2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)課時檢測六十八波粒二象性含解析新人教版

PAGE4-波粒二象性1.如圖所示，當(dāng)弧光燈射出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，則該試驗(yàn)()A．只能證明光具有波動性 B．只能證明光具有粒子性C．只能證明光能夠發(fā)生衍射 D．證明光具有波粒二象性解析：選D弧光燈射出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明白光具有波動性；驗(yàn)電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明白光具有粒子性，所以該試驗(yàn)證明白光具有波粒二象性，D正確。2．四種金屬的逸出功W0如表所示，以下說法正確的是()金屬鈣鈉鉀銣W0/eV3.202.292.252.13A.逸出功就是使電子脫離金屬所做的功B．四種金屬中，鈣的極限頻率最小C．若某種光照耀鈉時有光電子逸出，則照耀鈣時也肯定有光電子逸出D．若某種光照耀四種金屬時均發(fā)生光電效應(yīng)，則銣逸出電子的最大初動能最大解析：選D逸出功是每個電子從這種金屬中飛出過程中，克服金屬中正電荷引力所做的功的最小值，故A錯誤；四種金屬中，鈣的逸出功最大，依據(jù)W＝hν0可知，極限頻率最大，選項(xiàng)B錯誤；因鈣的逸出功大于鈉的逸出功，則若某種光照耀鈉時有光電子逸出，則照耀鈣時不肯定有光電子逸出，選項(xiàng)C錯誤；若某種光照耀四種金屬時均發(fā)生光電效應(yīng)，因銣的逸出功最小，則逸出電子的最大初動能最大，選項(xiàng)D正確。3．用很弱的光做雙縫干涉試驗(yàn)，把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不行能同時有兩個光子存在，如圖所示是不同數(shù)量的光子照耀到感光膠片上得到的照片。這些照片說明()A．光只有粒子性沒有波動性B．光只有波動性沒有粒子性C．少量光子的運(yùn)動顯示波動性，大量光子的運(yùn)動顯示粒子性D．少量光子的運(yùn)動顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動顯示波動性解析：選D由題圖可以看出，少量光子的運(yùn)動顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動顯示波動性，故D正確。4.已知金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)時產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek跟入射光的頻率的關(guān)系圖像如圖中的直線1所示。某種單色光照耀到金屬鋅的表面時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E1。若該單色光照耀到另一金屬表面時產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E2，E2＜E1，關(guān)于這種金屬的最大初動能Ek跟入射光的頻率的關(guān)系圖像應(yīng)是如圖中的()A．a(chǎn) B．bC．c D．上述三條圖線都不正確解析：選A依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可得Ek＝hν－h(huán)ν0，圖線的橫軸截距表示截止頻率，圖線的斜率表示普朗克常量，可知圖線應(yīng)與a圖線平行，因?yàn)榻饘俨煌?，則截止頻率不同。故A正確，B、C、D錯誤。5．(多選)如圖所示，電路中全部元件完好，但光照耀到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其緣由可能是()A．入射光太弱 B．入射光波長太長C．光照時間短 D．電源正、負(fù)極接反解析：選BD若入射光波長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)B正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若使該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)D正確。6．(2024·北京高考)光電管是一種利用光照耀產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時，可能形成光電流。表中給出了6次試驗(yàn)的結(jié)果。組次入射光子的能量/eV相對光強(qiáng)光電流大小/mA逸出光電子的最大動能/eV第一組1234.04.04.0弱中強(qiáng)2943600.90.90.9其次組4566.06.06.0弱中強(qiáng)2740552.92.92.9由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是()A．兩組試驗(yàn)采納了不同頻率的入射光B．兩組試驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同C．若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動能為1.9eVD．若入射光子的能量為5.0eV，相對光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大解析：選B由光子的能量E＝hν，可知若入射光子的能量不同，則入射光子的頻率不同，A正確。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝W＋Ek，可求出兩組試驗(yàn)的逸出功W均為3.1eV，故兩組試驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)相同，B錯誤。由hν＝W＋Ek，W＝3.1eV，當(dāng)hν＝5.0eV時，Ek＝1.9eV，C正確。相對光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時間內(nèi)射出的光子數(shù)越多，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，形成的光電流越大，D正確。本題選不正確的，故選B。7．(多選)如圖所示是用光照耀某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的改變圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。由圖可知()A．該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB．該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC．該圖線的斜率表示普朗克常量D．該金屬的逸出功約為1.8eV解析：選ACD由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，題圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項(xiàng)A正確，B錯誤；圖線的斜率表示普朗克常量h，C正確；該金屬的逸出功W0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×1014J≈1.8eV，選項(xiàng)D正確。8.(多選)用同一光電管探討a、b、c三束單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間的電壓U的關(guān)系曲線如圖所示，由此可推斷()A．a(chǎn)、b、c的頻率關(guān)系為νa＞νb＞νcB．a(chǎn)、b、c的頻率關(guān)系為νa＝νc＜νbC．用三束單色光照耀光電管時，a光使其逸出的光電子最大初動能大D．用三束單色光照耀光電管時，b光使其逸出的光電子最大初動能大解析：選BD由題圖可知a、c光的遏止電壓相同，且小于b光的遏止電壓，由公式eq\f(1,2)mvc2＝qUc，可知b光照耀時間電子的最大初動能大，C錯誤，D正確；又由愛因斯坦光電效應(yīng)方程有hν＝eq\f(1,2)mvc2＋W0，綜合以上分析可知三束單色光的頻率關(guān)系應(yīng)為νa＝νc＜νb，A錯誤，B正確。9.探討光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負(fù)極。加反向電壓時，反之。當(dāng)有光照耀K極時，下列說法正確的是()A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時，才會有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度肯定越大解析：選BK極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當(dāng)入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項(xiàng)A錯誤；依據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，選項(xiàng)B正確；光電管加反向電壓時，只要反向電壓小于遏止電壓，就會有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯誤；在未達(dá)到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強(qiáng)度肯定越大，達(dá)到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。10.如圖所示，有一束單色光入射到極限頻率為ν0的金屬板K上，具有最大初動能的某出射電子，沿垂直于平行板電容器極板的方向，從左側(cè)極板上的小孔入射到兩極板間的勻強(qiáng)電場后，到達(dá)右側(cè)極板時速度剛好為零。已知電容器的電容為C，帶電量為Q，極板間距為d，普朗克常量為h，電子電量的肯定值為e，不計電子的重力。關(guān)于電容器右側(cè)極板的帶電狀況和入射光的頻率ν，以下推斷正確的是()A．帶正電，ν0＋eq\f(Qe,Ch) B．帶正電，ν0＋eq\f(Qe,Chd)C．帶負(fù)電，ν0＋eq\f(Qe,Ch) D．帶負(fù)電，ν0＋eq\f(Qe,Chd)解析：選C