2024版高考物理一輪總復習專題十四原子與原子核第1講波粒二象性提能演練

第1講波粒二象性知識鞏固練1.(2022年全國卷)一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10－7m的光，在離點光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個.普朗克常量為h＝6.63×10－34J·s.R約為()A.1×102m B.3×102mC.6×102m D.9×102m【答案】B【解析】一個光子的能量為E＝hν，ν為光的頻率，光的波長與頻率有以下關系c＝λν，光源每秒發(fā)出的光子的個數(shù)為n＝Phν＝Pλhc，P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點的球面上的光子數(shù)相同，此時距光源的距離為R處，每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個，那么此處的球面的表面積為S＝4πR2，則nS＝3×1014，聯(lián)立以上各式解得R≈3×2.當具有5.0eV的光子射到一金屬表面時，從金屬表面逸出的電子具有的最大初動能為1.5eV，為了使這種金屬產生光電效應，入射光子的能量必須不小于()A.1.5eV B.2.5eVC.3.5eV D.5.0eV【答案】C3.(多選)關于黑體輻射圖像，下列判斷正確的是()A.T1＜T2＜T3＜T4B.T1＞T2＞T3＞T4C.測量某黑體輻射強度最強的光的波長可以得知其溫度D.測量某黑體任一波長的光的輻射強度可以得知其溫度【答案】BC4.(多選)實物粒子和光都具有波粒二象性.下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是()A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構【答案】ACD【解析】電子束通過雙縫產生干涉圖樣，體現(xiàn)的是波動性，A正確；β射線在云室中留下清晰的徑跡，不能體現(xiàn)波動性，B錯誤；衍射體現(xiàn)的是波動性，C正確；電子顯微鏡利用了電子束波長短的特性，D正確.綜合提升練5.(2022年太原模擬)在研究光電效應中電子的發(fā)射情況與照射光的強弱、光的顏色的關系時，將a、b、c三束光照射到同一光電管的陰極上，得到的光電流與電壓的關系如圖所示，可知()A.a光的頻率高于c光的頻率B.c光的頻率高于b光的頻率C.單位時間內c光入射的光子數(shù)大于b光入射的光子數(shù)D.a光照射時逸出光電子的最大初動能可能比b光照射時的大【答案】C【解析】由愛因斯坦光電效應方程得Ek＝hν－W0，其中Ek＝eUc，可以看出遏止電壓與頻率呈線性關系，頻率越大，遏止電壓越大，所以由圖像可知，a光的頻率等于c光的頻率，c光的頻率低于b光的頻率，A、B錯誤；由圖可得，c光對應的飽和光電流大于b光對應的飽和光電流，因為飽和光電流越大，單位時間內逸出的光電子數(shù)越多，且逸出的光電子數(shù)等于入射的光子數(shù)，所以單位時間內c光入射的光子數(shù)大于b光入射的光子數(shù)，C正確；因為最大初動能為Ek＝eUc，所以a光照射時逸出光電子的最大初動能一定比b光照射時的小，故D錯誤.6.(2022年肥城模擬)從1907年起，密立根就開始測量金屬的遏止電壓Uc(即圖甲所示的電路中電流計G的讀數(shù)減小到零時加在電極K、A之間的反向電壓)與入射光的頻率ν，由此算出普朗克常量h.按照密立根的方法我們利用圖示裝置進行實驗，得到了某金屬的Uc－ν圖像如圖乙所示.下列說法正確的是()A.該金屬的截止頻率約為4.30×1014HzB.該金屬的截止頻率約為5.50×1014HzC.該圖線的斜率為普朗克常量D.該圖線的斜率為這種金屬的逸出功【答案】A【解析】當Uc＝0時，可解得νc＝W0h，此時讀圖可知νc≈4.3×1014Hz，即金屬的截止頻率約為4.30×1014Hz，在誤差范圍內，B錯誤，A正確；設金屬的逸出功為W0，截止頻率為