物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級(jí)快練第十二單元近代物理初步作業(yè)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精題組層級(jí)快練（五十一)一、選擇題1．(2015·江蘇)波粒二象性時(shí)微觀世界的基本特征，以下說(shuō)法正確的有（）A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明中子具有波動(dòng)性C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋D．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長(zhǎng)也相等答案AB解析光電效應(yīng)說(shuō)明光的粒子性,所以選項(xiàng)A正確;熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣，即運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波的特性，即說(shuō)明中子具有波動(dòng)性，所以選項(xiàng)B正確；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說(shuō)明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的,所以黑體輻射用光的粒子性解釋?zhuān)催x項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ＝eq\f(h，p），p2＝2mEk，又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量,所以動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波較短，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．(2014·廣東)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動(dòng)能變大答案AD解析增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加，則光電流增大，選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)，與照射光強(qiáng)度無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改用頻率較小的光照射時(shí)，如果光的頻率仍大于極限頻率,則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，否則，不能發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0，故改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng)D正確．3．關(guān)于光電效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是(）A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多答案A解析逸出功W0＝hν0，W0∝ν0，選項(xiàng)A正確;只有照射光的頻率ν大于金屬極限頻率ν0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，因ν不確定時(shí)，無(wú)法確定Ekm與W0的關(guān)系,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光強(qiáng)E＝nhν，ν越大，E一定，則光子數(shù)n越小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4．(2015·上海)某光源發(fā)出的光由不同波長(zhǎng)的光組成，不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度如圖所示，表中給出了一些材料的極限波長(zhǎng),用該光源發(fā)出的光照射表中材料（)材料鈉銅鉑極限波長(zhǎng)(nm)541268196A．僅鈉能產(chǎn)生光電子 B．僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C．僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子 D．都能產(chǎn)生光電子答案D解析根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，只要光源的波長(zhǎng)小于某金屬的極限波長(zhǎng)，就有光電子逸出,該光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)有小于100nm，小于鈉、銅、鉑三個(gè)的極限波長(zhǎng),都能產(chǎn)生光電子，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤．5．已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為νc,則()A．當(dāng)用頻率為2νc的單色光照射該金屬時(shí),一定能產(chǎn)生光電子B．當(dāng)用頻率為2νc的單色光照射該金屬時(shí),所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hνcC．當(dāng)照射光的頻率ν大于νc時(shí)，若ν增大,則逸出功增大D．當(dāng)照射光的頻率ν大于νc時(shí)，若ν增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍答案AB解析入射光的頻率大于金屬的極限頻率，照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)A正確；金屬的逸出功為W＝hνc，又根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程eq\f（1,2）mv2＝hν－W，當(dāng)入射光的頻率為2νc時(shí)，其光電子的最大初動(dòng)能為eq\f(1,2）mv2＝2hνc－h(huán)νc,所以選項(xiàng)B正確；若當(dāng)入射光的頻率由2νc增大一倍變?yōu)?νc時(shí)，其光電子的最大初動(dòng)能為eq\f（1，2）mv2＝4hνc－h(huán)νc＝3hνc，顯然不是隨著增大一倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；逸出功是金屬本身對(duì)金屬內(nèi)電子的一種束縛本領(lǐng)的體現(xiàn),與入射光的頻率無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤．綜上所述選項(xiàng)A、B正確．6．如圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，現(xiàn)用一紫外線(xiàn)燈照射鋅板，關(guān)燈后指針仍保持一定偏角，下列判斷中正確的是(）A．用一帶負(fù)電（電量較少)的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將增大B．用一帶負(fù)電（電量較少）的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將減小C．若改用強(qiáng)度更大的紫外線(xiàn)燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針偏角將比原來(lái)大D．若改用強(qiáng)度更大的紅外線(xiàn)燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針一定偏轉(zhuǎn)答案BC解析根據(jù)光電效應(yīng)的原理可知鋅板帶正電,用帶負(fù)電的小球與鋅板接觸會(huì)中和一部分鋅板上的電荷，使鋅板上的電荷量減少，同時(shí)驗(yàn)電器上的電荷量也減少，所以驗(yàn)電器指針偏角將減小，選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；使驗(yàn)電器的指針回到零后，改用強(qiáng)度更大的紫外線(xiàn)燈照射鋅板，會(huì)有更多的電子從鋅板逸出,鋅板帶的電荷量更多，驗(yàn)電器張角更大，選項(xiàng)C正確；改用紅外線(xiàn)照射，不一定發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．7。如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的金屬涂層時(shí),毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí),毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U,這一電壓稱(chēng)為遏止電壓．欲使遏止電壓增大，可以采用的措施為(）A．增大黃光強(qiáng)度 B．延長(zhǎng)照射時(shí)間C．改用藍(lán)光照射 D．改用紅光照射答案C解析根據(jù)Uce＝Ek，Ek＝hν－W0，改用藍(lán)光照射頻率增大，光電子最大初動(dòng)能也增大，遏止電壓增大．8．三種不同的入射光線(xiàn)甲、乙、丙分別照射在三種不同的金屬a、b、c上，均恰能使金屬中逸出光電子．已知三種光線(xiàn)的波長(zhǎng)λ甲>λ乙〉λ丙，則（)A．用入射光甲照射金屬b,可能發(fā)生光電效應(yīng)B．用入射光丙照射金屬b,一定發(fā)生光電效應(yīng)C．用入射光甲和乙同時(shí)照射金屬c，可能發(fā)生光電效應(yīng)D．用入射光乙和丙同時(shí)照射金屬a，一定發(fā)生光電效應(yīng)答案BD解析由c＝λν和λ甲〉λ乙>λ丙得ν甲〈ν乙<ν丙．光乙能使金屬b恰能發(fā)生光電效應(yīng)，所以光甲不能使金屬b發(fā)生光電效應(yīng)，而光丙能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確，同理選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．9。用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖．則這兩種光（）A．照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C．通過(guò)同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D．通過(guò)同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大答案BC解析由圖可知b光照射時(shí)對(duì)應(yīng)遏止電壓UC2大于a光照射時(shí)的遏止電壓UC1。因qU＝eq\f(1,2）mv2，而hν＝W＋eq\f(1，2)mv2，所以b光照射時(shí)光電子最大初動(dòng)能大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤，且可得νb>νa，λb〈λa，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．b光折射率大于a光折射率，所以a光臨界角大，選項(xiàng)B正確．10．用不同頻率的紫外線(xiàn)分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek－ν圖像,已知鎢的逸出功是3。28eV，鋅的逸出功是3.24eV，若將二者的圖線(xiàn)畫(huà)在同一個(gè)Ek－ν坐標(biāo)圖中，用實(shí)線(xiàn)表示鎢、虛線(xiàn)表示鋅，則正確反映這一過(guò)程的圖是()答案B解析依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W可知，Ek－ν圖線(xiàn)的斜率代表了普朗克常量h，因此鎢和鋅的Ek－ν圖線(xiàn)應(yīng)該平行．圖線(xiàn)的橫截距代表了極限頻率ν0，而ν0＝eq\f（W，h），因此鎢的ν0大些．綜上所述，B圖正確．11．N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動(dòng)勢(shì)和極性如圖所示，已知金屬鎢的逸出功為4。5eV.現(xiàn)分別用不同能量的光子照射鎢板(各光子的能量已在圖上標(biāo)出)，那么如圖中，沒(méi)有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是()答案AC解析加反向電壓時(shí)，只要入射光子的能量hν≥W0＋eU,即有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)，將各數(shù)值代入上式可判選項(xiàng)D中光電子能到達(dá)金屬網(wǎng);選項(xiàng)B加正向電壓，且入射光電子能量大于逸出功,所以有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)．綜上所述，選項(xiàng)A、C符合題意．12．以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出．強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí),用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)．換用同樣頻率ν的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽(yáng)極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)．逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減小;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)()A．U＝eq\f(hν，e)－eq\f(W,e) B．U＝eq\f(2hν,e)－eq\f（W,e）C．U＝2hν－W D．U＝eq\f(5hν,2e）－eq\f（W，e）答案B解析根據(jù)題目信息可知，普通光源照射時(shí),電子只能吸收一個(gè)光子而成為自由電子，但激光照射時(shí)，電子則可以吸收多個(gè)光子而成為自由電子，設(shè)電子吸收了n個(gè)光子，即nhν－W＝Ek，當(dāng)光電子在反向電壓的作用下使光電流減小到0時(shí)，有Ek＝eU，聯(lián)立可得U＝eq\f（nhν－W，e）,B項(xiàng)正確．二、非選擇題13．(2016·江蘇）幾種金屬的逸出功W0見(jiàn)下表：金屬鎢鈣鈉鉀銣W0/(10－19J）7.265.123.663.603.41由一束可見(jiàn)光照射上述金屬的表面,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)．已知該可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的范圍為4.0×10－7～7.6×10－6m，普朗克常數(shù)h＝6.63×10－34J·答案鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)解析光子的能量E＝eq\f(hc,λ），當(dāng)λ＝4。0×10－7m時(shí)，E＝5.0×10－19J.根據(jù)E>W0判斷，鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)．14．如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管．用波長(zhǎng)λ＝0.50μm的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過(guò)?表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿(mǎn)足如圖乙所示規(guī)律，取h＝6。63×10－34J·s.結(jié)合圖像，求:(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能．（2)該陰極材料的極限波長(zhǎng)．答案(1）4。0×1012個(gè)9.6×10－20J（2)0.66μm解析（1)光電流達(dá)到飽和時(shí),陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極A,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù)n＝eq\f(Im，e）＝eq\f（0.64×10－6，1.6×10－19）（個(gè))＝4.0×1012（個(gè)）光電子的最大初動(dòng)能為:Ekm＝eU0＝1.6×10－19C×0。6V＝9.6×10－20（2)設(shè)陰極材料的極限波長(zhǎng)為λ0，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ekm＝heq\f（c,λ）－h(huán)eq\f（c,λ0)，代入數(shù)據(jù)得λ0＝0。66μm.15．小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6。63×10－34J·s。甲乙(1)圖甲中電極A為光電管的______(填“陰極"或“陽(yáng)極”)；（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3）如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7。00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________