高考物理 能力提升知识点优化 12.1波粒二象性.doc

2013高考物理能力提升知识点优化：12.1波粒二象性一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下列表述正确的是()a.牛顿发现了万有引力定律 b.洛伦兹发现了电磁感应定律c.光电效应证实了光的波动性 d.爱因斯坦的光电效应方程彻底否定了光的波动性2.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc123.当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ek，若改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为ek，当改用c光束照射该金属板时()a.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekb.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekc.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekd.由于c光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应3.(2011福建高考)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能ekm与入射光频率的关系如图所示，其中0为极限频率.从图中可以确定的是()a.逸出功与有关b.ekm与入射光强度成正比c.当0)的光照射阴极k时，电路中一定没有光电流b.若换用波长为2(20，根据可知，波长为1的光的频率不一定大于金属的极限频率，也不一定小于金属的极限频率，因此不能确定是否发生光电效应现象，a错误；同理可以判断，b正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压u的增加而增大，当u大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大u，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，c错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，d错误.【总结提升】解光电效应问题常用技巧(1)判断和描述时应理清三个关系.光电效应的实质(单个光子被单个电子吸收而产生的)光电子最大初动能的来源(金属表面的自由电子吸收光子后克服逸出功逸出后具有的动能)入射光强度与光电流的关系(当入射光的频率大于极限频率时光电流与入射光的强度成正比)(2)定量分析时应抓住三个关系式.爱因斯坦光电效应方程ekhw0.最大初动能与遏止电压的关系：ekeu0.逸出功与极限频率的关系：w0h0.5.【解析】选a、d.只有当入射光的频率大于极限频率时才会产生光电效应现象，且光电子的最大初动能ekmhw0只取决于频率，与光的强度无关.a、d项正确，b、c项错误.6.【解析】选b、d.由c和甲乙丙得甲乙丙.光乙能使金属b恰能发生光电效应，所以光甲不能使b发生光电效应，而丙能，a错b对，同理c错d对.7.【解析】选b、c.由于光波是一种概率波，单个光子的落点无法预测，大量光子的分布服从统计规律，故b、c正确.a中的现象说明了光的粒子性；个别光子的行为才通常表现出粒子性，故a、d错误.8.【解析】选b、c.根据光电效应方程知，用波长为的单色光照射金属板时有ek1w1，照射金属板时有ek2w2；若用波长为的单色光照射金属板时有ek1w1，照射金属板时有ek2w2；若ek13 ev，ek22 ev，ek18 ev，则解得ek27 ev；若ek13 ev，ek22 ev，ek28 ev，则解得ek19 ev.【变式备选】用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌片和银片，都能产生光电效应，在这两个过程中，对于下列四个量，一定相同的是，可能相同的是，一定不同的是.a.光子的能量 b.光电子的逸出功c.光电子动能 d.光电子初动能【解析】光子的能量由光的频率决定，同一束单色光频率相同，因而光子能量相同，逸出功等于电子脱离原子核束缚需要做的最少的功，因此只由材料决定.锌片和银片的光电效应中，光电子的逸出功一定不相同.由ekhw0，照射光子能量h相同，逸出功w0不同，则电子最大初动能也不同.由于光电子吸收光子后到达金属表面的路径不同，途中损失的能量也不同，因而脱离金属时的动能可能分布在零到最大初动能之间.所以，两个不同光电效应的光电子中，有时初动能是可能相等的.答案：ac、db9.【解析】选a、b.由爱因斯坦的光电效应方程可得：mvhw，对应图线可知，该金属的逸出功为e，极限频率为0，则weh0，a、b正确.当入射光频率为20时，mvh20wh0e为光电子的最大初动能，c错误；当时不发生光电效应，d错误.10.【解析】(1)ehh4. 421019 j (6分)(2)6.671014 hz (4分)因为0，所以能产生光电效应. (2分)(3)ekmhw0h(0)1.361019 j. (6分)答案：(1)4.421019 j(2)能(3)1.361019 j11.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析：(1)根据最大反向电压可求出光电子的最大初动能.(2)根据光子的能量和光电子的最大初动能可求出材料的逸出功.【解析】设用光子能量为2.5 ev的光照射时，光电子的最大初动能为ek，阴极材料逸出功为w0，当反向电压达到u