=hν-W0可知,Ek-ν图线的斜率代表普朗克常量h,因此钨和锌的Ek-ν图线应当平行。图线在横轴的截距代表极限频率ν0,而ν0=W0h,因此钨的极限频率ν

4.下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1MHz的无线电波的波长,由表中数据可知()

对象

质量/kg

速度/(m·s-1)

波长/m

弹子球

2.0×10-2

1.0×10-2

3.3×10-30

电子(100eV)

9.1×10-31

6.0×106

1.2×10-10

无线电波(1MHz)

3.0×108

3.0×102

①要检测弹子球的波动性几乎不行能②无线电波通常状况下只能表现出波动性③电子照耀到金属晶体上能视察到它的波动性④只有可见光才有波动性

A.①④ B.②④ C.①② D.①②③

答案:D

解析:①弹子球的波长为3.3×10-30m,远小于宏观物质和微观物质的尺寸,故要检测弹子球的波动性几乎不行能,故①正确;②无线电波的波长为3.0×102m,大于一般物体的尺寸,很简单发生衍射,故通常状况下只能表现出波动性,故②正确;③高速射出的电子的波长为1.2×10-10m,与原子的尺寸相接近,故电子通过金属晶体后能够发生衍射现象,故③正确;④依据德布罗意的物质波理论,电磁波和实物粒子都具有波粒二象性,故④错误;所以正确选项为D。

5.现有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa∶λb∶λc=1∶2∶3。当用a光束照耀某种金属板时能发生光电效应,飞出的光电子最大初动能为Ek,若改用b光束照耀该金属板,飞出的光电子最大初动能为13Ek,当改用c光束照耀该金属板时(

A.能发生光电效应,飞出的光电子最大初动能为16E

B.能发生光电效应,飞出的光电子最大初动能为19E

C.能发生光电效应,飞出的光电子最大初动能为112E

D.由于c光束光子能量较小,该金属板不会发生光电效应

答案:B

解析:对a光,由光电效应方程有hcλa-W0=Ek,对b光有hc2λa-W0=13Ek,由以上两式可得hcλa=43Ek,则W0=13Ek。当改用c光束照耀该金属板时,有hc3

6.用如图甲所示的电路探讨光电效应中光电流与照耀光的强弱、频率等的关系,A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照耀,调整A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知()

A.单色光a和c的频率相同,但a更强些

B.单色光a和c的频率相同,但a更弱些

C.单色光b的频率小于a的频率

D.变更电源的极性不行能有光电流产生

答案:A

解析:由题图乙可知,单色光a、c的遏止电压相同,依据光电效应方程可知,单色光a和c的频率相同,但a产生的光电流大,说明a光的强度大,选项A正确,B错误;单色光b的遏止电压大于单色光a、c的遏止电压,所以单色光b的频率大于a的频率,选项C错误;光的频率不变,变更电源的极性,只要所加反向电压没达到遏止电压,可能有光电流产生,选项D错误。

二、多项选择题

7.物理学家做了一个好玩的试验:在双缝干涉试验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝。试验结果表明,假如曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点;假如曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。对这个试验结果的相识,下列正确的是()

A.曝光时间不长时,光的能量太小,底片上的条纹看不清晰,故出现不