2025届高考物理一轮复习课时作业52波粒二象性含解析鲁科版

PAGEPAGE6课时作业52波粒二象性时间：45分钟1．物理学家金斯说过：“虽然h的数值很小，但是我们应当承认它是关系到保证宇宙的存在的．假如说h严格地等于0，那么宇宙间的物质能量将在十亿分之一秒的时间内全部变为辐射．”其中h是普朗克常量．关于h的单位，用国际单位制的基本单位表示，正确的是(C)A．J·s B．J/sC．kg·m2·s－1 D．kg·m2·s3解析：光子的能量可以由普朗克常量得出，即ε＝hν＝eq\f(hc,λ)，所以h＝eq\f(ελ,c)，能量的单位是J,1J＝1N·m＝1kg·m2·s－2，波长的单位是m，光速的单位是m·s－1，所以h的单位用国际单位制的基本单位表示是kg·m2·s－1，选项C正确，A、B、D均错误．2．用强度相同的红光和蓝光分别照耀同一种金属，均能使该金属发生光电效应．下列推断正确的是(C)A．用红光照耀时，该金属的逸出功小，用蓝光照耀时该金属的逸出功大B．用红光照耀时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照耀时逸出光电子所需时间短C．用红光照耀时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照耀时逸出的光电子最大初动能大D．若增加入射光的强度，逸出的光电子最大初动能相应增加解析：强度相同的红光和蓝光分别照耀同一种金属，均能使该金属发生光电效应，可知红光和蓝光的频率都大于该金属的截止频率，金属的逸出功与照耀光的频率无关，故A错误；发生光电效应的时间极短，即逸出光电子在瞬间完成，小于10－9s，与光的频率无关，故B错误；依据Ekm＝hν－W0，金属的逸出功不变，红光的频率小，蓝光的频率大，则蓝光照耀时逸出的光电子最大初动能大，与光照强度无关，故C正确，D错误．3．(多选)现用一光电管进行光电效应试验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是(AC)A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生解析：依据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱和光电流变大，选项A正确；由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电子最大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光强都有关，选项B错误，C正确；保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发生光电效应，没有光电流产生，选项D错误．4.如图所示，当开关K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照耀阴极P，发觉电流表读数不为零．合上开关，调整滑动变阻器，发觉当电压表读数小于0.60V时，电流表读数不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为(A)A．1.9eV B．0.6eVC．2.5eV D．3.1eV解析：由题意知光电子的最大初动能为Ek＝eUc＝0.60eV，所以依据光电效应方程Ek＝hν－W0可得W0＝hν－Ek＝(2.5－0.60)eV＝1.9eV.5.爱因斯坦提出了光量子概念并胜利地说明光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是(D)A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关解析：金属的逸出功是由金属自身确定的，与入射光频率无关，其大小W＝hν0，故A错误；依据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W，可知光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，故B错误；要有光电子逸出，则光电子的最大初动能Ekm>0，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即ν>ν0时才会有光电子逸出，故C错误；依据方程Ekm＝hν－W，可知eq\f(ΔEkm,Δν)＝h，故D正确．6．在光电效应试验中，用同一种单色光，先后照耀锌和银的表面，都能发生光电效应．对于这两个过程，下列四个物理过程中，肯定相同的是(B)A．遏止电压 B．饱和光电流C．光电子的最大初动能 D．逸出功解析：同一种单色光照耀不同的金属，入射光的频率和光子能量肯定相同，金属逸出功不同，依据光电效应方程Ekm＝hν－W0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一种单色光照耀，入射光的强度相同，所以饱和光电流相同．故选项B正确．7．(多选)用绿光照耀一光电管，能产生光电效应．现在用如图所示的电路测定遏止电压，则(BD)A．改用红光照耀，遏止电压会增大B．改用紫光照耀，遏止电压会增大C．延长绿光照耀时间，遏止电压会增大D．增加绿光照耀强度，遏止电压不变解析：红光到紫光频率上升，由光电效应方程Ekm＝hν－W及eUc＝Ekm知遏止电压Uc与光电子最大初动能有关，由入射光的频率和金属材料确定，与入射光的强度无关，故B、D正确．8．(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉试验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)(b)(c)所示的图象，则(ABD)A．图象(a)表明光具有粒子性B．图象(c)表明光具有波动性C．用紫外光视察不到类似的图象D．试验表明光是一种概率波解析：图象(a)只有分散的亮点，表明光具有粒子性；图象(c)呈现干涉条纹，表明光具有波动性；用紫外光也可以视察到类似的图象，试验表明光是一种概率波，选项A、B、D正确．9.在如图所示的光电效应试验装置中，光电管阴极K的极限频率为ν0，现用频率为ν(ν>ν0)的光照耀在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则下列推断错误的是(D)A．阴极材料的逸出功等于hν0B．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为eUC．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为hν－hν0D．无光电子逸出，因为光电流为零解析：阴极材料的逸出功等于hν0，选项A正确；因光的频率大于极限频率，则有光电子逸出，因在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，依据能量关系可知，光电子的最大初动能等于eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－hν0＝eU，选项B、C正确，D错误．本题选推断错误的，故选D.10．(多选)在光电效应试验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照耀到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量．下列说法正确的是(BC)A．若νa>νb，则肯定有Ua<UbB．若νa>νb，则肯定有Eka>EkbC．若Ua<Ub，则肯定有Eka<EkbD．若νa>νb，则肯定有hνa－Eka>hνb－Ekb解析：本题考查光电效应方程、对遏止电压的理解．光照耀到同种金属上，同种金属的逸出功相同．若νa>νb，据Ek＝hν－W0可知，Eka>Ekb，则B项正确；由Ek＝eU，可知Ua>Ub，则A项错误；若Ua<Ub，说明Eka<Ekb，则C项正确；由Ek＝hν－W0得hν－Ek＝W0，而同一种金属W0相同，与入射光的频率无关，故hνa－Eka＝hνb－Ekb，则D项错误．11．(多选)如图所示，一光电管的阴极用极限波长为λ0的钠制成．用波长为λ的紫外线照耀阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U时，饱和光电流为I，电子电荷量为e，则(BC)A．若入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K放射的光电子的最大初动能可能增大B．若改用同样强度的蓝光照耀可能逸出光电子C．每秒钟内由阴极K放射的光电子数目为eq\f(I,e)D．放射的光电子到达阳极A时的动能最大值为hceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,λ)－\f(1,λ0)))解析：从阴极K放射的光电子的最大初动能Ek＝hν－W0，只与入射光频率有关，与入射光强度无关，故A错误；蓝光的频率比紫外线的频率小，可知用同样强度的蓝光照耀可能逸出光电子，也可能不逸出光电子，故B正确；t时间内由K极放射的光电子数目为n＝eq\f(Q,e)＝eq\f(It,e)，则每秒钟内由K极放射的光电子数目为eq\f(I,e)，故C正确；放射的电子到达阳极A时的动能最大值为Ek＝eq\f(hc,λ)－eq\f(hc,λ0)＋Ue＝hceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,λ)－\f(1,λ0)))＋Ue，故D错误．12．利用如图甲所示的试验装置观测光电效应，已知试验中测得某种金属的遏止电压Uc与入射频率ν之间的关系如图乙所示，电子的电荷量为e＝1.6×10－19C，则(B)A．普朗克常量为eq\f(eν1,U1)B．该金属的逸出功为eU1C．电源的右端为正极D．若电流表的示数为10μA，则每秒内从阴极发出的光电子数的最小值为6.25×1012解析：由爱因斯坦光电效应方程可知，Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，知题图乙图线的斜率eq\f(U1,ν1)＝eq\f(h,e)，则普朗克常量h＝eq\f(eU1,ν1)，该金属的逸出功为W0＝hν1＝eU1，选项A错误，B正确；电源左端为正极，右端为负极，选项C错误；每秒内发出的光电子的电荷量为q＝It＝10×10－6×1C＝10－5C，而n＝eq\f(q,e)，故每秒内至少发出6.25×1013个光电子，选项D错误．13．用如图所示的试验装置探讨光电效应现象，当用能量为3.0eV的光子照耀到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动滑动变阻器的触头c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，则(C)A．电键K断开后，没有电流流过电流表GB．全部光电子的初动能为0.7eVC．光电管阴极的逸出功为2.3eVD．改用能量为1.5eV的光子照耀，电流表G也有电流，但电流较小解析：用光子能量为3.0eV的光照耀到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，即使电键K断开，仍旧有电流流过电流表，故A错误；该装置所加的电压为反向电压，发觉当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动能为0.7eV，但不是全部光电子的初动能为0.7eV；依据Ekm＝hν－W0，W0＝2.3eV，故C正确，B错误；改用能量为1.5eV的光子照耀，由于光电子的能量小于阴极的逸出功，不能发生光电效应，无光电流，故D错误．14．(多选)用同一光电管探讨a、b、c三束单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间的电压U的关系曲线如图所示，由此可推断(BD)A．a、b、c的频率关系为νa>νb>νcB．a、b、c的频率关系为νa＝νc<ν