學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精2021高考物理魯科版新課程一輪復(fù)習(xí)核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)三十九波粒二象性溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例,答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)三十九波粒二象性(45分鐘100分）一、選擇題（本題共9小題,每小題6分,共54分,1～6題為單選題,7～9題為多選題）1.（2020·開(kāi)封模擬）以“拓展亞歐光電市場(chǎng),打造絲路光電核心區(qū)”為宗旨的第七屆亞歐光電展于2019年4月19日至A。極限頻率越大的金屬材料逸出功越小B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng),任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C。從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D。若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多【解析】選D。根據(jù)W0=hνc知，極限頻率越大的金屬材料逸出功越大,A錯(cuò)誤.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時(shí)間無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0知,最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，C錯(cuò)誤。光的強(qiáng)度影響的是單位時(shí)間發(fā)出的光電子數(shù)目,若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多,D正確.2.(2019·濟(jì)南模擬)如圖所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象,用單色光1和單色光2分別照射該金屬時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能分別為Ek1和Ek2,普朗克常量為h，則下列說(shuō)法正確的是 (）A.Ek1>Ek2B.單色光1的頻率比單色光2的頻率高C。增大單色光1的強(qiáng)度,其遏止電壓會(huì)增大D.單色光1和單色光2的頻率之差為E【解析】選D。由于Ek1=e｜Uc1｜,Ek2=e|Uc2|，所以Ek1<Ek2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由Ek=hν-W0可知,單色光1的頻率比單色光2的頻率低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只增大照射光的強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能不變，因此遏止電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Ek1=hν1-W0,Ek2=hν2-W0,得ν1-ν2=Ek1-Ek23.用圖示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,陰極K與滑動(dòng)變阻器的中心觸頭c相連,當(dāng)滑片P移到c點(diǎn)時(shí),光電流為零。為了產(chǎn)生光電流，可采取的措施是 （）A.增大入射光的頻率B.把P向a移動(dòng)C。把P向b移動(dòng)D.增大入射光的強(qiáng)度【解析】選A.當(dāng)滑片P移到c點(diǎn)時(shí),光電流為零，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，只有入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí),才能產(chǎn)生光電效應(yīng),電路中才能產(chǎn)生光電流，所以增大入射光的頻率可以產(chǎn)生光電流,故選A。4.(2020·白城模擬)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上,測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub，光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb，h為普朗克常量。下列說(shuō)法正確的是 （）A。若νa〉νb，則一定有Ua〈UbB.若νa〉νb，則一定有Eka>EkbC。若Ua〈Ub,則一定有Eka〉EkbD。若νa〉νb，則一定有hνa-Eka>hνb—Ekb【解析】選B。根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0知，νa〉νb,逸出功相同,則Eka〉Ekb，又Ekm=eUc,則Ua>Ub，A錯(cuò)誤，B正確。根據(jù)Ekm=eUc知，若Ua〈Ub，則一定有Eka<Ekb，C錯(cuò)誤。逸出功W0=hν—Ekm，由于金屬的逸出功相同,則有:hνa-Eka=hνb—Ekb,故D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖象。已知鎢的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.34eV，若將二者的圖線畫(huà)在同一個(gè)Ek—ν坐標(biāo)系中，用實(shí)線表示鎢、虛線表示鋅,則正確反映這一過(guò)程的圖是 （）【解析】選A。依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,Ek—ν圖線的斜率代表普朗克常量h，因此鎢和鋅的Ek-ν圖線應(yīng)該平行。圖線的橫軸截距代表截止頻率ν0，而ν0=W0h，因此鎢的截止頻率小些,綜上所述5.如圖所示是光電管的原理圖,已知當(dāng)有波長(zhǎng)為λ0的光照到陰極K上時(shí),電路中有光電流，則（）A.若增大電路中電源電壓,電路中光電流一定增大B。若將電源極性反接，電路中一定沒(méi)有光電流產(chǎn)生C.若換用波長(zhǎng)為λ1（λ1〉λ0）的光照射陰極K時(shí),電路中一定沒(méi)有光電流D。若換用波長(zhǎng)為λ2（λ2<λ0）的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流【解析】選D。光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度有關(guān),當(dāng)光增強(qiáng)時(shí),光電子數(shù)目會(huì)增加，增大電路中電源電壓，光電流可能會(huì)增大,當(dāng)達(dá)到飽和光電流后,再增大電壓,則光電流不會(huì)增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;將電路中電源的極性反接，電子受到電場(chǎng)阻力,到達(dá)A極的電子數(shù)目會(huì)減少，則電路中電流會(huì)減小,甚至沒(méi)有電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若換用波長(zhǎng)為λ1（λ1〉λ0)的光，其頻率有可能大于極限頻率,電路中可能有光電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若換用波長(zhǎng)為λ2（λ2〈λ0)的光，其頻率一定大于極限頻率，電路中一定有光電流,選項(xiàng)D正確。6。從1907年起,美國(guó)物理學(xué)家密立根開(kāi)始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量。他通過(guò)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，作出Uc-ν的圖象如圖乙所示,由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射測(cè)出的h相比較,以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。已知電子的電荷量e,則下列普朗克常量h的表達(dá)式正確的是 (）A.h=e(Uc2-C。h=ν2-ν1【解析】選A。根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0及動(dòng)能定理eUc=Ek,得Uc=heν-W0e,所以圖象的斜率k=Uc2-Uc1ν2-7.下列說(shuō)法中正確的是 （）A.光的波粒二象性學(xué)說(shuō)，就是由牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)組成的B.光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說(shuō)C。光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō),在光子能量公式ε=hν中，頻率ν表示波的特征,ε表示粒子的特征D.光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波【解析】選C、D。愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”與惠更斯的波動(dòng)說(shuō)揭示了光具有波粒二象性,A錯(cuò)誤;麥克斯韋根據(jù)他的電磁理論，認(rèn)為光是一種電磁波，而赫茲證實(shí)了電磁波的存在,電磁波傳播速度跟光速相同.光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō),在光子能量公式ε=hν中,頻率ν表示波的特征，ε表示粒子的特征，B錯(cuò)誤，C正確；光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波,D正確。8。（2019·唐山模擬）用如圖所示的裝置演示光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用某種頻率的光照射到光電管上時(shí),電流表G的讀數(shù)為i。則下列說(shuō)法不正確的是 ()A.若將電源的正負(fù)極性反轉(zhuǎn),則電流表G示數(shù)一定變?yōu)?B.若將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，也一定會(huì)有電流流過(guò)電流表GC。若將變阻器的滑片由c點(diǎn)向b端略微移動(dòng)一些,則這一過(guò)程中電流表示數(shù)一定會(huì)減小一些D。若換用頻率更高的光照射到光電管上,電流表G的讀數(shù)一定比原來(lái)大【解析】選A、C、D。將電源的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)，為反向電壓,但由于光電子射出時(shí)有一定動(dòng)能，所以仍可能有電子通過(guò)，形成電流，A錯(cuò)誤；因?yàn)榘l(fā)生了光電效應(yīng),即使斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，也會(huì)有光電子到達(dá)陽(yáng)極，并且電流表、電壓表組成閉合回路，仍能形成電流，B正確;變阻器的滑片由c點(diǎn)向b端略微移動(dòng)一些,正向電壓減小，但可能移動(dòng)后電流仍飽和,則移動(dòng)過(guò)程中,電流表示數(shù)不變，C錯(cuò)誤;換用頻率更高的光照射到光電管上,由于光強(qiáng)未知,所以電流表讀數(shù)無(wú)法確定,D錯(cuò)誤。9。如圖所示為光電管的工作電路圖,分別用波長(zhǎng)為λ0、λ1、λ2的單色光做實(shí)驗(yàn),已知λ2<λ0<λ1。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，用波長(zhǎng)為λ0的單色光照射光電管的陰極K時(shí),電流表有示數(shù)。下列說(shuō)法正確的是 ()A.光電管陰極材料的逸出功與入射光無(wú)關(guān)B。若用波長(zhǎng)為λ1的單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則電流表的示數(shù)一定為零C。若僅增大電源的電動(dòng)勢(shì),則電流表的示數(shù)一定增大D.若僅將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),則電流表的示數(shù)可能為零【解析】選A、D。光電管陰極材料的逸出功只與材料有關(guān),而與入射光的頻率、入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),A正確;用波長(zhǎng)為λ0的光照射陰極K時(shí),電路中有光電流,可知波長(zhǎng)為λ0的光照射陰極K時(shí),發(fā)生了光電效應(yīng)；若用波長(zhǎng)為λ1（λ1〉λ0）的光照射陰極K,雖然入射光的頻率變小,但仍可能大于陰極的極限頻率,仍可能發(fā)生光電效應(yīng),因此電流表的示數(shù)可能不為零,B錯(cuò)誤；當(dāng)達(dá)到飽和電流后，僅增大電路中電源的電動(dòng)勢(shì),光電管兩端電壓增大,電流表的示數(shù)不再增大，C錯(cuò)誤；將電路中電源的正負(fù)極對(duì)調(diào),光電子做減速運(yùn)動(dòng),若電子到達(dá)不了陽(yáng)極，則此時(shí)電流表的示數(shù)為零，D正確。二、實(shí)驗(yàn)題(16分）10.圖甲是研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的裝置。某同學(xué)用該裝置探究遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系,得到圖乙Uc—ν圖象。圖甲中電源__________端為正極（選填“左”或“右")。該裝置陰極K的逸出功為_(kāi)_________J。已知普朗克常量h=6。63×10—34J·s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

【解析】因?yàn)槭茄芯慷糁闺妷篣c的裝置,所以所加電壓應(yīng)為反向電壓,阻止光電子到達(dá)A極板形成光電流,所以A極板接電源負(fù)極，K極板接電源正極，電源右端為正極;根據(jù)圖象乙可知,當(dāng)頻率為5。1×1014Hz時(shí)，所需遏止電壓為零,說(shuō)明此時(shí)對(duì)應(yīng)頻率為截止頻率νc，所以逸出功：W0=hνc=6。63×10-34×5。1×1014J=3。38×10—19J答案：右3.38×10—1911。(10分）某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用某一頻率的光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，電流計(jì)中有電流通過(guò).閉合電鍵S,在陽(yáng)極A和陰極K之間加上反向電壓，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計(jì)中電流恰好為零,此時(shí)電壓表的電壓值稱(chēng)為反向截止電壓?，F(xiàn)用頻率為ν的綠光照射陰極，測(cè)量到反向截止電壓為U,設(shè)電子電量為e，普朗克常量為h,則下列說(shuō)法中不正確的是 ()A。逸出的光電子的最大初動(dòng)能為eUB。陰極K的逸出功W0=hν—eUC.若改用紫光照射,則光電子的最大初動(dòng)能一定增大D。若改用紫光照射，則陰極K的逸出功一定增大【解析】選D。由于反向截止電壓為U，電子逸出后,根據(jù)動(dòng)能定理可得eU=Ek,即逸出的電子的最大初動(dòng)能為eU,A正確；根據(jù)公式hν=W0+Ek可得,陰極K的逸出功W0=hν—Ek,由于eU=Ek,則逸出功W0=hν—eU,B正確；由于紫光的頻率大于綠光的頻率，逸出功不變，根據(jù)公式hν=W0+Ek可得改用紫光照射,光電子的最大初動(dòng)能Ek一定增加，C正確；由于金屬的逸出功由金屬本身決定，與照射光的頻率無(wú)關(guān)，所以改用紫光照射,則陰極K的逸出功不變，D錯(cuò)誤.12.(20分）可利用如圖1所示的電路研究光電效應(yīng)中電子的發(fā)射情況與光照的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。K、A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，K受到光照時(shí)能夠發(fā)射電子。K與A之間的電壓大小可以調(diào)整,電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。（1）a.電源按圖1所示的方式連接,且將滑動(dòng)變阻器中的滑片置于中央位置附近。試判斷：光電管中從K發(fā)射出的電子由K向A的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)？b。現(xiàn)有一電子從K極板逸出,初動(dòng)能忽略不計(jì),已知電子的電荷量為e,電子經(jīng)電壓U加速后到達(dá)A極板。求電子到達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能EkA。(2）在圖1裝置中，通過(guò)改變電源的正、負(fù)極,以及移動(dòng)變阻器的滑片,可以獲得電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)U之間的關(guān)系,如圖2所示,圖中Uc叫遏止電壓.實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于一定頻率的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何,遏止電壓都是一樣的。請(qǐng)寫(xiě)出光電效應(yīng)方程,并對(duì)“一定頻率的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的”作出解釋。(3）美國(guó)物理學(xué)家密立根為了檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并測(cè)量了某金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν。根據(jù)他的方法獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成如圖3所示的圖線。已知電子的電荷量e=1。6×10—19C，求普朗克常量h。（將運(yùn)算結(jié)果保留1【解析】(1）a.根據(jù)電源的正負(fù)極和電路可知A極板的電勢(shì)高于K極板,則光電子可加速運(yùn)動(dòng)；b。電子由初速度為零加速,由動(dòng)能定理得：EkA=eU（2）愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν—W0遏止電壓對(duì)應(yīng)為具有最大初動(dòng)能的光電子由K極板運(yùn)動(dòng)到A極板動(dòng)能減為0，根據(jù)動(dòng)能定理有：Ek