2025版高考物理一轮总复习专题十四原子与原子核第1讲波粒二象性提能演练

第1讲波粒二象性学问巩固练1.(2024年全国卷)一点光源以113W的功率向四周全部方向匀称地辐射波长约为6×10－7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个.普朗克常量为h＝6.63×10－34J·s.R约为()A.1×102m B.3×102mC.6×102m D.9×102m【答案】B【解析】一个光子的能量为E＝hν，ν为光的频率，光的波长与频率有以下关系c＝λν，光源每秒发出的光子的个数为n＝Phν＝Pλhc，P为光源的功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个，那么此处的球面的表面积为S＝4πR2，则nS＝3×1014，联立以上各式解得R2.当具有5.0eV的光子射到一金属表面时，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能为1.5eV，为了使这种金属产生光电效应，入射光子的能量必需不小于()A.1.5eV B.2.5eVC.3.5eV D.5.0eV【答案】C3.(多选)关于黑体辐射图像，下列推断正确的是()A.T1＜T2＜T3＜T4B.T1＞T2＞T3＞T4C.测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度D.测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度【答案】BC4.(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是()A.电子束通过双缝试验装置后可以形成干涉图样B.β射线在云室中穿过会留下清楚的径迹C.人们利用慢中子衍射来探讨晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构【答案】ACD【解析】电子束通过双缝产生干涉图样，体现的是波动性，A正确；β射线在云室中留下清楚的径迹，不能体现波动性，B错误；衍射体现的是波动性，C正确；电子显微镜利用了电子束波长短的特性，D正确.综合提升练5.(2024年太原模拟)在探讨光电效应中电子的放射状况与照耀光的强弱、光的颜色的关系时，将a、b、c三束光照耀到同一光电管的阴极上，得到的光电流与电压的关系如图所示，可知()A.a光的频率高于c光的频率B.c光的频率高于b光的频率C.单位时间内c光入射的光子数大于b光入射的光子数D.a光照耀时逸出光电子的最大初动能可能比b光照耀时的大【答案】C【解析】由爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0，其中Ek＝eUc，可以看出遏止电压与频率呈线性关系，频率越大，遏止电压越大，所以由图像可知，a光的频率等于c光的频率，c光的频率低于b光的频率，A、B错误；由图可得，c光对应的饱和光电流大于b光对应的饱和光电流，因为饱和光电流越大，单位时间内逸出的光电子数越多，且逸出的光电子数等于入射的光子数，所以单位时间内c光入射的光子数大于b光入射的光子数，C正确；因为最大初动能为Ek＝eUc，所以a光照耀时逸出光电子的最大初动能肯定比b光照耀时的小，故D错误.6.(2024年肥城模拟)从1907年起，密立根就起先测量金属的遏止电压Uc(即图甲所示的电路中电流计G的读数减小到零时加在电极K、A之间的反向电压)与入射光的频率ν，由此算出普朗克常量h.根据密立根的方法我们利用图示装置进行试验，得到了某金属的Uc－ν图像如图乙所示.下列说法正确的是()A.该金属的截止频率约为4.30×1014HzB.该金属的截止频率约为5.50×1014HzC.该图线的斜率为普朗克常量D.该图线的斜率为这种金属的逸出功【答案】A【解析】当Uc＝0时，可解得νc＝W0h，此时读图可知νc≈4.3×1014Hz，即金属的截止频率约为4.30×1014Hz，在误差范围内，B错误，A正确；设金属的逸出功为W