（浙江選考）2021版新高考物理一輪復(fù)習(xí) 17 第十三章 近代物理 1 第1節(jié) 波粒二象性教學(xué)案

第十三章 近代物理知識(shí)內(nèi)容考試要求真題統(tǒng)計(jì)2016.102017.42017.112018.42018.112019.42020.11.能量量子化b152.光的粒子性c15153.粒子的波動(dòng)性c4.概率波b5.不確定性關(guān)系b146.電子的發(fā)現(xiàn)a7.原子的核式結(jié)構(gòu)模型b8.氫原子光譜b15149.玻爾的原子模型c1515151410.原子核的組成a411.放射性元素的衰變c1415412.探測(cè)射線的方法a13.放射性的應(yīng)用與防護(hù)a 14.核力與結(jié)合能c1614141515.核裂變c16161416.核聚變c417.粒子和宇宙a第1節(jié)波粒二象性【基礎(chǔ)梳理】提示：電子光電子大于增大hhW0干涉波動(dòng)性光電效應(yīng)粒子性波動(dòng)粒子【自我診斷】 判一判(1)只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)()(2)光電子就是光子()(3)極限頻率越大的金屬材料逸出功越大()(4)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()(5)入射光的頻率越大，逸出功越大()提示：(1)×(2)×(3)(4)×(5)× 做一做在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為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改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大提示：選AD.增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于照射光的頻率，而與照射強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時(shí)，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)hW逸mv2可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動(dòng)能增大，故選項(xiàng)D正確對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的理解【典題例析】(2020·杭州質(zhì)檢)現(xiàn)用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生下列說(shuō)法正確的是()A保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B入射光的頻率變高，飽和光電流變大C入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生解析根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，則飽和光電流變大，選項(xiàng)A正確由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，入射光的頻率變高，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能變大，而飽和光電流與入射光的頻率和光強(qiáng)都有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時(shí)，就不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒(méi)有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AC1905年是愛(ài)因斯坦的“奇跡”之年，這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時(shí)代意義的論文，其中關(guān)于光量子的理論成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是 ()A當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)B光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比C光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比D某單色光照射一金屬時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長(zhǎng)較短的光照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)解析：選AD.根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，只有入射光頻率大于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，A、D正確根據(jù)光電效應(yīng)方程，最大初動(dòng)能與入射光頻率為線性關(guān)系，但非正比關(guān)系，B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋對(duì)應(yīng)規(guī)律對(duì)規(guī)律的產(chǎn)生的解釋存在極限頻率0電子從金屬表面逸出，首先必須克服金屬原子核的引力做功W0，要使入射光子的能量不小于W0，對(duì)應(yīng)的頻率0，即極限頻率光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)電子吸收光子能量后，一部分克服阻礙作用做功，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能，對(duì)于確定的金屬，W0是一定的，故光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光的頻率增大而增大效應(yīng)具有瞬時(shí)性光照射金屬時(shí)，電子吸收一個(gè)光子的能量后，動(dòng)能立即增大，不需要積累能量的過(guò)程光較強(qiáng)時(shí)飽和電流大光較強(qiáng)時(shí)，包含的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子較多，因而飽和電流較大光電效應(yīng)方程【知識(shí)提煉】1愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0h：光電子的能量W0：逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功Ek：光電子的最大初動(dòng)能2圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線(1)極限頻率：0(2)逸出功：W0|E|E(3)普朗克常量：圖線的斜率kh遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線(1)截止(極限)頻率：0(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大(3)普朗克常量：hke(k為斜率，e為電子電量)頻率相同、光強(qiáng)不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系(1)遏止電壓：Uc(2)飽和光電流：Im(電流的最大值)(3)最大初動(dòng)能：EkmeUc頻率不同、光強(qiáng)相同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系(1)遏止電壓：Uc1、Uc2(2)飽和光電流：電流最大值(3)最大初動(dòng)能：Ek1eUc1，Ek2eUc2【典題例析】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)裝置示意圖如圖所示用頻率為的普通光源照射陰極K，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，換用同樣頻率為的強(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??；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)()AUBUCU2hW DU審題指導(dǎo)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件是光子的頻率大于金屬的極限頻率，遏止電壓是光電流恰好為零時(shí)的反向電壓，利用動(dòng)能定理和光電效應(yīng)方程聯(lián)立求解即可解析以從陰極K逸出的且具有最大初動(dòng)能的光電子為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得：Ue0mv由光電效應(yīng)方程得：nhmvW(n2，3，4，)由式解得：U(n2，3，4，)，故選項(xiàng)B正確答案B【題組過(guò)關(guān)】 考向1Ek圖象的理解與應(yīng)用1.(2020·嘉興檢測(cè))在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示(圖線上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)已知，只是未標(biāo)出)，由實(shí)驗(yàn)圖線可求出()A該金屬的極限頻率B普朗克常量C該金屬的逸出功D單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)解析：選ABC.依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0可知，當(dāng)Ek0時(shí)，c，即圖線的橫截距在數(shù)值上等于該金屬的極限頻率圖線的斜率kh，即圖線的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量0時(shí)，EkW0，即圖線的縱截距的絕對(duì)值等于該金屬的逸出功，故A、B、C正確 考向2對(duì)IU圖象的理解2在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示則可判斷出()A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析：選B.由圖象知，甲、乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等，由eUcEk和hW0Ek得甲、乙光頻率相等，A錯(cuò)誤；丙光的頻率大于乙光的頻率，則丙光的波長(zhǎng)小于乙光的波長(zhǎng)，B正確；由hcW0得甲、乙、丙光對(duì)應(yīng)的截止頻率相同，C錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程知，甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能，D錯(cuò)誤 考向3Uc圖象與光電效應(yīng)方程的應(yīng)用3在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為_(kāi)，所用材料的逸出功可表示為_(kāi)解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0及EkmeUc得Uc，故k，b，得hek，W0eb.答案：ekeb1應(yīng)用光電效應(yīng)方程時(shí)的注意事項(xiàng)(1)每種金屬都有一個(gè)截止頻率，光頻率大于這個(gè)截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)(2)截止頻率是發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率，對(duì)應(yīng)著光的極限波長(zhǎng)和金屬的逸出功，即h0hW0.(3)應(yīng)用光電效應(yīng)方程EkhW0時(shí)，注意能量單位電子伏和焦耳的換算(1 eV1.6×1019 J)(4)作為能量守恒的一種表達(dá)式可以定性理解方程hW0mv2的意義：即入射光子的能量一部分相當(dāng)于轉(zhuǎn)換在金屬的逸出功上，剩余部分轉(zhuǎn)化為光電子的動(dòng)能對(duì)某種金屬來(lái)說(shuō)W0為定值，因而光子頻率決定了能否發(fā)生光電效應(yīng)及光電子的初動(dòng)能大小每個(gè)光子的一份能量h與一個(gè)光電子的動(dòng)能mv2對(duì)應(yīng)2光電效應(yīng)中有關(guān)圖象問(wèn)題的解題方法(1)明確圖象中縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)所表示的物理量(2)明確圖象所表示的物理意義及所對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，同時(shí)還要知道截距、交點(diǎn)等特殊點(diǎn)的意義例如：Ekm圖象，表示了光電子的最大初動(dòng)能Ekm隨入射光頻率的變化曲線，圖甲中橫軸上的截距是陰極金屬的極限頻率，縱軸上的截距表示了陰極金屬的逸出功負(fù)值，直線的斜率為普朗克常量，圖象的函數(shù)式：EkhW0.光電效應(yīng)中的IU圖象，是光電流強(qiáng)度I隨兩極板間電壓U的變化曲線，圖乙中的Im是飽和光電流，Uc為遏止電壓 光的波粒二象性物質(zhì)波【知識(shí)提煉】光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：1從數(shù)量上看：個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性2從頻率上看：頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)3從傳播與作用上看：光在傳播過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性4波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一：由光子的能量Eh，光子的動(dòng)量p表達(dá)式也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量頻率和波長(zhǎng).5理解光的波粒二象性時(shí)不可把光當(dāng)成宏觀概念中的波，也不可把光當(dāng)成宏觀概念中的粒子【典題例析】(2020·杭州質(zhì)檢)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是()A電子束通過(guò)雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣B射線在云室中穿過(guò)會(huì)留下清晰的徑跡C人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)D光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)解析電子束具有波動(dòng)性，通過(guò)雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣，選項(xiàng)A正確射線在云室中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，徑跡又細(xì)又直，表現(xiàn)出粒子性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出波動(dòng)性，選項(xiàng)C正確光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)的是波的粒子性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案AC【題組過(guò)關(guān)】 考向1對(duì)光的波粒二象性的理解1物理學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏處放上照相底片，若減弱光的強(qiáng)度，使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)；如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果下列認(rèn)識(shí)正確的是()A曝光時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)，光的能量太小，底片上的條紋看不清楚，故出現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)B單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有確定的軌道C干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方D只有大量光子的行為才表現(xiàn)出波動(dòng)性解析：選BCD.單個(gè)光子通過(guò)雙縫后的落點(diǎn)無(wú)法預(yù)測(cè)，大量光子的落點(diǎn)出現(xiàn)一定的規(guī)律性，落在某些區(qū)域的可能性較大，這些區(qū)域正是波通過(guò)雙縫后發(fā)生干涉時(shí)振幅加強(qiáng)的區(qū)域光具有波粒二象性，少數(shù)光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性所以正確選項(xiàng)為BCD. 考向2對(duì)物質(zhì)波的考查2德布羅意認(rèn)為，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)是，式中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h是普朗克常量已知某種紫光的波長(zhǎng)是440 nm，若將電子加速，使它的德布羅意波長(zhǎng)是這種紫光波長(zhǎng)的1×104 倍求：(1)電子的動(dòng)量大小(2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波長(zhǎng)的關(guān)系，并計(jì)算加速電壓的大小(電子質(zhì)量m9.1×1031 kg，電子電荷量e1.6×1019 C，普朗克常量h6.6×1034 J·s，加速電壓的計(jì)算結(jié)果取一位有效數(shù)字)解析：(1)由得p kg·m/s1.5×1023 kg·m/s.(2)eUEk，又聯(lián)立解得U，代入數(shù)據(jù)解得U8×102 V.答案：(1)1.5×1023 kg·m/s(2)U8×102 V隨堂檢測(cè)1如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們相等的物理量是()A速度 B動(dòng)能 C動(dòng)量 D總能量解析：選C.根據(jù)，知電子和中子的動(dòng)量相等，選項(xiàng)C正確2(2020·溫州月考)用綠光照射一個(gè)光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)欲使光電子從陰極逸出時(shí)最大初動(dòng)能增大，可以()A改用紅光照射 B改用紫光照射C改用藍(lán)光照射 D增加綠光照射時(shí)間解析：選BC.光電子的最大初動(dòng)能與照射時(shí)間或照射強(qiáng)度無(wú)關(guān)，而與入射光子的能量有關(guān)，入射光子的能量越大，光電子從陰極逸出時(shí)最大初動(dòng)能越大，所以本題中可以改用比綠光光子能量更大的紫光、藍(lán)光照射，以增大光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能3波粒二象性是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)也相等解析：選AB.光電效應(yīng)現(xiàn)象、黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律都可以用光的粒子性解釋，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；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，選項(xiàng)B正確；由德布羅意波長(zhǎng)公式和p22mEk知?jiǎng)幽芟嗟鹊馁|(zhì)子和電子動(dòng)量不同，德布羅意波長(zhǎng)不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4(多選) (2020·1月浙江選考)如圖所示，波長(zhǎng)為a和b的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b，則這兩束光()A照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動(dòng)能Eka>EkbB射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距xa>xbC在水中的傳播速度va<vbD光子動(dòng)量pa<pb答案：BD5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)裝置示意圖如圖甲所示已知普朗克常量h6.63×1034 J·s.(1)圖甲中電極A為光電管的_(選填“陰極”或“陽(yáng)極”)；(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_Hz，逸出功W0_J；(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek_J.解析：(1)在光電效應(yīng)中，電子向A極運(yùn)動(dòng)，故電極A為光電管的陽(yáng)極(2)由題圖可知，銣的截止頻率c為5.15×1014 Hz，逸出功W0hc6.63×1034×5.15×1014 J3.41×1019 J.(3)當(dāng)入射光的頻率為7.00×1014Hz時(shí)，由Ekhhc得，光電子的最大初動(dòng)能為Ek6.63×1034×(7.005.15)×1014 J1.23×1019 J.答案：(1)陽(yáng)極(2)5.15×1014(5.125.18)×1014均視為正確341×1019(3.393.43)×1019均視為正確(3)1.23×1019(1.211.25)×1019均視為正確課后達(dá)標(biāo)不定項(xiàng)選擇題1(2020·衢州質(zhì)檢)下列為描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖(如圖)，其中符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是()答案：A2用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在照相底片上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖象，則()A圖象甲表明光具有粒子性B圖象乙表明光具有波動(dòng)性C用紫外線觀察不到類似的圖象D實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波答案：ABD3(2020·臺(tái)州檢測(cè))某光波射到一逸出功為W的光電材料表面，所產(chǎn)生的光電子在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為r，設(shè)電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，普朗克常量為h，則該光波的頻率為()A.B.C. D.答案：C4(2018·11月浙江選考)處于較高能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷時(shí)，能輻射出a、b兩種可見(jiàn)光，a光照射某金屬表面時(shí)有光電子逸出，b光照射該金屬表面時(shí)沒(méi)有光電子逸出，則()A以相同的入射角射向一平行玻璃磚，a光的側(cè)移量小于b光的B垂直入射到同一單縫衍射裝置，a光的衍射中央亮條紋寬度小于b光的Ca光和b光的頻率之比可能是Da光子的動(dòng)量大于b光子的解析：選BD.根據(jù)光電效應(yīng)可知，a光照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，b光不能發(fā)生光電效應(yīng)，Eh，說(shuō)明頻率ab，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同種介質(zhì)中a、b光的折射率nanb，設(shè)玻璃磚的厚度為d，入射角為i，折射角為r，則n，a、b光以相同的入射角入射時(shí)，折射角rarb，在玻璃磚中光的側(cè)移量y·sin(ir)，可知yayb，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；波長(zhǎng)ab，單縫衍射時(shí)中央亮紋a光比b光小，選項(xiàng)B正確；光子的動(dòng)量為p，所以a光子的動(dòng)量大于b光子的動(dòng)量，選項(xiàng)D正確5(2020·麗水檢測(cè))已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73 ×1014 Hz和 5.44×1014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A波長(zhǎng) B頻率C能量 D動(dòng)量解析：選A.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程mvhW.由題知W鈣>W鉀，所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小根據(jù)p及p和c知，鈣逸出的光電子的特點(diǎn)是：動(dòng)量較小、波長(zhǎng)較長(zhǎng)、頻率較小選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤6(2020·浙江省稽陽(yáng)聯(lián)誼學(xué)校高三聯(lián)考選考)用強(qiáng)度相同的紅光和藍(lán)光分別照射同一種金屬，均能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)下列判斷正確的是()A用紅光照射時(shí)，該金屬的逸出功小，用藍(lán)光照射時(shí)，該金屬的逸出功大B用紅光照射時(shí)，該金屬的截止頻率低，用藍(lán)光照射時(shí)，該金屬的截止頻率高C用紅光照射時(shí)，逸出光電子所需時(shí)間長(zhǎng)，用藍(lán)光照射時(shí)，逸出光電子所需時(shí)間短D用紅光照射時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能小，用藍(lán)光照射時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能大解析：選D.由hWEkm，紅<藍(lán)可得：Ekm藍(lán)>Ekm紅，D正確；金屬的逸出功和截止頻率與入射光頻率無(wú)關(guān)，A、B均錯(cuò)誤；只要能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子所需時(shí)間與光的頻率無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤7(2020·寧波調(diào)研)如圖甲，合上開(kāi)關(guān)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，逸出功及電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的最大動(dòng)能為()A1.5 eV0.6 eV B1.7 eV1.9 eVC1.9 eV2.6 eV D3.1 eV4.5 eV解析：選C.由圖甲，用光子能量h2.5 eV的光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零，則說(shuō)明能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零，則說(shuō)明電子不能到達(dá)陽(yáng)極由動(dòng)能定理eUmv知，最大初動(dòng)能EkeU0.6 eV，由光電效應(yīng)方程hEkW0知W01.9 eV；對(duì)圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，電子到達(dá)陽(yáng)極的最大功能EkEkeU0.6 eV2 eV2.6 eV，故C正確8用波長(zhǎng)為和2的光照射同一種金屬，分別產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為21，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說(shuō)法正確的有()A該種金屬的逸出功為B該種金屬的逸出功為C波長(zhǎng)超過(guò)2的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D波長(zhǎng)超過(guò)4的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)解析：選AD.由hWEk知hWmv，hWmv，又v12v2，所以W.光的波長(zhǎng)小于或等于3時(shí)方能發(fā)生光電效應(yīng)，故A、D項(xiàng)正確9(2020·嘉興調(diào)研)如圖所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是()A有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出C驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度D鋅板帶負(fù)電解析：選BC.用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯(cuò)誤，B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確，D錯(cuò)誤10.研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是()解析：選C.由于是強(qiáng)度不同的光照射同種鈉極板，則遏止電壓相同，強(qiáng)度不同，飽和光電流不同選項(xiàng)C正確11(2020·紹興質(zhì)檢)根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知()A“光子說(shuō)”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說(shuō)”B光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光子的能量越小C一束單色光的能量可以連續(xù)變化D只有光子數(shù)很多時(shí)，光才具有粒子性解析：選B.“光子說(shuō)”不同于牛頓的“微粒說(shuō)”，A錯(cuò)；光的波長(zhǎng)越大，頻率越低，由Eh知能量越小，B對(duì)；因光子是一份一份的，其能量也是一份一份的，不可連續(xù)變化，C錯(cuò)；光具有波粒二象性，與光子的個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)，只是光子數(shù)越多，其波動(dòng)性越顯著，光子數(shù)越少，其粒子性越顯著，D錯(cuò)12在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列四個(gè)物理量中，一定不同的是()A遏止電壓B飽和光電流C光電子的最大初動(dòng)能D逸出功解析：選ACD.同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同故選ACD.13(2020·舟山質(zhì)檢)三種不同的入射光線甲、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的波長(zhǎng)甲>乙>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)解析：選BD.由，甲>乙>丙可知，甲<乙<丙用入射光甲、乙、丙照射金屬a、b、c均恰好發(fā)生光電效應(yīng)，說(shuō)明a金屬極限頻率最小，c金屬的極限頻率最大，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生條件可知，A、C錯(cuò)誤，B、D正確14關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法中不正確的是()A不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性解析：選D.光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，而單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出光的粒子性光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯而宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性，D項(xiàng)不正確15(2020·溫州高二期中)如圖所示，用a、b兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板，發(fā)現(xiàn)當(dāng)a光照射時(shí)驗(yàn)電器的指針偏轉(zhuǎn)，b光照射時(shí)指針未偏轉(zhuǎn)，以下說(shuō)法正確的是()A增大a光的強(qiáng)度，驗(yàn)電器的指針偏角一定減小Ba光照射金屬板時(shí)驗(yàn)電器的金屬小球帶負(fù)電Ca光在真空中的波長(zhǎng)小于b光在真空中的波長(zhǎng)D若a光是氫原子從n4的能級(jí)向n1的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，則b光可能是氫原子從n5的能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的解析：選CD.增大a光的強(qiáng)度，從金屬板飛出的光電子增多，金屬板帶電荷量增大，驗(yàn)電器的指針偏角一定增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a光照射金屬板時(shí)，光電子從金屬板飛出，金屬板帶正電，驗(yàn)電器的金屬小球帶正電，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；經(jīng)分析，a光在真空中的頻率大于b光在真空中的頻率，故a光在真空中的波長(zhǎng)小于b光在真空中的波長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確；氫原子躍遷，因?yàn)閨E4E1|>|E5E2|，故選項(xiàng)D正確16