2019版高考物理大第十二章波粒二象性原子结构与原子核第32讲波粒二象性实战演练

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1、第十二章　第32讲波粒二象性1．(2017·北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm(1nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)(　B　)A．10－

2、21JB．10－18JC．10－15JD．10－12J解析　由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量，E＝hν＝h＝2×10－18J，故选项B正确．2．(2017·全国卷Ⅲ)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，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，则一定有Uaνb，则一定有Eka>EkbC．若Ua

3、．若νa>νb，则一定有hνa－Eka>hνb－Ekb解析　光照射到同种金属上，同种金属的逸出功相同．若νa＞νb，据hν－W0＝Ek，得Eka＞Ekb，则选项B正确；由hν－W0＝Ek＝eU，可知当νa＞νb时Ua＞Ub，则选项A错误；若Ua＞Ub说明Eka＞Ekb，则选项C正确；由hν－Ek＝W0，而同一种金属W0相同，则选项D错误．3．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，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(　ACE　)A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光

4、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E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关解析　根据光电效应规律，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

5、率时，就不能发生光电效应，没有光电流产生，选项D错误；遏止电压与产生的光电子的最大初动能有关，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，选项E正确．4．(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(　ACD　)A．电子束通过双缝实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晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析　电子束具有波

6、动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项A正确；β射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项B错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动性，选项C正确；电子显微镜是利用电子束工作的，体现了波动性，选项D正确；光电效应实验，体现的是波的粒子性，选项E错误．5．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为

7、可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U的表达式可能正确的是(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)(　B　)A．U＝－B．U＝－C．U＝2hν－WD．U＝－解析　由光电效应方程可知nh

8、ν＝W＋mv2(n＝2,3,4…)①在减速电场中由动能定理得－eU＝0－mv2②联立①②得U＝－(n＝2,3,4…)，选项B正确．6．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为__ek__，所用材料的逸出功可表示为__－eb__．解析　根据光电效应方程Ekm＝hν－W0及Ekm＝eUc得Uc＝－，故＝k，b＝－，得h＝ek，W0＝－eb．