2019-2020学年高中物理第十七章波粒二象性章末高考真题链接含解析 人教版选修3-5 0 4页

章末高考真题链接 ‎1．(2018·全国卷Ⅱ)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×‎108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(　　)‎ A．1×1014 Hz　　　　　 B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz 解析：选B　根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0＝h－hν0，代入数据解得ν0≈8×1014 Hz，B正确．‎ ‎2．(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100 nm(1 nm＝10－‎9 m)附近连续可调的世界上首个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＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×‎108 m/s)(　　)‎ A．10－21 J B．10－18 J C．10－15 J D．10－12 J 解析：选B　能够电离一个分子的能量即为一个极紫外波段的光子所具有的能量 E＝hν＝h＝6.6×10－34× J≈2×10－18 J，B选项正确．‎ ‎3．(2017·上海卷)光子的能量与其(　　)‎ A．频率成正比 B．波长成正比 C．速度成正比 D．速度平方成正比 解析：选A　由E＝hν、c＝λν得E＝hν＝h，可见光子的能量与其频率成正比、与其波长成反比，A正确，B错误；由于任意能量的光子在真空中传播的速度都是相同的，故C、D错误．‎ ‎4．(2019·北京卷)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果.‎ 组 次 入射光子的能量/eV 相对 光强 光电流大小/mA 逸出光电子的最大动能/eV 第 一 组 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4.0‎ ‎4．0‎ ‎4．0‎ 弱 中 强 ‎29‎ ‎43‎ ‎60‎ ‎0.9‎ ‎0．9‎ ‎0．9‎ 4‎ 第 二 组 ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎6.0‎ ‎6．0‎ ‎6．0‎ 弱 中 强 ‎27‎ ‎40‎ ‎55‎ ‎2.9‎ ‎2．9‎ ‎2．9‎ 由表中数据得出的论断中不正确的是(　　)‎ A．两组实验采用了不同频率的入射光 B．两组实验所用的金属板材质不同 C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV D．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大 解析：选B　由于光子的能量E＝hν，又入射光子的能量不同，故入射光子的频率不同，A项正确；由爱因斯坦光电效应方程hν＝W＋Ek，可求出两组实验的逸出功均为3.1 eV，故两组实验所用的金属板材质相同，B项错误；由hν＝W＋Ek，逸出功W＝3.1 eV可知，若入射光子能量为5.0 eV，则逸出光电子的最大动能为1.9 eV，C项正确；相对光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，D项正确．‎ ‎5．(多选)(2014·广东卷)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(　　)‎ A．增大入射光的强度，光电流增大 B．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 解析：选AD　增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增大，选项A正确；能否发生光电效应与照射光的频率有关，与光的强度无关，选项B错误；当照射光的频率小于ν，但仍大于极限频率时发生光电效应，选项C错误；由Ekm＝hν－W，增加照射光的频率，光电子的最大初动能变大，选项D正确．‎ ‎6．(2013·北京卷)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 4‎ 的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率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可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)(　　)‎ A．U＝－ B．U＝－ C．U＝2hν－W D．U＝－ 解析：选B　同频率的光照射阴极K，普通光不能使其发生光电效应，而强激光能使其发生光电效应，说明一个电子吸收了多个光子．设吸收的光子个数为n，光电子逸出的最大初动能为Ek，由光电效应方程知：Ek＝nhν－W(n≥2)；光电子逸出后克服电场力做功，由动能定理知Ek＝eU，联立上述两式得U＝－，当n＝2时，即为B选项，其他选项均不可能．‎ ‎7．(2018·江苏卷)光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出．当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为________，A、B两种光子的动量之比为________．(已知普朗克常量为h、光速为c)‎ 解析：逸出功W0＝hνc＝，根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0＝－＝，再由p＝，可得＝＝.‎ 答案：　1∶2‎ ‎8．(2017·江苏卷)质子(11H)和α粒子(24He)被加速到相同动能时，质子的动量________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波长之比为________．‎ 解析：根据p＝，因为质子质量小于α粒子质量，所以质子动量小于α粒子动量；根据λ＝，且pH∶pα＝1∶2，则λH∶λα＝2∶1.‎ 答案：小于　2∶1‎ ‎9．(2015·全国卷Ⅰ)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________，所用材料的逸出功可表示为________．‎ 4‎ 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.‎ 答案：ek　－eb 4‎