2023屆高考一輪復(fù)習(xí)專題八機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波鞏固提升練1（含解析）

2023屆高考一輪復(fù)習(xí)專題八機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

鞏固提升練1（含解析）一、單選題.像增強(qiáng)器是微光夜視儀的核心器件。像增強(qiáng)器的簡(jiǎn)化原理如下：微光照射光電管陰極時(shí)，由于光電效應(yīng)而產(chǎn)生光電子，光電子經(jīng)過(guò)相同電壓加速，最后到達(dá)熒光屏上，引起熒光材料發(fā)光，形成圖像。根據(jù)以上信息和所學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是（ ）A.射到光電管陰極的微光都能使陰極金屬發(fā)生光電效應(yīng)B.因?yàn)槭俏⒐?，所以發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象需要更長(zhǎng)的時(shí)間C.同一種光使陰極發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生的光電子到達(dá)熒光屏?xí)r的動(dòng)能都相等D.同一種光照射光電管，陰極材料的逸出功越小，越容易發(fā)生光電效應(yīng).關(guān)于光電效應(yīng)，以下說(shuō)法正確的是（ ）A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比B.入射光的頻率越大，形成的光電流越強(qiáng)C.能否產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，取決于入射光的強(qiáng)弱D.用頻率是v/的藍(lán)光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是V2的黃光照射該金屬不一定發(fā)生光電效應(yīng).用加速后的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，氫原子受到激發(fā)后發(fā)出的光可使逸出功網(wǎng)=2.75eV的金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。氫原子的能級(jí)圖如圖所示，下列判斷正確的V451V451八5.8SE/O-O-O-14()1皿3 13.60A.加速后電子動(dòng)能最小值可能為10.2eV B.加速后電子動(dòng)能最小值可能為2.75eVC.金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能可能為OeV D.金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能可能為0.65eV.一束黃光照射某金屬表面時(shí)，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是（ ）A.延長(zhǎng)光照時(shí)間B.增大光束的強(qiáng)度C.換用紅光照射 D.換用紫光照射.在研究光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)中，用三束光分別照射同一光電管得到三條光電流和電壓的關(guān)系圖線如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.光電子的最大初動(dòng)能Ek串=Ek丙＜Ek乙B.光電子的最大初動(dòng)能反用=Ei丙〉Ei乙C.三種光的頻率關(guān)系是小 %D.三種光的頻率關(guān)系是呻=丫乙＞%.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.從金屬表面出來(lái)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.圖甲是“探究光電效應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)電路圖，光電管截止電壓U。隨入射光頻率v的變化規(guī)律如圖乙所示。下列判斷正確的是（ ）甲乙

甲乙a.入射光的頻率v不同時(shí)，截止電壓a不同b.入射光的頻率v不同時(shí)，圖像的斜率不同c.圖甲所示電路中，當(dāng)電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，電流表的示數(shù)將達(dá)到飽和電流D.只要入射光的光照強(qiáng)度相同，光電子的最大初動(dòng)能就一定相同.如圖甲是研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置圖，用綠光照射陰極K,實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流/與電勢(shì)差口林滿足圖乙所示規(guī)律，電子的電荷量約為1.6x10」“：，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說(shuō)法正確的是（ ）A.如果用紅光照射該光電管，一定會(huì)發(fā)生光電效應(yīng).每秒鐘陰極逸出的光電子數(shù)約為4xl0'2個(gè)C.光電子的最大初動(dòng)能為0.64eVD.如果增大綠光的光照強(qiáng)度，飽和電流不會(huì)改變圖示是氫原子的能級(jí)示意圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光的能量后能發(fā)出6種不同頻率的光子，分別用它們照射某種金屬板時(shí)，只有頻率分別為匕、匕、匕、匕（匕＞眩＞匕＞匕）的四種光能發(fā)生光電效應(yīng)。則普朗克常量的表達(dá)式不正確的是663.1^112.75eV 12.09eV 7.2eV 2.55eVA. B. C. D. 匕 匕 匕 匕10.如圖所示，直線為光電子的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，已知直線的縱、橫截距分別為-外b,電子電荷量為e,下列表達(dá)式正確的是（ ）A.普朗克常量〃=:bB.金屬的逸出功叱＞=aC.金屬的截止頻率匕=bD.若入射光頻率為劭，則光電子最大初動(dòng)能一定為a.1887年，赫茲在研究電磁波的實(shí)驗(yàn)中偶爾發(fā)現(xiàn)，接收電路的間隙如果受到光照,就容易產(chǎn)生電火花。這就是最早發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)。如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖,分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行探究，顏色不同的a、人兩束光分別照射1、2兩種材料，光電流/隨電壓U變化關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）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.通過(guò)同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大C.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，方光的臨界角大D.通過(guò)同一玻璃三棱鏡時(shí)，。光的偏折程度大.光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的光將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片，已知光的波長(zhǎng)越短，成像的精度越高。如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)的光電流和電壓的關(guān)系，這三種光中成像精度最高的是（ ）

abCabCUbU’UQUA.a光 B.b光 C.c光 D.三種一樣二、多選題.美國(guó)物理學(xué)家密立根曾經(jīng)是愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)理論的質(zhì)疑者之一，他通過(guò)測(cè)量金屬的遏止電壓口與入射光頻率v,由此算出普朗克常量?jī)翰⑴c普朗克根據(jù)黑體輻射得出的人相比較，以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦方程式的正確性。已知電子電量為L(zhǎng)6xl0」9c,普朗克常量為6.63'10-3勺&若某次實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的U『一v圖像，則下列說(shuō)法正確的是A.該金屬的截止頻率與入射光的頻率無(wú)關(guān)b.遏止電壓a與入射光的頻率和強(qiáng)弱都有關(guān)C.由圖像可知普朗克常量約為6.67x10-34J.SD.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論是錯(cuò)誤的.如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能E”與入射光頻率。的關(guān)系圖A.該金屬的逸出功等于EB.普朗克常量等于?C.入射光的頻率為如。時(shí)，產(chǎn)生的電子的最大初動(dòng)能為ED.入射光的頻率為及時(shí)，產(chǎn)生的電子的最大初動(dòng)能為￡.如圖所示，兩束單色光。和人從水中射向水面的。點(diǎn)，它們進(jìn)入空氣后的光合成一束光c。根據(jù)這一現(xiàn)象可知，下列說(shuō)法中正確的是( )A.水對(duì)4光的折射率較大B.從水射向空氣時(shí)，。光全反射的臨界角大于h光的臨界角C.兩束光在從水進(jìn)入空氣時(shí)頻率均保持不變D.若。光照射到某金屬上能發(fā)生光電效應(yīng)，則匕光照射該金屬上不一定能發(fā)生光電效應(yīng)三、解答題.查閱資料可知，鐵的逸出功是4.7eV。求：(1)鐵的極限頻率：(2)鐵在波長(zhǎng)為150nm的電磁波輻射下，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能。.2021年7月7日消息，6月份全國(guó)用電量同比增長(zhǎng)10%左右。LED燈的優(yōu)勢(shì)為節(jié)能、長(zhǎng)壽、安全等，10瓦的LED燈，有30%的能量轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光。設(shè)所發(fā)射的可見(jiàn)光的平均頻率為5.17xl0i4Hz,那么該LED燈每秒鐘輻射的光子數(shù)為多少？(已知普朗克常量力=6.63x10刃量參考答案:D【解析】【詳解】A.只有當(dāng)加＞叫時(shí)，光電子才可以從金屬中逸出，即產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是微光的頻率要大于金屬的截止頻率，故A錯(cuò)誤；B.電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積累能量的時(shí)間，光電流幾乎是瞬時(shí)產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；C.同一種光使陰極發(fā)生光電效應(yīng)后，逸出光電子的最大初動(dòng)能相等，但不一定所有光電子的初動(dòng)能都相等，所以光電子最后到達(dá)熒光屏?xí)r的動(dòng)能也不一定相等，故C錯(cuò)誤；D.同一種光照射光電管，陰極材料的逸出功越小，越容易發(fā)生光電效應(yīng)。D正確。故選D。D【解析】【詳解】A.根據(jù)Ekm=hv-W選出功可知，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光的頻率增大而增大，但不是成正比，A錯(cuò)誤；B.光電流的強(qiáng)弱與入射光的光強(qiáng)有關(guān)，與光電子的最大初動(dòng)能無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，能否產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或等于金屬的逸出功，C錯(cuò)誤；D.藍(lán)光的頻率大于黃光，則用頻率是匕的藍(lán)光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是匕的黃光照射該金屬不一定發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。故選D。A【解析】【詳解】AB.光子的能量大于逸出功2.75eV時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即hv>W?=2J5eV電子加速度轟擊基態(tài)的氫原子，氫原子受到激發(fā)躍遷到〃=2的能級(jí)，需要吸收的能量最小為AE=E,-E,=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV>2.75eV所以速后電子動(dòng)能最小值可能為10.2eV,故A正確，B錯(cuò)誤；CD.處于基態(tài)的氫原子受到激發(fā)，向低能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)射光子的能量為〃丫=與?一與?(其中罵=—13.6eV,m、〃為整數(shù),且/?>〃)

mn"若金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能為OeV,則光子的能量為hv=W?=2.75eV沒(méi)有相應(yīng)的如〃能級(jí)之間的躍遷產(chǎn)生2.75eV的光子，若金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能為0.65eV,則光子的能量為癡=叱+耳=3.4eV沒(méi)有相應(yīng)能級(jí)間的躍遷可以產(chǎn)生3.4eV的光子，故CD錯(cuò)誤。故選AoD【解析】【詳解】AB.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的照射時(shí)間、光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，所以AB錯(cuò)誤；C.紅光波長(zhǎng)大于黃光，波長(zhǎng)越大，則頻率越小，則換用紅光照射不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.紫光的頻率比黃光的大，可能大于金屬的極限頻率，換用紫光照射可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以D正確。故選D。A【解析】【詳解】AB.因?yàn)椤?=6-叱>=皿由圖可知，甲、丙對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓，所以，甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能與丙光相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能，A正確、B錯(cuò)誤；CD.因?yàn)槭峭还怆姽?，且有hv=eUc+叱）由圖可知，甲、丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓，所以，甲、丙光頻率相等且小于乙光的頻率，CD錯(cuò)誤。故選A。A【解析】【詳解】A.逸出功與極限頻率滿足關(guān)系為Wo=hvo所以極限頻率越大的金屬材料逸出功越大，故A正確；B.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤：C.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm—hv-Wo可知從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，說(shuō)明照射光的頻率越大，而金屬的逸出功由金屬材料本身決定，是固定不變的，故c錯(cuò)誤；D.入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，光子的能量越大，入射光中的光子的數(shù)目越少，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，故D錯(cuò)誤。故選AoA【解析】【詳解】A.根據(jù)可知入射光的頻率不同時(shí)，電子的最大初動(dòng)能不同，又叫=得

可見(jiàn)入射光的頻率卜不同時(shí)，截止電壓q不同，a項(xiàng)正確:B.由〃h網(wǎng)Uc=-v ee知a-丫圖像的斜率與入射光的頻率廿無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.圖甲所示電路中，必須把電源正負(fù)極反接，才能用來(lái)驗(yàn)證光電流與電壓的關(guān)系，即當(dāng)電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖琧項(xiàng)錯(cuò)誤；D.根據(jù)Ekm=神-網(wǎng)可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤.故選AoB【解析】【詳解】A.綠光的頻率超過(guò)了截止頻率，但紅光頻率低于綠光，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤;B.由題圖乙知，飽和電流為0.64/A,則一秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)約為0.64xlQ-60.64xlQ-61.6x10小個(gè)=4xl(y2個(gè)B正確;C.由題圖乙知，遏止電壓為0.6V,則最大初動(dòng)能為0.6eV,C錯(cuò)誤：D.增大光照強(qiáng)度，單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)增加，飽和電流也會(huì)增大，D錯(cuò)誤。故選BoC【解析】【詳解】大量處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光的能量后能發(fā)出6種不同頻率的光子，說(shuō)明氫原子從〃=1躍遷到〃=4能級(jí)，然后從〃=4能級(jí)躍遷共產(chǎn)生6種不同頻率光子。照射某種金屬板時(shí)，只有頻率分別為匕、匕、匕、匕（匕＞匕＞匕＞匕）的四種光能發(fā)生光電效應(yīng)，則這四種光對(duì)應(yīng)〃=4能級(jí)向〃=1能級(jí)、〃=3能級(jí)向〃=1能級(jí)、〃=2能級(jí)向〃=1能

級(jí)、〃=4能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)能量，分別為AEi=&-罵=-0.85eV-(-13.60eV)=12.75eV=hvtAE,=E3-E,=-1.51eV-(-13.60eV)=12.09eV=Av2AE3=E2-Et=-3.40eV-(-13.60eV)=10.20eV=hv3A￡4=E4-E2=-O.85eV-(-3.40eV)=2.55eV=hv4所以則普朗克常量可表示為12.75eV12.09eV 10.20eV 2.55eV匕匕、匕、匕本題選不正確的，故選C。10.C【解析】【詳解】ABC.根據(jù)Uce=^mvl=hv-Wu可得〃h叱)Uc=-v——-ee則haeb即.aeh=—b-^-=a則W0=ae金屬的截止頻率wv=—=bch選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，C正確;D.若入射光頻率為動(dòng)，則光電子最大初動(dòng)能一定為1—1—mv,2’=h^h-W0=2ae選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。11.B【解析】【詳解】A.根據(jù)eUc=Ek=hv-W0可知b光的頻率較大，照射該光電管時(shí)6光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大，故A錯(cuò)誤；B.b光的頻率較大，則波長(zhǎng)較短，。光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)Ax= 可知通過(guò)同一裝置發(fā)生雙a縫干涉，〃光的相鄰條紋間距大，故B正確；c.b光頻率大，則折射率大，從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，根據(jù)sinC=>!■可知人光n的臨界角小，故C錯(cuò)誤；D.6光頻率大，則折射率大，通過(guò)同一玻璃三棱鏡時(shí)，匕光的偏折程度大，故D錯(cuò)誤。故選B。B【解析】【詳解】由題圖可知三種光中，b光的遏止電壓最大，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有eUc=￡k=hv-W?所以b光的頻率最大，波長(zhǎng)最短，成像精度最高。故選B。AC【解析】【詳解】A.截止頻率是光照射金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)的最低頻率，由金屬材料本身決定，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，A正確；B.入射光的頻率越高，光電子的初動(dòng)能就越大，則遏止電壓就越高，頻率相等時(shí)，入射光的強(qiáng)弱決定了電流的強(qiáng)弱，遏止電壓與入射光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C.由愛(ài)因斯坦光電方程得6光電子的動(dòng)能在遏止電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)中全部轉(zhuǎn)換為電勢(shì)能，不能到達(dá)陽(yáng)極從而形成電流，即hv=eUc+Wo整理得,,h叱,Uc=-v -ee圖像的斜率-=-^L=0.417xl0-14Vs

eAv代入電子電量得/i=6.67xl0-34JsC正確；D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論是正確的，D錯(cuò)誤.故選AC