2013年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第十三章 第二講 每課一測

1、每課一測1下列說法正確的是()A有的光是波，有的光是粒子B光子與電子是同樣的一種粒子C光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著D射線具有顯著的粒子性，而不具有波動性解析：從光的波粒二象性可知：光是同時具有波粒二象性的，只不過在有的情況下波動性顯著，有的情況下粒子性顯著。光的波長越長，越容易觀察到其顯示波動特征。光子是一種不帶電的微觀粒子，而電子是帶負(fù)電的實物粒子，它們雖然都是微觀粒子，但有本質(zhì)區(qū)別，故上述選項中正確的是C。答案：C2利用光子說對光電效應(yīng)的解釋，下列說法正確的是()A金屬表面的一個電子只能吸收一個光子B電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子C金屬表面的一個電

2、子吸收若干個光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出D無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子解析：根據(jù)光子說，金屬的一個電子一次只能吸收一個光子，若所吸收的光子頻率大于金屬的極限頻率，電子逃離金屬表面，成為光電子，且光子的吸收是瞬時的，不需要時間的積累，若所吸收的光子能量小于逸出功(光子頻率小于金屬的極限頻率)，則電子不能逃離金屬表面，不能成為光電子。答案：A3(2011江蘇高考)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中(如圖1)，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是()圖1解析：黑體輻射的強度隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都增加，另一方面輻射強度的極大值向著

3、波長較短的方向移動，所以A正確。答案：A4入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，下列說法中正確的是()A有可能不發(fā)生光電效應(yīng)B從光照射到金屬表面上至發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加C逸出的光電子的最大初動能將減小D單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少解析：由光電效應(yīng)方程EkhW可知，光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)，與光強沒有關(guān)系，但入射光的強度減弱，單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少，選項A、C均錯而D正確；光電效應(yīng)具有瞬時性，選項B錯誤。答案：D5.如圖2是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖像。由圖

4、像可知()A該金屬的逸出功等于EB該金屬的逸出功等于hcC入射光的頻率為2c時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E圖2D入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為解析：由圖并結(jié)合EkhW0得EkhE。故逸出功W0E，故選項A對；當(dāng)Ek0時，c，故Ehc，故選項B對；2c時，可得出EkE，故選項C對；當(dāng)入射光的頻率為時，不發(fā)生光電效應(yīng)，故選項D錯。答案：ABC6.如圖3所示是光電管的原理圖，已知當(dāng)有波長為0的光照射到陰極K上時，電路中有光電流，則()A若換用波長為1(10)的光照射陰極K時，電路中一定沒有光電流B若換用波長為2(20)的光照射陰極K時，電路中一定有光電流C增加電路中電源電壓，電路中光

5、電流一定增大圖3D若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生解析：用波長為0的光照射陰極K，電路中有光電流，說明入射光的頻率大于金屬的極限頻率，換用波長為1的光照射陰極K，因為10，根據(jù)可知，波長為1的光的頻率不一定大于金屬的極限頻率，因此不一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，A錯誤；同理可以判斷，B正確；光電流的大小與入射光的強度有關(guān)，在一定頻率與強度的光照射下，光電流與電壓之間的關(guān)系為：開始時，光電流隨電壓U的增加而增大，當(dāng)U大到一定程度時，光電流達(dá)到飽和值，這時即使再增大U，在單位時間內(nèi)也不可能有更多的光電子定向移動，光電流也就不會再增加，即飽和光電流是在一定頻率與強度的光照射下的最大光電流，增大電

6、源電壓，若光電流達(dá)到飽和值，則光電流也不會增大，C錯誤；將電源極性反接，若光電子的最大初動能大于光電管兩極間電場力做的功，電路中仍有光電流產(chǎn)生，D錯誤。答案：B7.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4所示。則這兩種光()A照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大B從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大C通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度大圖4解析：愛因斯坦光電效應(yīng)方程|eUc|mv2hW，由圖像可知|Uc2|Uc1|，則兩種光的頻率ab，選項A錯誤；由兩種光的頻率關(guān)系得，

7、ab，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式x可知，a光的相鄰條紋間距大，選項C正確；同理可知nanb，選項D錯誤；由sin C得，CaCb，選項B正確。答案：BC8金屬晶體中晶格大小的數(shù)量級約為1010 m。電子經(jīng)加速電場加速，形成一電子束。電子束照射該金屬晶體時，獲得明顯的衍射圖案，則這個加速電場的電壓約為_V。解析：當(dāng)電子運動的德布羅意波波長與晶格大小差不多時，可以得到明顯的衍射圖案，由此可以估算加速電場的電壓。若加速電場電壓為U，則電子加速獲得動能EkeU，電子的動量p，電子的德布羅意波波長。加速電場電壓UV1.5102 V。答案：1.51029(2011全國高考)在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率

8、相應(yīng)的波長為0，該金屬的逸出功為_。若用波長為(0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為_。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h。解析：設(shè)金屬的截止頻率為0，則該金屬的逸出功W0h0h；對光電子，由動能定理得eU0hW0，解得U0。答案： (寫為也可)10普朗克常量h6.631034Js，鋁的逸出功W06.721019J，現(xiàn)用波長200 nm的光照射鋁的表面(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(1)求光電子的最大初動能；(2)若射出的一個具有最大初動能的光電子正對一個原來靜止的電子運動，求在此運動過程中兩電子電勢能增加的最大值(電子所受的重力不計)。解析：(1)由EkhW0hW0，代入

9、數(shù)據(jù)解得Ek3.231019J(2)增加的電勢能來自系統(tǒng)損失的動能，當(dāng)兩電子的速度相等時電勢能最大，由動量守恒mv02mv損失的動能：Ekmv(2m)v21.621019 J所以，電勢能增加的最大值為1.621019 J答案：(1)3.231019 J(2)1.621019 J11.如圖5所示為對光電管產(chǎn)生的光電子進行比荷測定的原理圖，兩塊平行金屬板間距離為d，其中N為鋅板，受紫外光照射后將激發(fā)出沿不同方向運動的光電子，開關(guān)S閉合，電流表A有讀數(shù)，若調(diào)節(jié)變阻器R，逐漸增大極板間的電壓，A表讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)電壓表示 圖5數(shù)為U時，A表讀數(shù)恰為零；斷開S，在MN間加上垂直于紙面的勻強磁場，當(dāng)磁感應(yīng)

10、強度為B時，A表讀數(shù)也為零。求光電子的比荷e/m的表達(dá)式。解析：A表讀數(shù)為零，表明這時具有最大初動能的逸出的光電子也不能達(dá)到M板，有eUmv，斷開S，在MN間加勻強磁場，若以最大速率運動的光電子做半徑為d的圓周運動時，則A表讀數(shù)也恰為0，故有Rd，。答案：12用功率P01 W的光源，照射離光源r3 m處的某塊金屬的薄片，已知光源發(fā)出的是波長663 nm的單色光，試計算：(1)1 s內(nèi)打到金屬板1 m2面積上的光子數(shù)；(2)若取該金屬原子半徑r10.51010m，則金屬表面上每個原子平均需隔多少時間才能接收到一個光子？解析：離光源r3 m處的金屬板每 m2面積上單位時間內(nèi)接收的光源E0P0t/(4r2)8.85103 J每個光子的能量Eh31019J