内容正文:
考点46 波粒二象性
1
狂刷小题·夯基础
2
精做大题·提能力
53
本课结束
63
题组一 基础小题
1.(多选)一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,下列说法中正确的是( )
A.无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度,金属的逸出功都不变
B.只延长入射光的照射时间,光电子的最大初动能将增加
C.只增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大
D.只增大入射光的频率,光电子逸出所经历的时间将缩短
答案 AC
解析 金属的逸出功是由金属自身决定的,增大入射光的频率或增加入射光的强度,金属的逸出功都不变,A正确;根据光电效应方程Ek=hν-W0可知,光电子的最大初动能由入射光的频率和金属的逸出功共同决定,只延长入射光的照射时间,光电子的最大初动能不变,只增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大,B错误,C正确;光电子逸出几乎是瞬时的,与入射光的频率无关,D错误。
2.对波粒二象性的理解,下列说法错误的是( )
A.光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性
B.德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,而且粒子的能量和动量跟它所对应的波的频率和波长之间,遵从ν= eq \f(ε,h)和λ= eq \f(h,p)的关系
C.光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显
D.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等,则它们的动能也相等
答案 D
解析 光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性,故A正确;德布罗意指出:实物粒子也具有波动性,而且粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间,遵从关系ν= eq \f(ε,h)和λ= eq \f(h,p),故B正确;光的波长越短,光的频率越大,根据ε=hν,知光子的能量越大,波长越短,粒子性越明显,故C正确;如果一个电子的德布
罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等,根据p= eq \f(h,λ)可知,它们的动量相同,又因为中子和电子的质量不同,根据Ek= eq \f(p2,2m)可知,它们的动能不相等,故D错误。本题选说法错误的,故选D。
3.如图所示为光电效应实验装置,锌板与验电器的金属球用导线相接。先让验电器带负电,指针张开,当用一束紫外线照射锌板时,发生了光电效应。已知锌的逸出功为3.34 eV,普朗克常量为6.63×10-34 J·s,电子电荷量为1.6×10-19 C,下列说法正确的是( )
A.验电器内的指针张角变大
B.验电器内的指针张角变小,最终闭合
C.锌板的截止频率为8.06×1014 Hz
D.从锌板表面逸出的每一个光电子的初动能都相同
答案 C
解析 用紫外线照射锌板时,发生光电效应现象,锌板逸出光电子,由于锌板与验电器相连,电子从验电器向锌板移动,则验电器内的指针张角先变小,最终不会闭合,会因带正电而张开,故A、B错误;根据截止频率和逸出功的关系W0=hνc,解得锌板的截止频率为:νc= eq \f(W0,h)= eq \f(3.34×1.6×10-19,6.63×10-34) Hz=8.06×1014 Hz,故C正确;从锌板表面逸出的各个光电子克服阻力做功不同,逸出时的初动能不同,故D错误。
4.如图所示是研究光电效应的电路图,用绿光照射阴极K时,小量程电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是( )
A.将滑动变阻器滑动片向右移动,小量程电流表的示数一定增大
B.如果改用紫光照射阴极K,小量程电流表无示数
C.将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的绿光照射时,小量程电流表的示数一定增大
D.将电源的正负极调换,仍用相同的绿光照射时,将滑动变阻器滑动片向右移动一些,小量程电流表的示数可能不为零
答案 D
解析 将滑动变阻器滑动片向右移动,光电管两端正向电压虽然增大,但若光电流已达到饱和,则小量程电流表的示数不变,故A错误;如果改用紫光照射阴极K,因入射光频率增加,导致光电子最大初动能增加,则小量程电流表一定有示数,故B错误;将K极换成逸出功小的金属板,仍用相同的绿光照射时,则光电子的最大初动能增加,但单位时间内到达金属表面的光子数没有变化,因而单位时间内从金属表面逸出的光电
子数也不变,饱和光电流不会变化,则小量程电流表的示数不一定增大,故C错误;将电源的正负极调换,仍用相同的绿光照射时,将滑动变阻器滑动片向右移动一些,若此时光电管两端的电压仍小于反向遏止电压,则小量程电流表的示数可能不为零,故D正确。
5.(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点横坐标为4.27×104 Hz,与纵轴的交点纵坐标为0.5 eV)。由图可知( )
A.该金属的截止频率为4.27×1014 Hz
B.该金属的截止频率为