新高考物理一輪復習分層提升講義A光電效應及波粒二象性 基礎(chǔ)版（含解析）

光電效應及波粒二象性考點一黑體輻射能量子1.熱輻射(1)定義：周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫熱輻射.(2)特點：熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度不同而有所不同.2.黑體輻射的實驗規(guī)律(1)對于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān).(2)黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān).隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強度都有增加，另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，如圖1.圖13.能量子(1)定義：普朗克認為，當帶電微粒輻射或吸收能量時，以最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收，這個不可再分的最小能量值ε叫做能量子.(2)能量子大?。害牛絟ν，其中ν是帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率，h被稱為普朗克常量.h＝6.626×10－34J·s(一般取h＝6.63×10－34J·s).(3)發(fā)光功率與單個光子能量的關(guān)系：發(fā)光功率P＝n·ε，其中n為單位時間發(fā)出的光子數(shù)目，ε為單個光子的能量.例題精練1.(多選)黑體輻射的實驗規(guī)律如圖2所示，以下判斷正確的是()圖2A.在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強度越大B.在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間C.溫度越高，輻射強度的極大值就越大D.溫度越高，輻射強度最大的電磁波的波長越短答案BCD2.人眼對綠光最敏感，正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能覺察，普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3.0×108m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是()A.2.3×10－18W B.3.8×10－19WC.7.0×10－10W D.1.2×10－18W答案A解析綠光光子能量：ε＝hν＝eq\f(hc,λ)≈3.8×10－19J.每秒最少有6個綠光的光子射入瞳孔，所以P＝eq\f(6ε,1s)≈2.3×10－18W，選項A正確，B、C、D錯誤.考點二光電效應1.光電效應及其規(guī)律(1)光電效應現(xiàn)象照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出，這個現(xiàn)象稱為光電效應，這種電子常被稱為光電子.(2)光電效應的產(chǎn)生條件入射光的頻率大于或等于金屬的截止頻率.(3)光電效應規(guī)律①每種金屬都有一個截止頻率νc，入射光的頻率必須大于或等于這個截止頻率才能產(chǎn)生光電效應.②光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大.③光電效應的發(fā)生幾乎是瞬時的，一般不超過10－9s.④當入射光的頻率大于或等于截止頻率時，入射光越強，飽和電流越大，逸出的光電子數(shù)越多，逸出光電子的數(shù)目與入射光的強度成正比，飽和電流的大小與入射光的強度成正比.2.愛因斯坦光電效應方程(1)光電效應方程①表達式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.②物理意義：金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動能.(2)逸出功W0：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，W0＝hνc＝heq\f(c,λc).(3)最大初動能：發(fā)生光電效應時，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有的動能的最大值.技巧點撥光電效應的研究思路例題精練3.(多選)用如圖3所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象，當用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時，電流表G的讀數(shù)為0.2mA.移動滑動變阻器的觸點c，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表G的讀數(shù)為0.則()圖3A.光電管陰極的逸出功為1.8eVB.開關(guān)K斷開后，沒有電流流過電流表GC.光電子的最大初動能為0.7eVD.改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流通過，但電流較小答案AC解析該裝置所加的電壓為反向電壓，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時，電流表的讀數(shù)為0，可知光電子的最大初動能為0.7eV，根據(jù)光電效應方程Ek＝hν－W0，可得W0＝1.8eV，故A、C正確；開關(guān)K斷開后，用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時會發(fā)生光電效應，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故B錯誤；改用能量為1.5eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應，無光電流，故D錯誤.4.(多選)如圖4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)系圖象，由圖象可知()圖4A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hνcC.圖線的斜率與普朗克常量無關(guān)D.入射光的頻率為2νc時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E答案ABD解析根據(jù)光電效應方程有Ek＝hν－W0，由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E，W0＝hνc，圖線的斜率表示普朗克常量，當入射光的頻率為2νc時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，故A、B、D正確，C錯誤.考點三波粒二象性及物質(zhì)波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性.(2)光電效應說明光具有粒子性.(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性.2.物質(zhì)波任何一個運動著的物體，小到微觀粒子、大到宏觀物體，都有一種波與它對應，其波長λ＝eq\f(h,p)，p為運動物體的動量，h為普朗克常量.3.概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運動遵循波動規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小的地方，因此光波又叫概率波.例題精練5.(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有()A.光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D.動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波的波長也相等答案AB6.下列說法中正確的是()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.γ射線具有顯著的粒子性，而不具有波動性答案C綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（利通區(qū)校級期末）已知溫度T1＞T2，能正確反映黑體輻射規(guī)律的圖像是（）A． B． C． D．【分析】由黑體輻射的規(guī)律，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動?！窘獯稹拷猓河珊隗w輻射的規(guī)律，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，且輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，因T1＞T2，則ACD錯誤，B正確；故選：B?！军c評】本題考查黑體輻射的規(guī)律，此部分知識主要要求學生在認識的基礎(chǔ)上加以記憶，難度較低。2．（新華區(qū)校級期中）在近代物理學中，下面選項正確的是（）A．隨著溫度的升高，黑體熱輻射的強度一方面各種波長的輻射強度都有所增加，另一方面其極大值向著波長較長的方向移動 B．光電效應實驗中，用等于截止頻率的某單色光照射某金屬，使得光電子溢出并飛離金屬表面 C．盧瑟福的α粒子散射實驗說明了占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的那部分物質(zhì)集中在很小的空間范圍內(nèi)，從而提出了原子的核式結(jié)構(gòu) D．原子的電荷數(shù)不是它的電荷量，但質(zhì)量數(shù)是它的質(zhì)量【分析】根據(jù)黑體熱輻射的強度與波長的關(guān)系可得；利用光電效應的產(chǎn)生條件判斷；由原子的核式結(jié)構(gòu)的內(nèi)容可解；根據(jù)質(zhì)量數(shù)的定義判斷。【解答】解：A、隨著溫度的升高，黑體熱輻射的強度一方面各種波長的輻射強度都有所增加，另一方面其極大值向著波長較短的方向移動，故A錯誤；B、在光電效應實驗中，應該用大于截止頻率的某單色光照射某金屬，才能使得光電子溢出并飛離金屬表面，故B錯誤；C、在盧瑟福的α粒子散射實驗中，絕大多數(shù)α粒子沿原方向運動，只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子內(nèi)帶正電的那部分物質(zhì)集中在很小的空間范圍內(nèi)，從而提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確；D、原子的電荷數(shù)不是它的電荷量，而質(zhì)量數(shù)是以12#/DEL/##/DEL/#C故選：C?！军c評】本題考查黑體熱輻射理論、光電效應、盧瑟福的α粒子散射實驗、質(zhì)量數(shù)的定義等基礎(chǔ)知識點，比較簡單，關(guān)鍵熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點，并強化訓練。3．（越秀區(qū)校級期末）新冠肺炎防控中有一個重要環(huán)節(jié)是對外來人員進行體溫檢測，檢測用的體溫槍工作原理就是黑體輻射定律。黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，由圖可知下列描述正確的是（）A．隨著溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加 B．溫度降低，可能部分波長的輻射強度會減小 C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向頻率較小的方向移動 D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動【分析】根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律圖分析輻射強度與溫度的關(guān)系，以及輻射確定的極大值隨著溫度變化的關(guān)系。【解答】解：A、由圖可知，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，故A正確；B、由圖可知，隨著溫度降低，各種波長的輻射強度都有增加減小，故B錯誤；C、由圖可知，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，即向頻率較大的方向移動，故C錯誤；D、由圖可知，隨著溫度的降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動，故D錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握黑體輻射的規(guī)律，比較簡單，通過圖象即可得出。4．（大豐區(qū)校級期中）以下說法正確的有（）A．黑體輻射中，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動 B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性 C．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等 D．湯姆孫證實了陰極射線就是電子流，并測出了電子所帶的電荷量【分析】隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，黑體熱輻射的強度與波長有關(guān)；明確衍射和干涉是波的現(xiàn)象，知道德布羅意波長與動量間的關(guān)系；明確電子發(fā)現(xiàn)以及電子電量發(fā)現(xiàn)的物理學史?！窘獯稹拷猓篈、在黑體輻射中，輻射強度隨溫度的變化關(guān)系為：隨著溫度的升高輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故A錯誤；B、衍射是波特有的性質(zhì)；熱中子束射到晶體上產(chǎn)生的衍射圖樣說明中子具有波動性，故B正確；C、由p=?λ及pD、湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，密立根測出了電子所帶的電荷量，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題主要考查黑體輻射、德布羅意波和光的衍射，在考綱中屬于基本要求，明確各種物理現(xiàn)象的實質(zhì)和原理才能順利解決此類題目。5．（朝陽區(qū)校級模擬）下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是（）A． B． C． D．【分析】要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長越短?！窘獯稹拷猓篈、黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，在500℃以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射。即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故A正確；B、黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射，在500℃以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射。即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故B錯誤；C、黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強越大，故C錯誤；D、黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強越大，且溫度越高的，變化程度越大，故D錯誤故選：A。【點評】順利解決本題，一定要熟練記憶本深刻理解教材的基本的內(nèi)容，這是我們學好物理的捷徑。6．（濱州期末）下列說法正確的是（）A．黑體只吸收電磁波，不輻射電磁波 B．光的波長越長，光子的能量越大 C．光的波長越短，越容易發(fā)生衍射 D．在光的干涉中，明條紋的地方是光子到達概率大的地方【分析】能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體；光的波長越長，頻率越小，則能量越??；根據(jù)明顯衍射條件判斷；光波是概率波，在光的干涉現(xiàn)象中，亮條紋的地方是光子到達概率最大的地方?！窘獯稹拷猓篈、能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射而不發(fā)生反射，這樣的物體稱為黑體，故A錯誤；B、光的波長越長，頻率越小，則光子的能量越小，故B錯誤。C、光的波長越短，越不容易發(fā)生衍射，故C錯誤；D、光波是概率波，在光的干涉現(xiàn)象中，暗條紋是指振動減弱的地方，是光子到達概率最小的地方，并非光子不能到達的地方，亮條紋的地方是光子到達概率最大的地方，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了黑體、光子的能量、光的衍射、光波是概率波等基礎(chǔ)知識，要求學生在學習過程中要多看書，強化記憶，勤加練習。7．（鄭州三模）用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)射出光電子．為了增大光電子的最大初動能，下列措施可行的是（）A．增大入射光的強度 B．增加入射光的照射時間 C．換用頻率更高的入射光照射鋅板 D．換用波長更長的入射光照射鋅板【分析】根據(jù)光電效應方程判斷最大初動能與什么因素有關(guān)．【解答】解：根據(jù)光電效應方程Ekm＝hv﹣W0得，光電子的最大初動能與入射光的強度、照射時間無關(guān)。入射光的頻率越高，或波長越短，光電子的最大初動能越大。故C正確，A、B、D錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應方程，知道光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)．8．（三明三模）在光電效應實驗中，用某一頻率的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應，下列方法可使光電子的最大初動能變大的是（）A．僅增大入射光的強度 B．僅延長照射時間 C．僅增大入射光的頻率 D．僅增大入射光的波長【分析】光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度無關(guān)，根據(jù)光電效應方程判斷影響光電子最大初動能的因素．【解答】解：A、當發(fā)生光電效應時，增大入射光的強度，則入射光的光子數(shù)目增大，根據(jù)Ekm＝hv﹣W0，光電子的最大初動能不會變大，故A錯誤；B、根據(jù)光電效應方程，Ekm＝hv﹣W0知，僅延長照射時間光電子的最大初動能不會變大，故B錯誤；C、在光電效應中，根據(jù)光電效應方程知，Ekm＝hv﹣W0，改用頻率更大的光照射，光電子的最大初動能變大，故C正確；D、根據(jù)ν=c故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應的條件，以及掌握光電效應方程，并能靈活運用．9．（江蘇模擬）用如圖甲所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象，閉合電鍵S，用頻率為v的光照射光電管時發(fā)生了光電效應。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點坐標為（a，0），與縱軸的交點坐標為（0，﹣b），下列說法中正確的是（）A．普朗克常量為h=aB．斷開電鍵S后，電流表G的示數(shù)不為零 C．僅增加照射光的強度，光電子的最大初動能將增大 D．保持照射光強度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變【分析】根據(jù)光電效應方程得出最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，結(jié)合圖線的斜率和截距進行分析?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)Ekm＝hv﹣W0得，縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于b。當最大初動能為零時，入射光的頻率等于截止頻率，所以金屬的截止頻率為v0＝a，那么普朗克常量為h=bB、電鍵S斷開后，因光電效應現(xiàn)象中，光電子存在最大初動能，因此電流表G的示數(shù)不為零，故B正確。C、根據(jù)光電效應方程可知，入射光的頻率與最大初動能有關(guān)，與光的強度無關(guān)。故C錯誤。D、若保持照射光強度不變，僅提高照射光頻率，則光子數(shù)目減小，那么電流表G的示數(shù)會減小。故D錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應方程，知道最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，同時理解光電子的最大初動能Ek與入射光頻率v圖象的含義。10．（徐匯區(qū)校級月考）用一束光照射鋅板，卻未發(fā)生光電效應現(xiàn)象，這是由于（）A．照射時間太短 B．照射光波頻率太低 C．照射光線太暗 D．照射光波波長太短【分析】發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，極限頻率越大的金屬逸出功越大，且極限頻率與波長成反比，即可求解。【解答】解：A、發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與照射時間的長短無關(guān)，故A錯誤；B、當照射光的頻率太低時，使入射光的頻率小于極限頻率，不會發(fā)生光電效應，故B正確；C、照射光線太暗，說明入射光的強度較小，如果入射光的頻率大于金屬的極限頻率，就會發(fā)生光電效應，故C錯誤；D、當照射光波波長太短，則入射頻率很高，可能使入射光的頻率大于極限頻率，因而可以發(fā)生光電效應，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了發(fā)生光電效應的唯一條件：入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度無關(guān)，同時掌握極限頻率與極限波長的關(guān)系。11．（松江區(qū)二模）愛因斯坦提出光子說是為了解釋（）A．光電效應 B．光的衍射 C．光的電磁說 D．光的干涉【分析】光在傳播過程中能量是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子；愛因斯坦提出了光子說，是為了解釋光電效應現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓簮垡蛩固固岢隽斯庾诱f，是為了解釋光電效應現(xiàn)象，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點評】本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題，熟練掌握愛因斯坦的光子說即可正確解題。12．（惠州模擬）當用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應，下列說法正確的是（）A．從鋅板中打出了光子 B．有正離子從鋅板逸出 C．有電子從鋅板逸出 D．鋅板帶負電【分析】明確光電效應的本質(zhì)，知道當用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應，有光電子從鋅板逸出，從而即可求解?！窘獯稹拷猓鹤贤饩€照射鋅板，發(fā)生光電效應，此時鋅板中有光電子逸出，鋅板失去電子帶正電，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應的實質(zhì)，知道光電子由鋅板逸出，鋅板失去電子帶正電。13．（鹽城三模）如圖所示，在光電效應實驗中，小明用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線甲、乙、丙。下列說法正確的是（）A．甲光的頻率比乙光的小 B．乙光的波長比丙光的長 C．甲、丙兩種光所產(chǎn)生光電子的最大初動能不同 D．乙、丙兩種光照射該光電管陰極的截止頻率不同【分析】由圖象得到單色光甲、乙、丙照射光電管時遏止電壓的大小關(guān)系和飽和光電流大小的關(guān)系，通過遏止電壓分析光的頻率關(guān)系，通過飽和光電流大小關(guān)系分析光強關(guān)系。【解答】解：A、由題中圖像可得用單色光甲、乙照射光電管時遏止電壓不同，由Ek＝hν﹣W0和Ek＝eUc得：eUc＝hν﹣W0，因為甲光照射時的遏止電壓小，所以甲光的頻率小，故A正確；B、由題中圖像可得用單色光乙、丙照射光電管時遏止電壓不同，由Ek＝hν﹣W0和Ek＝eUc得：eUc＝h﹣W0，因為丙光照射時的遏止電壓小，所以丙光的頻率小，又λ=cC、由題中圖像可得用單色光甲、丙照射光電管時遏止電壓相同，故單色光甲、丙的頻率相同，又Ek＝hν﹣W0，故甲、丙兩種光照射時產(chǎn)生光電子的最大初動能相同，故C錯誤；D、截止頻率hν0＝W0，W0只與該光電管陰極材料有關(guān)，故截止頻率相同，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查了光電效應的實驗規(guī)律，作答時需清楚光電效應中相關(guān)概念，如截止頻率、逸出功、光電子最大初動能、飽和光電流、遏止電壓等。要掌握兩個重要方程Ek＝hν﹣W0和Ek＝eUc.14．（德州一模）如表為四種金屬逸出功的值金屬鎢鈣鉀銣逸出功W0/eV4.543.202.252.13已知普朗克常量為h＝6.6×10﹣34J?s，電荷e＝1.6×10﹣19C，如圖所示為某金屬的遏止電壓Uc隨入射光頻率v變化的圖像，該金屬為（）A．鎢 B．鈣 C．鉀 D．銣【分析】根據(jù)愛因斯坦光電效應方程結(jié)合動能定理得到逸出功和極限頻率的關(guān)系，對照圖像分析橫坐標數(shù)值，即可求解?！窘獯稹拷猓河蓯垡蛩固构怆娦匠探Y(jié)合動能定理Ekm＝hγ﹣W0，Ekm＝eUc，逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hγ0由圖像可知γ0=1.1×10故A正確，BCD錯誤故選：A?！军c評】考查了光電效應方程的相關(guān)知識，掌握愛因斯坦光電效應方程對應的Uc﹣v曲線的物理量是解決問題的關(guān)鍵。15．（湖南模擬）某實驗小組在做光電效應的實驗時，用頻率為ν的單色光照射光電管的陰極K，得到光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系圖線如圖所示，已知電子電荷量的絕對值為e，普朗克常量為h，則光電子逸出功為（）A．hν B．eUc C．hν﹣eUc D．hν+eUc【分析】明確圖象的意義，由圖象確定最大初動能，同時利用愛因斯坦光電效應方程求解逸出功?！窘獯稹拷猓河啥糁闺妷号c最大初動能的關(guān)系可得光電子的最大初動能為：Ekm＝eUc，由愛因斯坦光電效應方程：Ekm＝hν﹣W0可得材料的逸出功為：W0＝hν﹣Ekm＝hν﹣eUc，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題考查了光電效應中的飽和光電流強度、光電效應方程、遏止電壓等概念及規(guī)律，作答本題還需能夠理解光電流強度與光電管電壓關(guān)系圖象所表達的物理含義。16．（海陵區(qū)校級四模）下列說法不正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象，證明光是橫波 B．康普頓效應說明光具有波動性 C．光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性 D．電子衍射現(xiàn)象證實了電子的波動性【分析】明確光的波粒二象性，知道廉普頓效應和光電效應說明了光的粒子性；光的干的干涉、衍射說明了光的波動性；注意光是橫波，具有偏振現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓汗獾钠瘳F(xiàn)象，證明光是橫波，廉普頓效應說明x射線具有粒子性，光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性，電子衍射現(xiàn)象證實了電子的波動性，所以ACD正確，B錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了光的波粒二象性，知道光電效應、康普頓效應的意義；明確電磁波均為橫波，具有偏振現(xiàn)象。17．（海淀區(qū)二模）以下現(xiàn)象能說明光具有粒子性的是（）A．用紫外線照射鋅板時有電子射出 B．白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣 C．貼有增透膜的相機鏡頭呈現(xiàn)淡紫色 D．泊松亮斑【分析】根據(jù)實驗現(xiàn)象即可判斷光的粒子性或是波動性?！窘獯稹拷猓篈、用紫外線照射鋅板時有光電子逸出，這是光電效應現(xiàn)象，說明光具有粒子性，故A正確；B、白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣，是薄膜干涉現(xiàn)象，說明光具有波動性，故B錯誤；C、貼有增透膜的相機鏡頭呈現(xiàn)淡紫色，是薄膜干涉現(xiàn)象，說明光具有波動性，故C錯誤；D、泊松亮斑是光繞過障礙物發(fā)生衍射的現(xiàn)象，說明光具有波動性，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查光的粒子性和波動性，知道不同的實驗現(xiàn)象反應的光不同的性質(zhì)。18．（朝陽四模）關(guān)于波粒二象性，下列說法正確的是（）A．光電效應證明了光具有粒子性，康普頓效應證明了光具有波動性 B．光的波長越長，其粒子性越顯著；波長越短，其波動性越顯著 C．不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性 D．電子繞原子核運動時只能在一定的軌道上運動，此時電子只有粒子性，沒有波動性【分析】一切運動的微粒都具有波粒二象性，波長越長，波動性越明顯，據(jù)此可判斷?！窘獯稹拷猓篈、光電效應和康普頓效應都證明了光具有粒子性，故A錯誤；B、光的波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，其波動性越顯著，波長越短，其粒子性越顯著；故B錯誤；CD、一切運動的微粒都具有波粒二象性，電子繞原子核運動時也具有波動性，故C正確，D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查波粒二象性，考查知識點有針對性，重點突出，充分考查了學生掌握知識與應用知識的能力。19．（浙江期中）下列說法正確的是（）A．波長最短的電磁輻射是X射線 B．實現(xiàn)靜電屏蔽一定要用密封的金屬容器 C．光的波動性是光子自身固有的性質(zhì) D．黑體輻射電磁波的強度除與溫度有關(guān)外，還與物體的材料等有關(guān)【分析】γ射線是波長最短的電磁波；金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用；光的波動性是光子自身固有的性質(zhì)；黑體輻射的強度與溫度有關(guān)。【解答】解：A、γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故A錯誤；B、靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器，金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用，故B錯誤；C、波粒二象性是光的根本屬性，與光子之間的相互作用無關(guān)，即光的波動性是光子自身固有的性質(zhì)，故C正確；D、對于一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)，黑體輻射的強度與溫度有關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強度越大，隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了電磁波的特點及應用、靜電屏蔽、波粒二象性、黑體輻射等基礎(chǔ)知識，要求學生對這部分知識要重視課本，強化記憶。20．（岳麓區(qū)校級期末）下列說法中正確的是（）A．黑體熱輻射強度與波長有關(guān)，溫度升高，各種波長的輻射都有增加，且輻射強度的極大值向波長較長的方向移動．普朗克在對黑體輻射的研究時，提出了光子的假說 B．大量的電子通過雙縫后在屏上能形成明暗相間的條紋，這表明所有的電子都落在明條紋處 C．電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性 D．光波是一種概率波．光的波動性是由于光子之間的相互作用引起的，這是光子自身的固有性質(zhì)【分析】黑體輻射隨著波長越短溫度越高輻射越強；德布羅意提出物質(zhì)波，認為一切物體均有波粒二象性；波粒二象性是光的根本屬性，與光子之間的相互作用無關(guān)．【解答】解：A、根據(jù)黑體輻射的規(guī)律可知，隨溫度的升高，相同波長的光輻射強度都會增加，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。故A錯誤。B、大量的電子通過雙縫后在屏上能形成明暗相間的條紋，這表明落在明條紋處的電子較多、落在暗條紋出的電子較少，故B錯誤。C、任何一個運動著的物體，小到電子質(zhì)子大到行星太陽，都有一種波與之對應這種波稱為物質(zhì)波，故電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性，故C正確。D、波粒二象性是光的根本屬性，與光子之間的相互作用無關(guān)，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題要掌握黑體輻射的規(guī)律，知道任何一個運動著的物體，小到電子質(zhì)子大到行星太陽，都有一種波與之對應這種波稱為物質(zhì)波．平時要注意基礎(chǔ)知識的積累．二．多選題（共10小題）21．（市中區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論 B．大量的電子通過雙縫后在屏上能形成明暗相間的條紋，這表明所有的電子都落在明條紋處 C．光波是一種概率波，光的波動性是由于光子之間的相互作用引起的，這是光子自身的固有性質(zhì) D．電子和其他微觀粒子都具有波粒二象性【分析】普朗克之所以要提出量子化理論是為了對于當時經(jīng)典物理無法解釋的“紫外災難”進行解釋，第一次提出了能量量子化理論；物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動，波粒二象性是光的根本屬性，與光子之間的相互作用無關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、普朗克第一次提出了能量量子化理論，解釋了黑體輻射現(xiàn)象，故A正確；B、大量的電子通過雙縫后在屏上能形成明暗相間的條紋，這表明落在明條紋處的電子較多、落在暗條紋出的電子較少，故B錯誤；C、波粒二象性是光的根本屬性，與光子之間的相互作用無關(guān)，故C錯誤；D、任何一個運動著的物體，小到電子質(zhì)子大到行星太陽，都有一種波與之對應這種波稱為物質(zhì)波，故電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性，故D正確。故選：AD?！军c評】本題要掌握黑體輻射的規(guī)律，知道任何一個運動著的物體，小到電子質(zhì)子大到行星太陽，都有一種波與之對應這種波稱為物質(zhì)波．平時要注意基礎(chǔ)知識的積累。22．（市中區(qū)校級月考）下列說法中正確的有（）A．普朗克為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說 B．黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān) C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復雜的結(jié)構(gòu) D．原子核內(nèi)任何兩個質(zhì)子間核力總大于它們間的庫侖力【分析】黑體輻射時波長越短，溫度越高時，其輻射強度越強。愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復雜有結(jié)構(gòu)。核力是短程力，作用范圍在1.5×10﹣15m內(nèi)?！窘獯稹拷猓篈、愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說，故A錯誤；B、由黑體輻射規(guī)律可知，輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，故B正確；C、天然放射現(xiàn)象中的放射線來自于原子核，說明原子核中有復雜結(jié)構(gòu)，故C正確；D、核力是短程力，作用范圍在1.5×10﹣15m，超出這個范疇，核力急劇減小，故原子核內(nèi)任何兩個質(zhì)子間核力可能小于它們間的庫侖力，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查光子說、黑體輻射、核力等原子物理的基本內(nèi)容，要注意明確相關(guān)物理學史，知道天然放射性現(xiàn)象說明了原子核具有復雜結(jié)構(gòu)。23．（廣陵區(qū)校級模擬）基于下列四幅圖的敘述正確的是（）A．由甲圖可知，黑體溫度升高時，各種波長的電磁波輻射強度都增加，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動 B．由乙圖可知，a光光子的頻率高于b光光子的頻率 C．由丙圖可知，該種元素的原子核每經(jīng)過7.6天就有14發(fā)生衰變D．由丁圖可知，中等大小的核的比結(jié)合能量大，這些核最穩(wěn)定【分析】隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動；遏止電壓和最大初動能成正比，入射光的頻率越大，最大初動能越大；由丙圖可知，該種元素的原子核每經(jīng)過7.6天還有14【解答】解：A、由甲圖可知，黑體溫度升高時，各種波長的電磁波輻射強度都增加，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。故A正確；B、遏止電壓和最大初動能成正比。由乙圖可知，b光對應的遏止電壓絕對值最大，產(chǎn)生光電效應的最大初動能最大，所以b光光子的頻率高于a光光子的頻率。故B錯誤；C、由丙圖可知，該種元素的原子核每經(jīng)過7.6天還有14D、由丁圖可知，中等大小的核的比結(jié)合能量大，這些核最穩(wěn)定。故D正確；故選：AD?！军c評】本題考查了黑體和黑體輻射、半衰期、比結(jié)合能、光電效應等知識點。對于原子物理部分知識很多是屬于記憶部分的，因此需要注意平時的記憶與積累。24．（江蘇二模）下列說法正確的有（）A．研究表明，一般物體的電磁輻射僅與溫度有關(guān) B．電子的衍射圖樣證實了電子的波動性 C．α粒子散射實驗是估測原子核半徑最簡單的方法 D．結(jié)合能越大的原子核，核子的平均質(zhì)量越大【分析】根據(jù)熱輻射定義以及熱輻射強度的決定因素分析即可；根據(jù)物質(zhì)波假設(shè)，運動的物體也具有波動性，以及其實驗驗證電子的衍射作答；盧瑟福通過α粒子散射實驗建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)粒子散射的情況即可估算出原子核的大小；根據(jù)核子平均質(zhì)量曲線與比結(jié)合能曲線分析即可；【解答】解：A、一般物體的熱輻射，除了與溫度有關(guān)外還與表面情況有關(guān)，鼓A錯誤；B、電子的衍射證明了物質(zhì)波觀點是正確的，表明電子也具有波動性，故B正確；C、盧瑟福在用α粒子轟擊金箔的實驗中發(fā)現(xiàn)大多粒子能穿透金箔，只有少量的粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，提出原子核式結(jié)構(gòu)學說，并能估測原子核的半徑，故C正確；D、如圖所示，根據(jù)核子平均質(zhì)量曲線與比結(jié)合能曲線，可知比結(jié)合能越小，原子核越不穩(wěn)定，核子平均質(zhì)量越大，與結(jié)合能無關(guān)，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查了熱輻射、物質(zhì)波的實驗驗證、α粒子散射實驗以及結(jié)合能，解題關(guān)鍵是要明確相關(guān)的物理概念與物理模型，熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點，能區(qū)分結(jié)合能與比結(jié)合能，知道比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系以及核子平均質(zhì)量與核子數(shù)的關(guān)系。25．（柯橋區(qū)期末）用如圖所示的裝置演示光電效應，當用某種頻率的光照射到光電管上時，電流表A的讀數(shù)為I，若改用更高頻率的光照射，此時（）A．將開關(guān)S斷開，則沒有電流流過電流表A B．滑動變阻器的觸頭c向b端移動，光電子到達陽極時的速度必將變小 C．只要電源的電壓足夠大，將變阻器的觸頭c向a端移動，光電管中可能沒有光電子產(chǎn)生 D．只要電源電壓足夠大，將變阻器的觸頭c向a端移動，電流表A讀數(shù)可能為0【分析】發(fā)生光電效應的條件：γ＞γ0，可知道入射頻率越高，則光電子的最大初動能越大，而在電場力作用下，到達陽極，從而形成光電流，即可求解?！窘獯稹拷猓篈、即使開關(guān)S斷開，由于入射光的頻率更高，則導致光電子的最大初動能更大，當能到達陽極時，則有電流流過電流表A，所以A錯誤。B、觸頭c向b端移動，導致陽極與陰極的遏止電壓減小，雖電場力也減小，所以電子獲得的加速度減小，但加速度與速度反向，則光電子到達陽極時的速度必將變小，B正確；C、若電源的電壓足夠大，將變阻器的觸頭c向a端移動，遏止電壓增大，電流表A讀數(shù)可能為0，但光電管中一定有光電子產(chǎn)生，原因是沒有改變光電效應發(fā)生條件，故C錯誤；D正確。故選：BD。【點評】解決本題的關(guān)鍵是掌握光電效應的條件γ＞γ0以及光電流大小與什么因素有關(guān)，注意正向電壓與反向電壓的區(qū)別。26．（通州區(qū)校級期末）氫原子能級圖如圖所示，氫原子從n≥3的各個能級直接躍遷至n＝2能級時，輻射光的譜線稱為巴爾末線系。關(guān)于巴爾末線系，下列說法正確的有（）A．波長最長的譜線對應光子的能量為1.89eV B．大量處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷過程，可輻射出6種處于巴爾末線系的光子 C．氫原子從n＝3能級躍遷至n＝2能級時，輻射出的光子不能使逸出功為2.25eV的金屬發(fā)生光電效應 D．若氫原子從n＝4能級躍遷至n＝2能級時輻射出的光子能使某金屬發(fā)生光電效應，則光電子的最大初動能為2.55eV【分析】根據(jù)能級間躍遷輻射的光子能量與能級差的關(guān)系以及頻率與波長的關(guān)系求解；根據(jù)光電效應方程判斷最大初動能?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)玻爾理論可知，巴爾末線系中波長最長的譜線對應光子的能量為從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級發(fā)出的，大小為：E＝E3﹣E2＝﹣1.51eV﹣（﹣3.4eV）＝1.89eV，故A正確；B、巴耳末系是指氫原子由高能級向n＝2能級躍遷時釋放的光子，處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷輻射出的6種光子中只有從n＝4→2與n＝3→2的屬于巴耳末系，即2種，故B錯誤；C、能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，從n＝3躍遷到n＝2的能級時輻射的能量是1.89eV，不能使逸出功為2.25eV的金屬發(fā)生光電效應，故C正確；D、氫原子從n＝4能級躍遷至n＝2能級時，輻射的光子的能量：E′＝E4﹣E2═﹣0.85eV﹣（﹣3.4eV）＝2.55eV，該光照射到金屬上發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能Ekm＝E′﹣W0，逸出功不可能為零，則光電子的最大初動能不可能為2.55eV，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題的突破口是知道能級間躍遷輻射的光子能量與能級差的關(guān)系。27．（浙江月考）下列判斷正確的是（）A．水底同一深度并列紅、黃、綠、紫四個小球，從水面正上方觀察紫球最淺 B．愛因斯坦最早認識到了能量子的意義，提出光子說，并成功地解釋了光電效應現(xiàn)象 C．均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場 D．在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度【分析】本題考查光的折射、光子說、麥克斯韋電磁場理論及重核裂變的知識?！窘獯稹拷猓篈.光折射成像時，視覺深度h=HB.是愛因斯坦最早認識到能量子的意義，提出光子說，并成功地解釋光電效應現(xiàn)象，故B選項正確；C.由麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場將產(chǎn)生恒定的磁場，故C選項錯誤；D.鎘棒可以吸收中子，進而實現(xiàn)控制核反應速度的目的，故D選項正確。故選：ABD?！军c評】本題需要學生了解光的折射、光電效應、麥克斯韋電磁場理論和重核裂變知識，難度適中。28．（廣州期末）在圖示的光電效應實驗中，將滑動觸頭P移到a端。用單色光M照射陰極K時，電流計G的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；將滑動觸頭P移到b端，用單色光N照射陰極K時，電流計G的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則下列說法錯誤的是（）A．M光的強度一定小于N光的強度 B．M光的頻率一定大于N光的頻率 C．用N光照射陰極K時將P移到a端，電流計G的指針一定會發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．用M光照射陰極K時將P移到c處，電流計G的指針可能會發(fā)生偏轉(zhuǎn)【分析】能否發(fā)生光電效應與照射光的強度無關(guān)，發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，滑動觸頭P移到a端時，加的是正向電壓，用N光照射陰極K時電流計G的指針一定會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！窘獯稹拷猓篈、能否發(fā)生光電效應與照射光的強度無關(guān)，故選項A說法錯誤；BD、滑動觸頭P移到a端時，A極的電勢高于K極的電勢，用M光照射時電流計G的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明M光不能使陰極K發(fā)生光電效應，即M光的頻率低于陰極K的極限頻vc，P移到任何位置，電流計G的指針均不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；滑動觸頭P移到b端時，A極的電勢低于K極的電勢，用單色光N照射陰極K時電流計G的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明N光照射時會產(chǎn)生光電效應，即N光的頻率高于vc，則M光的頻率低于N光的頻率；故選項BD說法錯誤；C、滑動觸頭P移到a端時，加的是正向電壓，用N光照射陰極K時電流計G的指針一定會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選項C說法正確。由于本題選擇錯誤的，故選：ABD?！军c評】本題考查光電效應發(fā)生的條件，這部分內(nèi)容要求學生在理解的基礎(chǔ)上識記積累，難度不大。29．（洛陽月考）為應對某些西方國家對我國的高端技術(shù)的打壓，我們現(xiàn)在研發(fā)成功“世界上首臺分辨率最高的紫外超分辨光刻裝備”，對芯片制造領(lǐng)域技術(shù)突破作出重大貢獻，光刻所用光的波長越短，分辨率越高。下面關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的說法是（）A．光不可能同時既具有波動性，又具有粒子性 B．頻率越大的光其粒子性越顯著，頻率越小的光其波動性越顯著 C．光在傳播時往往表現(xiàn)出粒子性，光在跟物質(zhì)相互作用時往往表現(xiàn)出波動性 D．大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性，個別光子產(chǎn)生的效果往往顯示出粒子性【分析】光的波粒二象是統(tǒng)一的；頻率越大的光其粒子性越顯著，頻率越小的光其波動性越顯著；傳播時往往表現(xiàn)出的波動性，跟物質(zhì)相互作用時往往表現(xiàn)出粒子性；大量的光子波動性比較明顯，個別光子粒子性比較明顯?！窘獯稹拷猓篈、光的波粒二象性是指光既具有波動性，又具有粒子性，二者是統(tǒng)一的，故A錯誤；B、在光的波粒二象性中，頻率越大的光其粒子性越顯著，頻率越小的光其波動性越顯著，故B正確；C、光在傳播時往往表現(xiàn)出的波動性，光在跟物質(zhì)相互作用時往往表現(xiàn)出粒子性，故C錯誤；D、光既具有粒子性，又具有波動性，大量的光子波動性比較明顯，個別光子粒子性比較明顯，故D正確。故選：BD?！军c評】本題以我們現(xiàn)在研發(fā)成功“世界上首臺分辨率最高的紫外超分辨光刻裝備”為情境載體，考查了光的波粒二象性的知識，有助于培養(yǎng)學生學習物理的興趣，能夠提升學生的愛國熱情，滲透了物理學科核心素養(yǎng)。30．（青山區(qū)校級期末）關(guān)于熱輻射，下列說法中正確的是（）A．一切物體都在輻射電磁波 B．任何物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān) C．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān) D．黑體能完全吸收入射的各種波長的電磁波【分析】熱輻射是物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象．溫度較低時熱輻射，主要以不可見的紅外光進行輻射，當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區(qū)．當物體的溫度在500℃以上至800℃時，熱輻射中最強的波長成分在可見光區(qū)．能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體．普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一；原子向外輻射光子后，能量減小，加速度增大．黑體輻射隨著波長越短溫度越高輻射越強．【解答】解：A、自然界的任何物體都向外輻射紅外線，溫度越高，輻射電磁波的本領(lǐng)越強，故A正確；B、實際物體輻射電磁波情況與溫度、表面情況、材料都有關(guān)；黑體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)，是實際物體的理想化模型；故B錯誤；C、黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，溫度升高時，黑體輻射強度的極大值向波長減小的方向移動，故C正確；D、能完全吸收入射的各種波長的電磁波的理想物體叫做黑體，故D正確；故選：ACD?！军c評】本題知識點較為冷僻，關(guān)鍵熟悉黑體輻射的特點，要多看書，注意掌握黑體輻射的規(guī)律是解題的關(guān)鍵．三．填空題（共7小題）31．在自然界生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠和其他生物通過營養(yǎng)關(guān)系構(gòu)成食物鏈，在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要的作用。蛇是老鼠的天敵，它是通過接收熱輻射來發(fā)現(xiàn)老鼠的。假設(shè)老鼠的體溫約37℃，它發(fā)出的最強的熱輻射的波長為λm．根據(jù)熱輻射理論，λm與輻射源的絕對溫度T的關(guān)系近似為Tλm＝2.90×10﹣3m?K。（1）老鼠發(fā)出最強的熱輻射的波長為A．7.8×10﹣5mB．9.4×10﹣6mC．1.16×10﹣4mD．9.7×10﹣8m（2）老鼠發(fā)生的最強的熱輻射屬于CA．可見光波段B．紫外波段C．紅外波段D．X射線波段【分析】根據(jù)題中信息可求最強熱輻射的波長；根據(jù)可見光的波長范圍判斷即可；【解答】解：（1）老鼠的體溫T＝（273+37）K＝310K由題設(shè)條件λm與T的近似關(guān)系式：λmT＝2.90×10﹣3m?K，得λm=2.90×10?3310m≈9.4（2）可見光的波長范圍4.0×10﹣7～7.0×10﹣7m，λm大于此范圍，所以屬于紅外線，C正確；故答案為：（1）B；（2）C；【點評】本題主要考查學生讀取信息，篩選信息的能力，把這種能力應用到處理生活中的實際問題之中，平時多聯(lián)系并加以總結(jié)。32．（黃浦區(qū)二模）用單色光a照射某金屬表面，單位時間內(nèi)飛出的光電子數(shù)為m?，F(xiàn)改用頻率更大、強度較弱的單色光b照射該金屬，則b光的光子能量大于a光的光子能量，單位時間內(nèi)飛出金屬表面的光電子數(shù)小于m（均選填“大于”，“小于”或“等于”）?！痉治觥抗庾拥哪芰颗c頻率成正比；光電子的數(shù)目與入射光的強度成正相關(guān)?！窘獯稹拷猓河晒庾幽芰康谋磉_式?＝hν可知，入射光的頻率越大，光子能量越大，所以b光的光子能量大于a光的光子能量；單位時間內(nèi)飛出的光電子的數(shù)目與入射光的強度有關(guān)，b光的光照強度弱，所以單位時間內(nèi)飛出的光電子數(shù)目少。故答案為：大于；小于【點評】本題考查光電效應實驗，需要理解并熟記實驗規(guī)律。33．（相城區(qū)校級期中）真空中有不帶電的金屬鉑板和鉀板，其極限波長分別為λ1和λ2，用波長為λ（λ1＜λ＜λ2）的單色光持續(xù)照射兩板面，則帶上正電的金屬板是鉀板（選填“鉑板“或“鉀板“）。已知真空中光速為c，普朗克常量為h，從金屬板表面飛出的電子的最大初動能為?c(λ【分析】極限波長大的極限頻率??；利用光電效應方程求出電子的初動能【解答】解：因λ1＜λ＜λ2，則γ1＞γ＞γ2，即鉀板發(fā)生了光電效應，鉀板帶正電。金屬板表面飛出的電子的最大初動能為：EK＝hγ﹣hγ2＝h（cλ?故答案為：鉀板，?c(【點評】考查光電效應的應用，熟記光電效應方程即可輕松解題，解答本題也可以使用排除法。34．（寶山區(qū)二模）如圖，將潔凈的鋅板用導線連接在驗電器上，用紫外線燈照射鋅板時，觀察到驗電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時，光電子從鋅板表面逸出，驗電器帶正電?！痉治觥吭搶嶒炇峭ㄟ^紫外線照射鋅板，發(fā)生光電效應，鋅板失去電子帶正電，光電效應說明光具有粒子性?！窘獯稹拷猓河米贤饩€照射鋅板，觀察到驗電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明發(fā)生了光電效應，有光電子從鋅板逸出，鋅板失去電子帶正電，驗電器與鋅板相連，則驗電器的金屬球和金屬指針帶正電。故答案為：光電子；正?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應的實質(zhì)以及光電效應的條件，知道鋅板失去電子帶正電是解答的關(guān)鍵，基礎(chǔ)題。35．（鹽城模擬）在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為λ0，該金屬的逸出功為hcλ0。若用波長為λ（λ＜λ0）的單色光做實驗，則其截止電壓為?c【分析】逸出功W0＝hγc，根據(jù)該公式求出金屬逸出功的大小。根據(jù)光電效應方程，結(jié)合Ekm＝eU求出遏止電壓的大小。【解答】解：金屬的逸出功為：W0＝hγ0＝hcλ根據(jù)光電效應方程知：Ekm＝hcλ?h結(jié)合Ekm＝eU得知遏止電壓為：U=?c故答案為：hcλ0【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應方程，以及掌握最大初動能與遏止電壓的關(guān)系。36．（上海二模）如圖甲，讓一束紅色的激光通過雙縫，在光屏上觀察到的圖案應該是圖乙。該實驗說明了光具有波動性（波粒二象性、波動性、粒子性）?！痉治觥侩p縫干涉，得到是均勻間距的條紋；該實驗說明了光具有波動性。【解答】解：讓一束紅色的激光通過雙縫，會發(fā)生是雙縫干涉，得到是均勻間距的條紋，所以在光屏上觀察到的圖案應該是圖乙；該實驗說明了光具有波動性。故答案為：乙；波動性?！军c評】本題通過雙縫干涉實驗說明了光具有波動性。這種題型考查的是基礎(chǔ)知識，難度不大。37．（渭濱區(qū)期末）質(zhì)量為5t的汽車，當它以20m/s的速度運動時，其德布羅意波長為6.63×10﹣39m．【分析】先計算出汽車的動量，然后根據(jù)德布羅意波長公式求解．【解答】解：汽車的動量：P＝mv＝5×103×20＝105kg?m/s根據(jù)德布羅意波長公式有：λ=?故答案為：6.63×10﹣39m【點評】該題考查德布羅意波長的公式，記住德布羅意波長的公式：λ=?四．實驗題（共4小題）38．（臨夏市校級期末）在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏靜電計相連，用弧光燈（紫外線）照射鋅板時，靜電計的指針就張開一個角度，如圖所示，這時（1）鋅板帶正電，指針帶正電（填“正”或“負”）；（2）若用黃光照射鋅板，則可能不產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象（填“一定”或“可能”）?！痉治觥坑没」鉄粽丈滗\板，發(fā)生光電效應，鋅板失去電子，從而可以得出鋅板和指針的電性，并依據(jù)光電效應發(fā)生條件，即可求解?！窘獯稹拷猓海?）鋅板在弧光燈照射下，發(fā)生光電效應，有光電子逸出，鋅板失去電子帶正電，驗電器與鋅板相連，導致指針帶正電。（2）黃光的頻率小于紫外線的頻率，可能小于金屬的極限頻率，可能不會發(fā)生光電效應。故答案為：（1）正，正；（2）可能【點評】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應的成因，以及知道金屬失去電子帶正電，并掌握入射光的頻率與金屬的極限頻率的關(guān)系，是解題的關(guān)鍵。39．（上饒期末）如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，驗電器指針保持一定偏角。（1）驗電器帶正電荷（填“負電荷”或“正電荷”）；（2）現(xiàn)用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將減?。ㄌ睢霸龃蟆?、“減小”或“不變”）；（3）使驗電器指針回到零，再用相同強度的黃光燈照射鋅板，驗電器指針無偏轉(zhuǎn)。那么，若改用光照強度更大的紅光燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針無（填“有”或“無”或“可能”）偏轉(zhuǎn)；若改用光照強度更弱的藍光燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針可能（填“有”或“無”或“可能”）偏轉(zhuǎn)?！痉治觥坑米贤饩€照射鋅板，發(fā)生光電效應，鋅板帶正電，用帶負電的金屬小球與鋅板接觸，結(jié)合電量的變化判斷驗電器指針偏角的變化。當入射光的頻率大于極限頻率時發(fā)生光電效應，根據(jù)光電效應的條件，結(jié)合入射光的頻率大小判斷是否發(fā)生光電效應，從而判斷驗電器指針是否偏轉(zhuǎn)?！窘獯稹拷猓海?）紫外線燈照射鋅板，鋅板發(fā)生光電效應，有電子從鋅板逸出，鋅板失去電子而帶正電，與鋅板相連的驗電器帶正電。（2）在A處用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶少量負電的金屬小球與鋅板接觸，會使鋅板上帶的正電減少，驗電器指針偏角將減小。（3）黃光燈照射鋅板，驗電器指針無偏轉(zhuǎn)，說明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應；改用紅光燈照射鋅板，紅光的頻率小于黃光的頻率，紅光也不能使鋅板產(chǎn)生光電效應，驗電器指針無偏轉(zhuǎn)；若改用光照強度更弱的藍光燈照射鋅板，藍光的頻率大于黃光的頻率，藍光頻率可能大于鋅板的極限頻率，可能使鋅板發(fā)生光電效應，驗電器指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故答案為：（1）正電荷；（2）減小；（3）無；可能?！军c評】本題考查了光電效應現(xiàn)象，解決本題的關(guān)鍵知道光電效應的實質(zhì)與發(fā)生光電效應的條件，發(fā)生光電效應時有光電子從金屬表面逸出，金屬板在失去電子后帶正電。40．（漣水縣校級月考）（1）如圖所示是研究光電效應規(guī)律的電路。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為8.6eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為5.0V；則光電管陰極材料的逸出功為3.6eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)為零。（選填“為零”、或“不為零”）（2）用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應，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a光光子的頻率大于b光光子的頻率（選填“大于”、“小于”、“等于”）；a光的強度大于b光的強度（選填“大于”、“少于”、“等于”）?！痉治觥繌膱D中可知，所加的電壓為反向電壓，電流計的讀數(shù)恰好為零，此時電壓表的示數(shù)為6.0V，可知光電子的最大初動能，根據(jù)光電效應方程EKm＝hγ﹣W0，求出逸出功。光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)。反向截止電壓大的則初動能大，初動能大的則頻率高，通過圖象判定a、b兩種單色光誰的頻率大，再依據(jù)光電流的大小，從而確定光的強弱?！窘獯稹拷猓海?）電流計的讀數(shù)恰好為零，此時電壓表的示數(shù)為5.0V，知光電子的最大初動能為5.0eV。根據(jù)光電W0＝hγ﹣EKm＝8.6﹣5.0＝3.6eV。光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)。所以增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)為零。（2）由題意可得a光照射光電管時反向截止電壓大，使其逸出的光電子最大初動能大，所以a光光子的頻率大；由圖可知，a的光電流較大，因此a光的光強大于b光；故本題答案為：（1）3.6，為零；（2）大于，大于?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應方程EKm＝hγ﹣W0，以及知道光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)?？疾榉聪螂妷号c光電子的頻率關(guān)系，掌握光電流與光的強度有關(guān)，而與光的頻率無關(guān)的內(nèi)容，同時理解圖象的含義是解題的關(guān)鍵。41．（常州期末）如圖甲所示為氫原子的能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖象如圖丙，則金屬的逸出功W＝6.75eV；將上述各種頻率的光分別照射到電路陰極K上，共有3種頻率的光能產(chǎn)生光電流?！痉治觥扛鶕?jù)愛因斯坦的光電效應方程計算出光電子的最大初動能，然后即可計算出逸出功；分別計算出每個光子的頻率，進而判斷能否發(fā)生光電效應?！窘獯稹拷猓篬1]、大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率最高的光子是對應著從n＝4到n＝1的躍遷，頻率最高光子的能量為hvm＝E4﹣E1＝12.75eV，由圖可知輻射光電子的最大初動能為6eV，根Ekm＝hv﹣W可知金屬的逸出功W＝12.75eV﹣6eV＝6.75eV；[2]、從n＝4到低能級的躍遷中能輻射出6種不同頻率的光子，其中光子能量大于6.75eV的躍遷有：n＝2到n＝1的躍遷，輻射光子的能量為（﹣3.4）﹣（﹣13.6）eV＝10.2eV；n＝3到n＝1的躍遷，輻射光子的能量為（﹣1.51）﹣（﹣13.6）eV＝12.09eV；n＝4到n＝1的躍遷，輻射光子的能量為（﹣0.85）﹣（﹣13.6）eV＝12.75eV；其余躍遷光子能量小于6.75eV：n＝4到n＝2的躍遷，輻射光子的能量（﹣0.85）﹣（﹣3.4）eV＝2.55eV；所以各種頻率的光分別照射到電路陰極K上，共有3種頻率的光能產(chǎn)生光電流。故答案為：6.75，3。【點評】本題考查的就是對光電效應以及電子的能級躍遷兩個方面的理解。五．計算題（共5小題）42．（江蘇模擬）我國中微子探測實驗利用光電管把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。如圖所示，A和K分別是光電管的陽極和陰極，加在A、K之間的電壓為U?，F(xiàn)用發(fā)光功率為P的激光器發(fā)出頻率為v的光全部照射在K上，回路中形成電流。已知陰極K材料的逸出功為W0，普朗克常量為h，電子電荷量為e。（1）求光電子到達A時的最大動能Ekm；（