2020届高考物理一轮复习第12单元波粒二象性和原子物理课时作业

第1讲光电效应波粒二象性[课时作业] 单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1．下列有关光的波粒二象性的说法中正确的是( )A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，有些行为(如光电效应)表现出粒子性，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，A、B错误；光的波粒二象性表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性．光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著，C正确，D错误．答案：C2．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是( )A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间解析：某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关．不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率高，所以本题答案为B.答案：B3．关于光电效应，下列说法正确的是( )A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多解析：逸出功W＝hν0，W∝ν0，A正确；只有照射光的频率ν大于金属极限频率ν0，才能产生光电效应现象，B错误；某金属的逸出功只与该金属的极限频率有关，与从金属表面逸出的光电子的最大初动能无关，C错误；光强E＝nhν，ν越大，E一定，则光子数n越小，单位时间内逸出的光电子数就越少，D 错误． 答案：A4．频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km .改为频率为2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h 为普朗克常量)( ) A ．E km －h ν B ．2E km C ．E km ＋h νD ．E km ＋2h ν解析：根据爱因斯坦光电效应方程得E km ＝h ν－W ，若入射光频率变为2ν，则E km ′＝h ·2ν－W ＝2h ν－(h ν－E km )＝h ν＋E km ，故选C. 答案：C5．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k ­ν图像．已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个E k ­ν坐标系中，如图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是( )解析：依据光电效应方程E k ＝h ν－W 可知，E k ­ν图线的斜率代表普朗克常量h ，因此钨和锌的E k ­ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝Wh，因此钨的截止频率小些，综上所述，A 图正确． 答案：A 二、多项选择题6．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析：光电效应说明光具有粒子性，A 正确．衍射是波的特点，说明中子具有波动性，B 正确．黑体辐射的实验规律说明光具有粒子性，C 错误．动能相等的质子和电子，二者质量不同，动量不同，德布罗意波长不相等，D 错误．答案：AB7．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)(b)(c)所示的图像，则( )A ．图像(a)表明光具有粒子性B ．图像(c)表明光具有波动性C ．用紫外线观察不到类似的图像D ．实验表明光是一种概率波解析：图像(a)曝光时间短，通过的光子数很少，呈现粒子性，A 正确．图像(c)曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，B 正确．该实验表明光是一种概率波，D 正确．紫外线本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，C 错误． 答案：ABD8．在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为λ、2λ的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为2∶1，普朗克常量用h 表示，光在真空中的速度用c 表示，则( )A ．光电子的最大初动能之比为2∶1B ．该金属的截止频率为cλC ．用波长为52λ的单色光照射该金属时能发生光电效应D ．用波长为4λ的单色光照射该金属时不能发生光电效应解析：在两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为2∶1，由E k ＝12mv 2可知，光电子的最大初动能之比为4∶1，A 错误；又由h ν＝W ＋E k 知，h c λ＝W ＋12mv 21 ，h c 2λ＝W ＋12mv 22，又v 1＝2v 2，解得W ＝h c 3λ，则该金属的截止频率为c3λ，B 错误；光的波长小于或等于3λ时才能发生光电效应，C 、D 正确． 答案：CD[能力题组]一、选择题9．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则( )A ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C ．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D ．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了解析：光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变；而减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项A 正确． 答案：A10．如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极K ，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V 时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V 时，电流表读数为零．把电路改为图乙，当电压表读数为2 V 时，则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为( )A ．1.5 eV,0.6 eVB ．1.7 eV,1.9 eVC ．1.9 eV,2.6 eVD ．3.1 eV,4.5 eV解析：光子能量h ν＝2.5 eV 的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，当电压表读数大于或等于0.6 V 时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能定理eU ＝12mv 2m 知，最大初动能E km ＝eU ＝0.6 eV ，由光电效应方程h ν＝E km ＋W 知W ＝1.9 eV ，对图乙，当电压表读数为2 V 时，电子到达阳极的最大动能E km ′＝E km ＋eU ′＝0.6 eV ＋2 eV ＝2.6 eV.故C 正确． 答案：C11.(多选)(2018·重庆万州二中模拟)某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图像如图所示，则由图像可知( )A ．若已知电子电荷量e ，就可以求出普朗克常量hB ．遏止电压是确定的，与照射光的频率无关C ．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为h ν0D ．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为h ν0解析：根据光电效应方程E k ＝h ν－W 和－eU c ＝0－E k 得，U c ＝he ν－W e，可知当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率呈线性关系，B 错误；因为U c ＝h e ν－W e，知图线的斜率等于he，从图像上可以得出斜率的大小，若已知电子电荷量e ，可以求出普朗克常量h ，A 正确；从图像上可知逸出功W ＝h ν0，根据光电效应方程得E k ＝h ·2ν0－W ＝h ν0，C 正确；E k ＝h ·3ν0－W ＝2h ν0，D 错误．答案：AC12．(多选)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E k ，下列说法正确的是( ) A ．对于同种金属，E k 与照射光的强度无关 B ．对于同种金属，E k 与照射光的时间成正比 C ．对于同种金属，E k 与照射光的频率成线性关系D ．对于不同种金属，若照射光频率不变，E k 与金属的逸出功成线性关系解析：发生光电效应，一个电子获得一个光子的能量，E k ＝h ν－W ，所以E k 与照射光的强度无关，与光照射的时间无关，A 正确，B 错误；由E k ＝h ν－W 可知，对同种金属，E k 与照射光的频率成线性关系，若频率不变，对不同金属，E k 与W 成线性关系，C 、D 正确． 答案：ACD 二、非选择题13．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K ，实验测得流过电流表G 的电流I 与AK 之间的电势差U AK 满足如图乙所示规律，取h ＝6.63×10－34J·s .结合图像，求：(结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K 时的最大动能． (2)该阴极材料的极限波长．解析：(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A ，阴极每秒钟发射的光电子的个数n ＝I m e ＝0.64×10－61.6×10－19(个)＝4.0×1012(个)光电子的最大初动能为E km ＝eU 0＝1.6×10－19 C×0.6 V＝9.6×10－20 J.(2)设阴极材料的极限波长为λ0，根据爱因斯坦光电效应方程得E km ＝h c λ－h cλ，代入数据得λ0＝0.66 μm.答案：(1)4.0×1012个 9.6×10－20J(2)0.66 μm14．用功率P 0＝1 W 的光源照射离光源r ＝3 m 处的某块金属的薄片，已知光源发出的是波长λ＝663 nm 的单色光，试计算： (1)1 s 内打到金属板1 m 2面积上的光子数； (2)若取该金属原子半径r 1＝0.5×10－10m ，则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子？解析：(1)离光源r ＝3 m 处的金属板1 m 2面积上1 s 内接收的光能E 0＝P 0t 4πr2＝8.85×10－3J 每个光子的能量E ＝h cλ＝3×10－19J所以每秒接收的光子数n ＝8.85×10－33×10－19＝2.95×1016个．(2)每个原子的截面积为S 1＝πr 21＝7.85×10－21 m 2把金属板看成由原子密集排列组成的，则面积S 1上接收的光的功率P ′＝8.85×10－3×7.85×10－21 W ＝6.95×10－23 W每两个光子落在原子上的时间间隔Δt ＝E P ′＝3×10－196.95×10－23s ＝4 317 s.答案：(1)2.95×1016个 (2)4 317 s。

实验17 探究碰撞中的不变量实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒。

实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

方案二：带细线的摆球（两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。

方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥。

方案四：斜槽、小球（两个）、天平、复写纸、白纸等。

实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验（如图1所示）图11.测质量：用天平测出滑块质量。

2.安装：正确安装好气垫导轨。

3.实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度（①改变滑块的质量。

②改变滑块的初速度大小和方向）。

4.验证：一维碰撞中的动量守恒。

方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验（如图2所示）图21.测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2。

2.安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。

3.实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下后它们相碰。

4.测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。

5.改变条件：改变碰撞条件，重复实验。

6.验证：一维碰撞中的动量守恒。

方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验（如图3所示）图31.测质量：用天平测出两小车的质量。

2.安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。

3.实验：接通电源，让小车A 运动，小车B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。

4.测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v ＝Δx Δt算出速度。

5.改变条件：改变碰撞条件，重复实验。

B．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则此金属的逸出功增大C．当照射光的频率ν大于ν0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍D．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0解析：一群处于量子数为n＝3的激发态的氢原子向外辐射的光子频率种数为C23＝3，故A错误；金属外层电子克服原子核的束缚，从材料表面逸出所需的最小能量，称为金属的逸出功．由金属本身决定，与入射光的频率无关，故B错误；光电子的最大初动能E km＝hν－W，与光强无关，故C错误；频率为ν0的光子，恰好能使某种金属发生光电效应，则hν0＝W，用频率为2ν0的单色光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能E km＝2hν0－W＝hν0，故D正确．答案：D7．[2019·广东佛山模拟]下列四幅图的有关说法中正确的是( )A．图甲中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成B．图乙中若改用绿光照射，验电器金属箔一定不会张开C．图丙一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子D．图丁原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量解析：α粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故A项错误．紫外线照射金属板时能产生光电效应，换用绿光照射金属板可能会产生光电效应，验电器金属箔可能会张开，故B项错误．一群氢原子处于n＝4的激发态，最多能辐射不同频率的光子种数为C24＝6，故C项正确．原子核C、B结合成A时，核子平均质量增大，质量增大，要吸收能量，故D项错误．答案：C8．[2019·深圳模拟]如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光．关于这些光下列说法正确的是( )13．(16分)如图所示，静止在匀强磁场中的63Li 核俘获一个速度为v 0＝7.7×104m/s 的中子而发生核反应63Li ＋10n→31H ＋42He.若已知42He 的速度v 2＝2.0×104 m/s ，其方向与反应前中子速度方向相同，求：(1)31H 的速度是多大；(2)在图中画出两粒子的运动轨迹并求出轨道半径之比； (3)当粒子42He 旋转3周时，粒子31H 旋转几圈．解析：(1)中子撞击锂核生成氚核和氦核过程中动量守恒，有 m 0v 0＝m 1v 1＋m 2v 2式中m 0、m 1、m 2分别为中子、氚核、氦核的质量，v 1为氚核速度， 代入数据得v 1＝1.0×103m/s ，方向与v 0相反(即与v 2相反)． (2)氚核、氦核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为 r 1：r 2＝m 1v 1Bq 1：m 2v 2Bq 2＝3×0.1×104B×1：4×2×104B×2＝3:40运动轨迹如图所示．(3)氚核、氦核做圆周运动的周期之比为 T 1：T 2＝2πm 1Bq 1：2πm 2Bq 2＝2π×3B×1：2π×4B×2＝3：2所以它们旋转圈数之比为n 1：n 2＝T 2：T 1＝2：3当α粒子旋转3周时，氚核旋转2周． 答案：(1)1.0×103m/s (2)3：40 (3)214．(12分)用中子轰击锂核(63Li)发生核反应，生成氚核(31H)和α粒子，并放出4.8 MeV 的能量．(1 u 相当于931.5 MeV)(1)写出核反应方程； (2)求出质量亏损；(3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则生成的氚核和α粒子的动能之比是多少？ 解析：(1)63Li ＋10n ―→31H ＋42He.(2)根据质能方程ΔE＝Δm×931.5 MeV 得 Δm＝4.8931.5u ＝0.005 2 u.(3)中子与锂核以等值反向的动量相碰，则初动量p ＝0，根据动量守恒，则碰后氚核与α粒子的合动量也为0，设氚核质量为m 1，速度为v 1，α粒子质量为m 2，速度为v 2得0＝m 1v 1＋m 2v 2① 又有E k ＝p22m ②由①②得E k1：E k2＝p 22m 1：p22m 2得E k1E k2＝m 2m 1＝43.。

课时2 原子结构原子核1.原子的核式结构模型(1)电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。

(2)α粒子散射实验:1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,几乎被“撞”了回来。

(3)卢瑟福提出原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。

2.氢原子的能级结构(1)玻尔理论①定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。

②跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=E m-E n。

(h是普朗克常量,h=6.626×10-34J·s)③轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。

原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。

(2)基态和激发态:原子能量最低的状态叫基态,其他能量较高的状态叫激发态。

3.原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成,它们统称为核子。

(2)原子核的核电荷数=质子数,原子核的质量数=质子数+中子数。

(3)同位素:具有相同质子数、不同中子数的原子。

同位素在元素周期表中的位置相同。

4.天然放射现象(1)天然放射现象:元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现。

天然放射现象的发现,说明原子核还具有复杂的结构。

(2)三种射线放射性元素放射出的射线共有三种,分别是α射线、β射线、γ射线。

其中α射线是高速运动的氦核,β射线是高速运动的电子流,γ射线是光子。

(3)半衰期①定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

②影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)及化学状态(如单质、化合物)无关。

第2讲 波粒二象性知识排查光电效应1.光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属外表逸出的现象，称为光电效应，发射出来的电子称为光电子。

(1)每种金属都有一个极限频率。

(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。

(3)光照射到金属外表时，光电子的发射几乎是瞬时的。

(4)光电流的强度与入射光的强度成正比。

(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c 。

(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)。

不同的金属对应着不同的极限频率。

爱因斯坦光电效应方程在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν。

其中h ＝6.63×10－34J·s。

(称为普朗克常量)W 0使电子脱离某种金属所做功的最小值。

发生光电效应时，金属外表上的电子吸收光子后克制原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。

(1)表达式：E k ＝hν－W 0。

(2)物理意义：金属外表的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一局部用来克制金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k ＝12m e v 2。

光的波粒二象性与物质波(1)光的干预、衍射、偏振现象证明光具有波动性。

(2)光电效应说明光具有粒子性。

(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。

(1)概率波光的干预现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波。

(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量。

在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的，在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，这种关系叫不确定性关系。

小题速练(1)光电子就是光子( )(2)只要光强度足够强，任何金属都能发生光电效应( ) (3)极限频率越大的金属材料逸出功越大( )(4)爱因斯坦认为光是一份一份的，每一份叫光量子( ) (5)宏观物体不具有波动性( ) (6)光子和光电子都是实物粒子( )(7)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功( ) (8)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比( ) (9)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性( )(10)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律( ) (11)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性( )(12)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现为波动性( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)√ (10)× (11)√ (12)√2.[人教版选修3－5·P 30·演示实验改编](多项选择)如图1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( )图1解析用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板外表逸出，称之为光电子，应选项A错误，B正确；锌板与验电器相连，带有一样电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，应选项C正确，D错误。

基础课 1 波粒二象性一、选择题1．(多选)(2019届汕头模拟)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线灯照射锌板时，发生的现象是( )A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电解析：选BC 用紫外线灯照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误．2．(多选)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E km＝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．3．(多选)如图甲所示为实验小组利用100多个电子通过双缝后的干涉图样，可以看出每一个电子都是一个点；如图乙所示为该小组利用70 000多个电子通过双缝后的干涉图样，为明暗相间的条纹．则对本实验的理解正确的是( )A．图甲体现了电子的粒子性B．图乙体现了电子的粒子性C．单个电子运动轨道是确定的D．图乙中暗条纹处仍有电子到达，只不过到达的概率小解析：选AD 题图甲中的每一个电子都是一个点，说明少数粒子体现粒子性，到达的位置不同，说明单个电子的运动轨道不确定，A正确，C错误；题图乙中明暗相间的条纹说明大量的粒子表现为波动性，B错误；题图乙中暗条纹处仍有电子到达，只不过到达的概率小，D正确．4．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光照射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )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，光电子的最大初动能变大C．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D．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：选ABD 产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，A正确；光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，B正确；减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，C错误；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与光的强度无关，D正确．5．(多选)(2019届盐城月考)关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是( )A．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子B．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应解析：选BD 光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，A 错误；用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率，B正确；根据光电效应方程hν＝W0＋eU c可知，对于同种金属而言(逸出功一样)，入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，C错误；在石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，D正确．6．(多选)(2019届北京朝阳模拟)用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以( )A．改用红光照射 B．改用紫光照射C．改用蓝光照射 D．增加绿光照射时间解析：选BC 光电子的最大初动能与照射时间或照射强度无关，而与入射光子的能量有关，入射光子的能量越大，光电子从阴极逸出时最大初动能越大，所以本题中可以改用比绿光光子能量更大的紫光、蓝光照射，以增大光电子从阴极逸出时的最大初动能．7．(2018届广东湛江高三调研)光照射到金属钠表面上产生了光电效应，遏止电压是5.00 V ，钠的逸出功为2.29 eV ，此入射光的光子能量为( )A ．2.29 eVB ．2.71 eVC ．5.00 eVD ．7.29 eV解析：选D 根据题述遏止电压是U ＝5.00 V ，由光电效应规律和动能定理eU c ＝E k 可知，产生的光电子最大初动能E k ＝5.00 eV.根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝E －W 0可得，入射光光子的能量E ＝E k ＋W 0＝5.00 eV ＋2.29 eV ＝7.29 eV ，选项D 正确．8．(2018届安徽高三联合质量检测)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是( )A ．钙的逸出功大于钾的逸出功B ．钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C ．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钾逸出的光电子具有较大的波长D ．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量 解析：选 A 金属的逸出功与截止频率的关系：W 0＝h νc ，由于钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，钙的截止频率大，所以钙的逸出功大，故A 正确；根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝h ν－W 0＝h ν－h νc ，钙的截止频率大，所以钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动能，B 错误；根据p ＝2mE k 可知，钾逸出的具有最大初动能的光电子具有较大的动量，根据德布罗意波波长公式λ＝h p ，可知钙逸出的具有最大初动能的光电子具有较大的波长，C 、D 错误．9．下表给出了一些金属材料的逸出功.现用波长为(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s，光速c ＝3.0×108 m/s)( )A ．2种B ．3种C ．4种D ．5种解析：选A 要发生光电效应，则入射光的能量大于金属的逸出功，由题可算出波长为400 nm 的光的能量为E ＝h ν0＝h c λ0＝6.63×10－34×3.0×108400×10－9 J ＝4.97×10－19 J ，大于铯和钙的逸出功，所以A 选项正确．10．(2019届河南调研联考)甲、乙光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E 1、E 2.该金属的逸出功为( )A ．E 1＋E 2B ．E 1－E 2C ．E 1＋2E 2D ．E 1－2E 2解析：选D 根据光电效应方程E k ＝h ν－W 0，对应甲光子有h ν甲＝E 1＋W 0，对应乙光子有h ν乙＝E 2＋W 0，又知h ν甲＝2h ν乙，解得W 0＝E 1－2E 2，故选项D 正确，选项A 、B 、C错误． 11．(多选)如图所示，是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( )A ．该金属的逸出功等于EB ．该金属的逸出功等于h νcC ．入射光的频率为2νc 时，产生的光电子的最大初动能为ED ．入射光的频率为νc 2时，产生的光电子的最大初动能为E 2解析：选ABC 由爱因斯坦的光电效应方程可得E k ＝h ν－W 0，对应图线可得，该金属的逸出功W 0＝E ＝h νc ，A 、B 均正确；若入射光的频率为2νc ，则产生的光电子的最大初动能E k ＝2h νc －W 0＝h νc ＝E ，故C 正确；入射光的频率为νc 2时，该金属不发生光电效应，D 错误． 12．(多选)如图所示，这是一个研究光电效应的电路图，下列叙述中正确的是( )A ．只调换电源的极性，移动滑片P ，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U c 的数值B ．保持光照条件不变，滑片P 向右滑动的过程中，电流表示数将一直增大C ．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大D ．阴极K 需要预热，光束照射后需要一定的时间才会有光电流E ．图中入射光束的频率减小到某一数值f 0时，无论滑片P 怎样滑动，电流表示数都为零，则f 0是阴极K 的极限频率解析：选ACE 当只调换电源的极性时，电子从K 到A 减速运动，到达阳极A 恰好速度为零时对应电压为遏止电压，所以A 项正确；保持光照条件不变，P 向右滑动，加在光电管两端的电压增加，光电流增大，当达到饱和电流后，P 再向右移，光电电流保持不变，B 项错误；只增大入射光束强度时，单位时间内光电子数变多，电流表示数变大，C 项正确；因为光电效应的发生是瞬间的，阴极K 不需要预热，所以D 项错误；当光束的频率为f 0时，无论P 怎样滑动，电流表示数都为零，说明未飞出光电子，则有W ＝hf 0，所以f 0为阴极K 的极限频率，E 项正确．13．(多选)(2018届哈尔滨模拟)某种金属在光的照射下发生光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图象如图所示．则由图象可知( )A ．任何频率的入射光都能发生光电效应B ．该金属的逸出功等于h ν0C ．入射光的频率发生变化时，遏止电压不变D ．若已知电子电荷量e ，就可以求出普朗克常量h解析：选BD 当入射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应，故A 错误；当遏止电压为零时，最大初动能为零，此时入射光的能量等于逸出功，即W 0＝h ν0，故B 正确；因为U c ＝h e ν－W 0e ，由U c ­ν图象可知U c 与ν有关，C 错误；由公式可知图线的斜率等于h e，若已知电子的电荷量，可求出普朗克常量h ，故D 正确．14．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析：选B 由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由eU c ＝E k 和h ν＝W 0＋E k 得甲、乙光频率相等，A 错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，B 正确；由h νc ＝W 0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C 错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D 错误．二、非选择题15．(2018年江苏卷)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 λ02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：由爱因斯坦光电效应方程可知E k A ＝h c λ0－W 0＝0，得W 0＝h cλ0 E k B ＝h cλ02－h c λ0＝hc λ0A 种光子的动量p A ＝h λ0B 种光子的动量p B ＝h λ02＝2h λ0得p A ∶p B ＝1∶2.答案：hc λ0 1∶2。

课时作业(三十) 第30讲波粒二象性氢原子能级结构时间 / 40分钟基础巩固1.[2017·湖南岳阳二模]关于原子物理问题,下列说法中正确的是()A.一群处于n=3激发态的氢原子向较低能级跃迁,最多可放出两种不同频率的光子B.由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质C.实际上,原子中的电子没有确定的轨道,在空间各处出现的概率是一定的D.α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的2.(多选)对光的认识,下列说法正确的是()A.个别光子的行为表现出粒子性B.大量光子的行为表现出粒子性C.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的D.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出粒子性时,就不再具有波动性了3.[2017·安徽黄山模拟]在“光电效应”实验中,用某一单色光照到某金属表面时,没有光电子从金属表面逸出,下列说法中正确的是()图K30-1A.增大照射光的频率,就一定发生光电效应B.增大照射光的强度,就一定发生光电效应C.延长照射光照射时间,就一定发生光电效应D.若照射光的频率大于该金属材料的极限频率,则能发生光电效应4.(多选)[2017·成都二诊]光伏发电是利用光电效应原理来工作的.目前,人类提高光伏发电效率的途径主要有两个方面:一是改变光源体发光谱带的频率,从而改变产生光电效应的光谱宽度;二是改变被照射金属材料的成分,从而改变其逸出功.下列提高光伏发电效率的途径正确的是()A.减小光源体发光谱带的频率B.增大光源体发光谱带的频率C.增大金属材料的逸出功D.减小金属材料的逸出功5.氢光谱在可见光的区域内有4条谱线,按照在真空中波长由长到短的顺序,这4条谱线分别是Hα、Hβ、Hγ和Hδ,它们都是氢原子的电子从量子数大于2的可能轨道上跃迁到量子数为2的轨道时所发出的光.下列判断错误的是()A.电子处于激发态时,Hα所对应的轨道量子数大B.Hγ的光子能量大于Hβ的光子能量C.对于同一种玻璃,4种光的折射率以Hα为最小D.对同一种金属,若Hα能使它发生光电效应,则Hβ、Hγ、Hδ都可以使它发生光电效应6.(多选)[2017·太原模拟] 20世纪初,爱因斯坦提出光子理论,使得光电效应现象得以完美解释.玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的.关于光电效应和氢原子模型,下列说法正确的是()A.光电效应实验中,照射光足够强就可以有光电流B.若某金属的逸出功为W0,则该金属的截止频率为C.保持照射光强度不变,增大照射光频率,在单位时间内逸出的光电子数将减少D.氢原子由低能级向高能级跃迁时,吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差技能提升7.(多选)[2018·河北衡水中学月考]如图K30-2所示为研究光电效应的实验装置示意图,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的金属表面K时,电流表有示数.下列说法正确的是()图K30-2A.若仅增大该单色光照射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大B.无论增大照射光的频率还是增加照射光的强度,金属的逸出功都不变C.保持照射光频率不变,当强度减弱时,发射光电子的时间将明显增加D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数增大8.[2017·长沙模拟]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图如图K30-3所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为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可能是(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量) ()图K30-3A.U=C.U=2hν-WD.U=9.[2017·湖北武昌调研]用如图K30-4所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么()图K30-4A.a光的波长一定大于b光的波长B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大10.(多选)[2017·太原模拟]图K30-5为氢原子的能级示意图.关于氢原子跃迁,下列说法中正确的是()图K30-5A.一个处于量子数n=5激发态的氢原子,它向低能级跃迁时,最多可产生10种不同频率的光子B.处于n=3激发态的氢原子吸收具有1.87 eV能量的光子后被电离C.用12 eV的光子照射处于基态的氢原子,氢原子仍处于基态D.氢原子从高能级向低能级跃迁时,动能增大,电势能增大11.(多选)[2017·济南模拟]如图K30-6所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与照射光频率ν的关系图像.由图像可知()图K30-6A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0C.照射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为ED.照射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为12.(多选)[2017·东北三校一联]如图K30-7所示为氢原子的能级示意图.氢原子可在下列各能级间发生跃迁,设从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1,从n=4能级跃迁到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2,从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3,则下列关系式中正确的是()图K30-7A.λ1<λ3B.λ3<λ2C.λ3>λ2D.13.(多选)图K30-8为氢原子的能级示意图,则下列对氢原子跃迁的理解正确的是()图K30-8A.由高能级向低能级跃迁时辐射出来的光子一定不能使逸出功为3.34 eV的金属发生光电效应B.大量处于n=4能级的氢原子向n=1能级跃迁时,向外辐射6种不同频率的光子C.大量处于n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时,用发出的光照射逸出功为3.34 eV的金属,从金属表面逸出的光电子的最大初动能为8.75 eVD.如果用光子能量为10.3 eV的光照射处于n=1能级的氢原子,则该能级的氢原子能够跃迁到较高能级14.(多选)利用金属晶格(大小约10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h.下列说法中正确的是()A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波长为λ=C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显挑战自我15.原子可以从原子间的碰撞中获得能量,从而发生能级跃迁(在碰撞中,动能损失最大的是完全非弹性碰撞).一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰.(1)能否使静止氢原子发生能级跃迁?(氢原子能级图如图K30-9所示)(2)若上述碰撞中可以使静止氢原子发生电离,则运动氢原子的初动能至少为多少?图K30-9课时作业(三十)1.B[解析] 一群处于n=3激发态的氢原子向较低能级跃迁,可能放出三种不同频率的光子,故选项A错误;每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质,故选项B正确;原子中的电子没有确定的轨道,在空间各处出现的概率是不一定的,故选项C错误.α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型,认为电子绕核旋转,故选项D错误.2.AC[解析] 光是一种概率波,少量光子的行为易显示出粒子性,而大量光子的行为往往显示出波动性,A正确,B错误;光的波动性不是由于光子之间的相互作用引起的,而是光的一种属性,C正确;粒子性和波动性是光同时具备的两种属性,D错误.3.D[解析] 增大照射光的频率,若其不大于金属材料的极限频率,还是不会发生光电效应,选项A错误;光电效应是否产生与照射光频率有关,而与照射光强度无关,选项B错误;光电效应是否产生与照射光照射时间无关,选项C错误;只要照射光的频率大于该金属材料的极限频率,就能发生光电效应,选项D正确.4.BD[解析] 根据爱因斯坦的光电效应方程,hν=W+mv2,最大初动能随照射光频率的增大而增大,随照射光频率的减小而减小,选项A错误,B正确;减小金属的逸出功,也能增大最大初动能,选项C错误,D正确.5.A[解析] 由E=h可知,波长大,光子能量小,故Hα光子能量最小,Hδ光子能量最大,再由h=E n-E2可知,Hα对应的轨道量子数最小,A错误.6.BC[解析] 发生光电效应的条件是照射光频率大于截止频率,并不是光足够强就能发生光电效应,故A错误;金属的逸出功W0=hν,得ν=,故B正确;一定强度的照射光照射某金属发生光电效应时,照射光的频率越高,单个光子的能量值越大,光子的个数越少,单位时间内逸出的光电子数就越少,故C正确;氢原子由低能级向高能级跃迁时,吸收光子的能量等于两能级间能量差,故D错误.7.BD[解析] 若仅增大该单色光照射的强度,由于每个光子的能量不变,因此光电子的最大初动能不变,但单位时间内射出的光电子数增多,因此光电流增大,故选项A错误;逸出功由金属材料自身决定,与是否有光照无关,故B正确;发生光电效应不需要时间积累,只要照射光的频率大于极限频率即可,故选项C错误;若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,因为电压是反向电压,所以电压减小时,光电子更容易到达A极形成电流,电流表示数增大,故选项D正确.8.B[解析] 以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得-Ue=0-,由光电效应方程得nhν=+W(n=2,3,4,…),联立解得U=(n=2,3,4,…),故选项B正确. 9.D[解析] 用一定频率的a单色光照射光电管时,电流计指针会发生偏转,知νa>νc,a光的波长小于b光的波长,A错误;发生光电效应的条件是ν>νc,增加b光的强度不能使电流计G的指针发生偏转,B错误;发生光电效应时,电子从光电管左端运动到右端,而电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以流过电流计G的电流方向是由c到d,C错误;增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大,D正确.10.BC[解析] 一个处于量子数n=5激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子,选项A错误;当n=3时,氢原子的能量E3=-1.51 eV,所以处于n=3激发态的氢原子的电离能是1.51 eV,当该氢原子吸收具有1.87 eV能量的光子后被电离,选项B正确;根据玻尔理论,处于基态的氢原子不可能吸收该光子,所以氢原子仍处于基态,选项C正确;电子从高能级到低能级跃迁时,动能增大,电势能减小,选项D错误.11.ABC[解析] 由爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W0知,当ν=0时,-W0=E k,故W0=E,A正确;而E k=0时,hν=W0,即W0=hν0,B正确;照射光的频率为2ν0时产生的光电子的最大初动能E km=2hν0-hν0=hν0=E,C正确;照射光的频率为时,不会发生光电效应,D错误.12.AB[解析] 已知从n=4到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1,从n=4到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2,从n=2到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3,则λ1、λ2、λ3的关系为h,即,λ1<λ3,,λ3<λ2,又h,即,则,选项A、B正确.13.BC[解析] 氢原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前、后两个能级的能量之差,当氢原子从高能级直接跃迁到基态时放出的光子的能量最小值为-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,大于3.34 eV,所以一定能使逸出功为3.34 eV的金属发生光电效应,A错误;大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,辐射光子的种数为=6,B正确;大量处于n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时,辐射出的光子能量最大为-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,用此光子照射逸出功为3.34 eV的金属,由爱因斯坦光电效应方程可得光电子的最大初动能为12.09 eV-3.34 eV=8.75 eV,C正确;当氢原子由低能级向高能级跃迁时,氢原子吸收的光子能量一定等于两能级之间的能量差,而由氢原子的能级图可知n=1能级与任何能级间的能量差都不等于10.3 eV,因此不能使n=1能级的氢原子跃迁到较高的能级,D错误.14.AB[解析] 能得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A正确;由德布罗意波长公式λ=,可得λ=,B正确;由λ=可知,加速电压越大,电子的波长越小,衍射现象就越不明显,C错误;用相同动能的质子替代电子,质子的波长变小,衍射现象与电子相比更不明显,故D错误.15.(1)不能(2)27.2 eV[解析] (1)设运动氢原子的速度为v0,发生完全非弹性碰撞后两者的速度为v,损失的动能ΔE被静止氢原子吸收.若ΔE=10.2 eV,则静止氢原子可由n=1能级跃迁到n=2能级.由动量守恒定律和能量守恒定律有mv0=2mvmv2+ΔE=E k=13.6 eV联立解得ΔE==6.8 eV因为ΔE=6.8 eV<10.2 eV,所以不能使静止氢原子发生跃迁.(2)若要使静止氢原子电离,则ΔE≥13.6 eV联立解得E k≥27.2 eV.。

第34讲原子结构与原子核[解密考纲]综合考查氢原子能级的跃迁、放射性元素的衰变、半衰期、核反应，以及质能方程、核反应方程的有关计算．1．(2019·黄山质检)关于下列四幅图的说法正确的是( )A．图甲中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．图乙中1为α射线，它的电离作用很强可消除静电C．图丙中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁D．图丁中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带负电B 解析图甲中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，在C处也可以观察到很少的闪光点，选项A错误；根据左手定则可知，1带正电，为α射线，α射线的电离作用很强，可消除静电，选项B正确；吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，从基态氢原子发生跃迁到n＝2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，即受10.2 eV光子照射，可以从基态氢原子发生跃迁到n＝2能级，10.4 eV的光子不能被吸收，不能发生跃迁，选项C错误；图中用弧光灯照射锌板，锌板上的电子逸出，锌板带上正电，发现验电器的张角变大，说明原来就带正电，选项D错误．2．(2019·河南天一大联考高三期末)(多选)根据国家科技部2017年3月6日报道，迄今为止，科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子，按玻尔氢原子理论，氢原子的能级如图所示，下列判断正确的是( )A ．用光子能量为13.01 eV 的光照射一群处于基态的氢原子，可观测到多种不同频率的光B ．大量处于n ＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，可能发出6条光谱线C ．氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子D ．氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，氢原子的电势能减小，电子的动能增大BD 解析 氢原子发生能级跃迁吸收或放出的光子能量等于两能级的能量差，选项A 错误；大量处于在n ＝4激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数为n n －2＝6条，选项B 正确；第4激发态是n ＝5的能级态，第2激发态为n ＝3的能级态，氢原子由高能级态向低能级态跃迁时辐射光子，选项C 错误；氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，轨道半径减小，因电场力做正功，故氢原子电势能减小，电子的动能增大，选项D 正确．3．(2019·烟台一模)下列说法正确的是 ( )A ．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型B ．某些原子核发生衰变时能够放出β粒子，说明原子核内有β粒子C ．原子核反应中的质量亏损现象违反了能量守恒定律D ．某种单色光照射某种金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数增加D 解析 卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故选项A 错误；β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子，故选项B 错误；核反应中的质量亏损现象遵循能量守恒定律，故选项C 错误；发生光电效应时，单位时间内发射的光电子数随入射光强度的增加而增加，故选项D 正确．4．(2019·南平高三一模)下列说法正确的是 ( )A ．—束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太弱B ．氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道，电子的动能增大，但原子的能量减小C ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D ．铀核裂变产物多样，其中一种核反应方程为235 92U ＋10n→141 56Ba ＋9236Kr ＋210nB 解析 能不能发生光电效应，和入射光的频率有关，和入射光的强度无关，选项A错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，释放光子，原子的能量减小，电子受到的库仑力提供向心力，则kQq r 2＝mv 2r ⇒E k ＝12mv 2＝kQq 2r，r 越小，动能越大，选项B 正确；β衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，选项C 错误；235 92U ＋10n→141 56Ba ＋9236Kr ＋310n ，选项D 错误．5．(2019·聊城一模)下列说法正确的是( )A ．铀核裂变的某种核反应方程是235 92U→141 56Ba ＋9236Kr ＋310nB ．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，那么2个质子和2个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m 1＋2m 2－m 3)c 2C ．卢瑟福通过α粒子散射实验验证了在原子核内部存在质子D ．一群处于n ＝4能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能辐射12种不同频率的电磁波B 解析 铀核裂变的核反应是235 92U ＋10n→141 56Ba ＋9236Kr ＋310n ，选项A 错误；已知质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，那么2个质子和2个中子结合成一个α粒子，根据质能方程可得释放的能量是(2m 1＋2m 2－m 3)c 2，选项B 正确；卢瑟福通过α粒子散射实验验证了原子核式结构模型，选项C 错误；一群处于n ＝4能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能辐射C 24＝6 种不同频率的电磁波，选项D 错误．6．(2019·苏北四市高三调研)(多选)下列说法正确的有 ( )A ．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量B ．用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应C ．黑体辐射的强度随温度的升高而变大，且最大值向波长较短的方向移动D ．改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期AC 解析 比结合能大的原子核分解为比结合能小的原子核时，核子的总结合能减小，一定要吸收核能才能完成，选项A 正确；用紫光照射某种金属可以发生光电效应，可知紫光的频率大于金属的极限频率，红光的频率小于紫光的频率，用红光照射不一定能产生光电效应，选项B 错误；随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项C 正确；半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，选项D 错误．7. (多选)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有 ( )A.42He 核的结合能约为14 MeV。

单元滚动检测卷十二波粒二象性原子结构原子核考生注意：.本试卷分选择题部分和非选择题部分，共页..答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上..本次考试时间分钟，满分分.选择题部分一、选择题Ⅰ(本题共小题，每小题分，共分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分).下列说法中正确的是( ).放射性元素发生一次β衰变，原子序数减小.一群氢原子从＝的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出种不同频率的光子.卢瑟福通过α粒子散射实验说明了原子核内部是有结构的.原子核衰变时电荷数和质量都守恒答案解析放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加，错误；一群氢原子从＝的激发态跃迁到基态时，＝，有可能辐射出种不同频率的光子，正确；α粒子散射实验说明了原子的核式结构，错误；原子核衰变时电荷数和质量数守恒，质量不守恒，错误..一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( ).可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线.只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线答案解析处于较高能级的电子可以向较低的激发态跃迁，能量减小，原子要放出光子，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子，故、、错误，正确..(·宁波市月选考)撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，如图所示，完整的过程可以简化成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落.撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是( )图.持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力.撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力.撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重状态.最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的冲力答案.(·温州市期末改编)如图所示，在高速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随桶一起转动，在保证衣服不滑动的情况下，下列说法错误的是( )图.桶转速减小时，衣服对桶壁的压力变小.桶转速减小时，衣服对桶壁的压力变大。

课时作业41[双基过关练]1．(2018·衡水摸底)(多选)以下说法中正确的是( )A．金刚石、食盐都有确定的熔点B．饱和汽的压强与温度无关C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D．多晶体的物理性质表现为各向异性E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小解析：金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确．答案：ACE2．(2018·河北唐山模拟)(多选)如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则( )A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度不变D．液面上方水蒸气的压强不变E．液面上方水蒸气分子运动的平均速率不变解析：达到平衡后，仍为该温度下的饱和汽，水蒸气的压强、密度均不变，水蒸气分子平均速率不变，故A、B错，C、D、E对．答案：CDE3．(多选)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( )A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．在围绕地球运行的“天宫二号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布解析：固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体没有规则的外形，故A正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向异性，故B 错误；在围绕地球运行的“天宫二号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，故C正确；相对湿度为某一被测蒸汽压与相同温度下的饱和蒸汽压的比值的百分数，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压，故D正确；大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布，故E错误．答案：ACD4．(多选)下列说法正确的是( )A．水的饱和汽压随温度的升高而减小B．液体的表面张力是由表面层液体分子之间的相互排斥引起的C．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大D．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度E．雨水没有透过布雨伞是因为液体有表面张力解析：水的饱和汽压随温度的升高而增大，选项A错误；液体的表面张力是由液体表面层分子之间的相互吸引而引起的，选项B错误．答案：CDE5．(2018·赣州模拟)(多选)下列说法正确的是( )A．相同质量0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大B．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥D．气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关E．气体在等压膨胀过程中温度一定不变解析：0 ℃的水与0 ℃的冰的分子平均动能相同，冰熔化成水时需要从外界吸收热量，从而改变分子势能的大小，故A正确；大颗粒的盐磨成了细盐，不改变盐的晶体性质，故B 错误；自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥，故C正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关，故D正确；气体在等压膨胀过程中分子数密度减小，故分子平均动能应该增大，故温度升高，选项E错误．答案：ACD6．(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是( )A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同解析：由p－T图象可知过程ab是等容变化，温度升高，内能增加，体积不变，由热力学第一定律可知过程ab一定吸热，选项A正确；过程bc温度不变，即内能不变，由于过程bc体积增大，所以气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项B错误；过程ca压强不变，温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，放出的热量一定大于外界对气体做的功，选项C错误；温度是分子平均动能的标志，由p－T图象可知，a状态气体温度最低，则平均动能最小，选项D正确；b、c两状态温度相等，分子平均动能相等，由于压强不相等，所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，选项E正确．答案：ADE7．如图为一个喷雾器的截面示意图，箱里已装了14 L的水，上部密封了1 atm的空气1.0 L．将阀门关闭，再充入1.5 atm的空气6.0 L．设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变．(1)求充入1.5 atm的空气6.0 L后密封气体的压强；(2)打开阀门后，水从喷嘴喷出(喷嘴与水面等高)，则当水箱内的气压降为2.5 atm时，坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大．①状态的温度比②状态的温度低．两种状态氧气分子的平均动能不相等与容器壁的摩擦，弹簧的形变在弹性限度范围内，g取10 m/s57 ℃并保持不变，为使活塞静止时位置距容器底面距离，活塞上应再增加物体的质量m0.对封闭气体，由玻意耳定律得p0LS＝p2hS，代入数据得以活塞与物体组成的系统为研究对象，由平衡条件得mg＋右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；后，右管中空气柱的压强为p′1，长度为为压强单位．由题给条件得。

开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(四十)机械波A组基础巩固1．(多选题)关于声波的传播，下列说法中正确的是()A．声波能在空气、固体和液体中传播，但不能在真空中传播B．声波无论在哪种物质中传播，都只是纵波C．声波从空气传播入液体或固体后，波长变短，波速变小D．经障碍物反射的声波到达人耳比原声到达人耳滞后小于0.1 s，则人就能区分开答案：AB2．(多选题)如图40－1所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示．则下列说法中正确的是()图40－1A．两列波在相遇区域发生干涉B．两列波在相遇区域内发生叠加C．此时各点的位移是：x A＝0，x B＝－2A，x C＝2AD．A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强解析：两列波发生干涉的条件是：频率相同，相差恒定．从题图上可知λ1＝2λ2，则2f1＝f2，这两列波不是相干波，故不能产生干涉现象，A错误．两列机械波在相遇区域发生叠加，这是波的基本现象之一．其结果是：任何一个质点的总位移，都等于这两列波引起的位移的矢量和．所以B、C选项正确．由于频率不同，叠加情况会发生变化．如C处此时两波峰相遇，但经T22，S2在C处是波谷，S1则不是，故C处不能始终加强，D错．答案：BC3．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的电磁波，如果该电磁波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的电磁波频率比发出时低，说明那辆轿车的车速()A．高于100 km/h B．低于100 km/hC．等于100 km/h D．无法确定解析：因巡警车(观察者)接收到的电磁波频率比发出时低，由多普勒效应知巡警车与轿车在相互远离，而巡警车车速恒定又在后面，可判定轿车车速比巡警车车速大，故选项A正确，B、C、D三项错误．答案：A4．(多选题)一列简谐横波沿直线传播，某时刻的波形图如图40－2所示，质点A 与原点O相距0.5 m，此时刻A点速度方向在图中已标明，若A从此经过0.02 s后将第一次达到最大位移，由此可见()图40－2A．波长为2 mB．波速为25 m/sC．振动频率为50 HzD．波的传播方向沿x轴的负方向解析：由波的图象直接可以得到波长为2 m．A在经过0.02 s后将第一次达到最大位移，可知周期为0.08 s，频率即为12.5 Hz，由v＝λf可得波速为25 m/s.由此刻A质点的振动方向知道，A质点随右边质点向上振动，故右边是波源，可知波的传播方向沿x轴的负方向．答案：ABD5．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点的波形如图40－3所示，再经过0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()图40－3A．A＝1 m f＝5 HzB．A＝0.5 m f＝5 HzC．A＝1 m f＝2.5 HzD．A＝0.5 m f＝2.5 Hz解析：从图中直接可以看出振幅为0.5 m，A、C错误；从图可看出波长λ＝4 m，波速v＝x/t＝10 m/s，得频率为2.5 Hz，B错误，D正确．答案：D6．一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图40－4中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()图40－4A ．2 m/sB ．3 m/sC ．4 m/sD ．5 m/s解析：本题考查波的传播规律及波长、波速和周期的关系等知识点．因为该波的周期大于0.02 s ，所以波在0.02 s 内传播的距离小于一个波长．比较两时刻波形图可知，若波沿x 轴正方向传播，则波的传播距离为Δx ＝2 cm ，所以波速v ＝Δx t ＝1 m/s ；若波沿x 轴负方向传播，波的传播距离为Δx ＝6 cm ，所以波速v ＝Δx t ＝3 m/s ，B 项正确．答案：B7．(多选题)位于坐标原点处的波源A 沿y 轴做简谐运动．A 刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图40－5所示，B 是沿波传播方向上介质的一个质点，则( )图40－5A ．波源A 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向B ．此后的14周期内回复力对波源A 一直做负功C ．经半个周期时间质点B 将向右迁移半个波长D ．在一个周期时间内A 的平均速度为零解析：本题考查简谐波的图象，意在考查考生通过简谐横波的图象获取信息的能力，同时考查考生对质点振动方向和波的传播方向的理解、回复力做功及冲量的判断．波源A 在波形图中此时刻的振动方向沿y 轴负方向，也是一个周期前的振动方向．此后14周期内波源A 远离平衡位置，回复力方向与速度方向相反，做负功．在横波中，质点的振动不会随着波的前进而前进．一个周期的开始和结束，质点的位移为零，则平均速度为零．ABD 正确．答案：ABDB 组 能力提升8．(多选题)[2012·大纲全国卷]一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图40－6甲是t ＝0时刻的波形图，图40－6乙和图40－6丙分别是x 轴上某两处质点的振动图象．由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是( )图40－6A.13m B.23 m C ．1 m D.43m 解析：题图乙所示质点在t ＝0时在正向最大位移处，题图丙所示质点在t ＝0时，y ＝－0.05 m ，运动方向沿y 轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图40－7所示，若题图乙所示图40－7质点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为43m ，选项D 正确；若题图乙所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为23m ，选项B 正确． 答案：BD9．(多选题)在O 点有一波源，t ＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t 1＝4 s 时，距离O 点为3 m 的A 点第一次达到波峰；t 2＝7 s 时，距离O 点为4 m 的B 点第一达到波谷．则以下说法正确的是( )A ．该横波的波长为2 mB ．该横波的周期为4 sC ．该横波的波速为1m/sD ．距离O 点为5 m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s 末解析：本题考查波的形成和传播的知识及有关波长、波速、周期的计算．由题意可知，A 点从开始振动到第一次到达波峰的时间为T 4，故波传到A 点的时间为t 1－T 4＝4 s －T 4，由波的传播公式x ＝v t 得3 m ＝v ×⎝ ⎛⎭⎪⎫4 s －T 4；同理，B 点从开始振动到第一次到达波谷的时间为3T 4，故波传到B 点的时间为t 2－3T 4＝7 s －3T 4，由波的传播公式x ＝v t 得4 m ＝v ×⎝⎛⎭⎪⎫7 s －3T 4；联立解得：T ＝4 s ，v ＝1 m/s ，故选项B 、C 正确．波长λ＝v T ＝4 m ，A 选项错误．距离O 点为5 m 的质点第一次向上振动的时刻为5 m 1 m/s＝5 s ，D 选项错误．答案：BC10．[2012·安徽卷]一列简谐波沿x轴正方向传播，在t＝0时波形如图40－8所示，已知波速为10 m/s.则t＝0.1 s时正确的波形应是图40－9中的()图40－8A B C D图40－9解析：已知波速为10 m/s，由图象可知波长为4 m，则周期为0.4 s，则t＝0.1 s时正确的波形应是C.答案：C11．弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时，使其开始沿y轴做振幅为8 cm的简谐运动，在t＝0.25 s时，绳上形成如图40－10所示的波形，则该波的波速为________cm/s，在t＝__________时，位于x2＝45 cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置．图40－10解析：由图可知，这列简谐波的波长为20 cm，周期T＝0.25 s×4＝1 s，所以该波的波速v＝λT＝201cm/s＝20 cm/s；从t＝0时刻开始到N质点开始振动需要时间t1＝x2v＝4520s＝2.25 s，在振动到沿y轴正方向通过平衡位置需再经过t2＝T2＝0.5 s，所以当t＝(2.25＋0.5) s＝2.75 s时，质点N恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置．答案：20 2.7512．如图40－11所示，实线表示简谐波在t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.5 s 时的波形图．图40－11(1)若T＜(t2－t1)＜2T，波向右传播的速度多大？(2)若2T＜(t2－t1)＜3T，波向左传播的速度多大？解析：Δt时间内波传播的距离Δx＝v·Δt.(1)T＜Δt＜2T时，λ＜Δx＜2λ，即波向右传播时，Δx＝λ＋34λ＝14 m，v右＝ΔxΔt＝140.5m/s＝28 m/s.(2)2T＜Δt＜3T时，2λ＜Δx＜3λ，即波向左传播时，Δx＝2λ＋14λ＝18 m，v左＝ΔxΔt＝180.5m/s＝36 m/s.答案：(1)28 m/s(2)36 m/s13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形图如图40－12所示，已知这列波在P 点连续两次出现波峰的时间间隔为0.4 s ，则质点Q (x ＝9 m 处)从图示时刻起要再经过多长时间，才能第一次到达波峰处？图40－12解析：方法一：由题图知λ＝4 m ，由P 点的振动情况可知，振动周期T ＝0.4 s.根据v ＝λT 知，波速v ＝40.4m/s ＝10 m/s. 波从x ＝5 m 传到x ＝9 m 的时间t ＝Δx v ＝0.4 s.故再经过0.4 s ，Q 点才开始振动，开始振动时速度方向向下，所以再经过34T ＝0.3 s 才第一次到达波峰，这样共经过0.7 s ，Q 质点才第一次到达波峰．方法二：依题意知λ＝4 m ，T ＝0.4 s ，所以波速v ＝λT ＝10 m/s.Q 点第一次出现波峰的时间就是位于x ＝2 m 处的波峰传播到Q 点所需时间，即t ＝Δx v ＝9－210s ＝0.7 s. 答案：0.7 sC 组 难点突破14．一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T ，波长为λ.若在x ＝0处质点的振动图象如图40－13所示，则该波在t ＝T 2时刻的波形曲线为图40－14中的( )图40－13图40－14解析：从振动图象上可以看出x ＝0处的质点在t ＝T 2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A 图符合要求，故A 项正确．答案：A。

第十二章　原子与原子核第1节　光电效应　波粒二象性1.我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户.在通往量子论的道路上,一大批物理学家做出了卓越的贡献,下列有关说法正确的是(　B　)A.玻尔在1900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念B.爱因斯坦最早认识到了能量子的意义,提出光子说,并成功地解释了光电效应现象C.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性解析:普朗克在1900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念,故A错误;爱因斯坦最早认识到了能量子的意义,为解释光电效应的实验规律提出了光子说,并成功地解释了光电效应现象,故B正确;玻尔第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,故C错误;德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性,故D错误.2.如图所示,把一块不带电的锌板连接在验电器上.当用紫外线照射锌板时,发现验电器指针偏转一定角度,则(　B　)A.锌板带正电,验电器带负电B.若改用强度更小的紫外线照射锌板,验电器的指针也会偏转C.若改用红外线照射锌板,验电器的指针仍然会发生偏转D.这个现象可以说明光具有波动性解析:用紫外线照射锌板,锌板失去电子带正电,验电器与锌板相连,则验电器的金属指针带正电,故A错误;根据光电效应的条件可知发生光电效应与光的强度无关,若改用强度更小的紫外线照射锌板,验电器的指针也会偏转,故B正确;根据光电效应的条件可知若改用红外线照射锌板,不一定能发生光电效应,所以验电器的指针不一定会发生偏转,故C错误;光电效应说明光具有粒子性,故D错误.3.图示为光电管的工作电路,要使电路中形成较强的光电流,须在A,K 两电极间加一直流电压,则(　A　)A.电源正极应接在P点,光电子从电极K发出B.电源正极应接在Q点,光电子从电极K发出C.电源正极应接在P点,光电子从电极A发出D.电源正极应接在Q点,光电子从电极A发出解析:光照射到阴极K,产生光电子,需加速到达阳极,则A点接正极,即电源的正极接在P点.故A正确,B,C,D错误.4.(2019·内蒙古赤峰模拟)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是(　B　)A.α粒子散射实验揭示了原子核内部的复杂性B.光电效应现象揭示了光具有粒子性C.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D.处于基态的氢原子最不稳定解析:卢瑟福的α粒子散射实验,让α粒子穿越原子,少数α粒子发生偏转,极少数α粒子发生大角度偏转,揭示了原子的核式结构,故A错误;光电效应现象揭示了光具有粒子性,故B正确;紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变,故C错误;处于基态的氢原子最稳定,故D错误.5.(2019·江西南昌模拟)用某种单色光照射某金属表面,没有发生光电效应,下列做法中有可能发生光电效应的是(　D　)A.增加照射时间B.改用波长更长的单色光照射C.改用光强更大的单色光照射D.改用频率更高的单色光照射解析:发生光电效应的条件是入射光的频率大于或等于金属的截止频率,与增加光的照射时间和增大光的强度都无关,故A,C错误.改用波长更长的光照射时,其频率小于原光的频率,则不可能发生光电效应,而当改用频率更高的光时,可能发生光电效应,所以B错误,D正确. 6.(2019·陕西汉中模拟)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光照射时有光电流产生.下列说法正确的是(　A　)A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和电流变大B.入射光的频率变高,饱和电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变小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:保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和电流变大,故A正确;饱和电流与入射光的频率无关,故B错误;根据光电效应的规律,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,所以入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故C错误;如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应,不会有光电流产生,故D错误.7.(2019·福建泉州模拟)对爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W0,下面的理解正确的有(　C　)A.用相同频率的光照射同一金属,逸出的所有光电子都具有相同的初动能E kB.遏止电压与逸出功的关系是eU c=W0C.逸出功W0和极限频率νc之间满足关系式W0=hνcD.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比解析:根据光电效应方程E k=hν-W0知,同种频率的光照射同一种金属,光电子从金属中逸出的情况不一定相同,则光电子的初动能不一定相同,故A错误;根据eU c=E k=hν-W0可知eU c≠W0,故B错误;根据光电效应方程E k=hν-W0知,当最大初动能为零时,入射频率即为极限频率,则有W0=hνc,故C正确;根据光电效应方程E k=hν-W0知,最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不是正比关系,故D错误.8.(2019·安徽皖南八校联考)(多选)某同学研究光电效应的实验电路如图(甲)所示,用不同的光分别照射密封真空管的钠阴极(阴极K),钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流,实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(为甲光、乙光、丙光),如图(乙)所示,则以下说法正确的是(　AB　)A.甲光的强度大于乙光的强度B.乙光的频率小于丙光的频率C.乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于乙光对应的光电子的最大初动能解析:由图(乙)可知甲光和乙光对应的遏止电压相等,且小于丙光的遏止电压,因此甲、乙光频率相等,小于丙光的频率,B正确;在频率相等时,光的强度越大,则饱和电流越大,A正确;截止频率由金属决定,与照射光无关,C错误;由光电效应方程E k=hν-W0可知甲光对应的光电子的最大初动能与乙光对应的光电子的最大初动能相等,D错误.9.(2019·湖南永州模拟)一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U),该粒子的德布罗意波长为(　C　)A. B.C. D.解析:加速后的速度为v,根据动能定理可得qU=mv2,所以v=,由德布罗意波长公式可得λ===,所以选项C正确.10.(2019·浙江宁波模拟)一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波长为(　A　)A. B. C. D.解析:中子的动量p1=,氘核的动量p2=,同向正碰后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波长λ3==,A正确.11.(2018·山西太原二模)(多选)如图的实验中,分别用波长为λ1,λ的单色光照射光电管的阴极K,测得相应的遏止电压分别为U1和U2, 2设电子的质量为m,带电荷量为e,真空中的光速为c,下列说法正确的是(　BD　)A.若λ1>λ2,则U1>U2B.用λ1照射时,光电子的最大初动能为eU1C.普朗克常量等于D.阴极K金属的极限频率为解析:波长越大,频率越小,遏止电压应越小,故A错误;根据动能定理,用λ1照射时有-eU1=0-E km,解得E km=eU1,B正确;根据爱因斯坦光电效应方程得h=eU1+W0,h=eU2+W0,联立解得h=,W0= ,阴极K金属的极限频率ν0==,C错误,D正确.12.(2019·湖北黄石模拟)下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c和入射光的频率ν的几组数据.U c/V0.5410.6370.7140.8090.878ν/×1014 Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501由以上数据描点连线,可得直线方程U c=0.397 3-1.702 4,如图所示.则这种金属的截止频率约为(　B　)A.3.5×1014 HzB.4.3×1014 HzC.5.5×1014 HzD.6.0×1014 Hz解析:根据光电效应方程E k=hν-W0有hν-hνc=eU c,解得U c=ν-.与直线方程U c=0.397 3-1.702 4,比较可知,图线的斜率为=,同时=1.702 4,联立得νc≈4.3×1014 Hz,故B正确,A,C,D错误.13.(2019·广东汕头模拟)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流表G的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流表G的指针不发生偏转,那么(　D　)A.a光的波长一定大于b光的波长B.增加b光的强度可能使电流表G的指针发生偏转C.用a光照射光电管阴极K时通过电流表G的电流是由d到cD.只增加a光的强度可使通过电流表G的电流增大解析:用一定频率的a光照射光电管时,电流表指针发生偏转,知νa>νc,而b光不能使光电管发生光电效应,则a光的波长小于b光的波长,所以A错误;发生光电效应的条件是ν>νc,增加b光的强度不能使电流表G的指针发生偏转,B错误;发生光电效应时,电子从光电管左端运动到右端,而电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以流过电流表G的电流方向是c流向d,C错误;增加a光的强度可使通过电流表G的电流增大,故D正确.14.(2019·贵州黔东南二模)(多选)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理.如图所示电路可研究光电效应规律,图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极.理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V;现保持滑片P的位置不变,以下判断正确的是(　AC　)A.光电管阴极材料的逸出功为4.5 eVB.若增大入射光的强度,电流计的示数不为零C.若用光子能量为12 eV的光照射阴极K,光电子的最大初动能一定变大D.若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极K,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零解析:电流计的读数恰好为零,此时电压表的示数为6.0 V,根据动能定理得,eU=E km=6 eV.再根据光电效应方程知W0=hν-E km=(10.5-6)eV=4.5 eV,故A正确.光电效应产生的最大初动能与入射光的强度无关,与入射光的频率有关,故B错误.增大入射光的光子能量,根据光电效应方程知,光电子的最大初动能变大,故C正确.若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极K,能发生光电效应,但是把滑片P向左移动少许,电流计的读数不一定不为零,故D错误.。

颜色不同时,光 电流与电压的关 系
①遏止电压Uc:图线与横轴的交点 ②饱和光电流Im:光电流的最大值 ③最大初动能:Ek=eUc
①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
考点互动探究
遏止电压Uc与 入射光频率ν 的关系图线
①极限频率νc:图线与横轴交点的横坐标 ②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增
大
③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电
荷量的乘积,即h=ke(注:此时两极之间接 反向电压)
考点互动探究
例1 [人教版选修3-5改编] 用如图30-3甲所示的电路研究光电效应中光电流大小 与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A、K两极间的电压大小可调,电源的 正负极也可以对调.分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光 电流I与电压U的关系如图乙所示.由图可知( ) A.单色光a和c的频率相同,但a更强些 B.单色光a和c的频率相同,但a更弱些 C.单色光b的频率小于a的频率 D.改变电源的极性不可能有光电流产生
考点互动探究
3.(多选)[2017·全国卷Ⅲ] 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.b,则一定有Ua<Ub
B.若νa>νb,则一定有Eka>Ekb
教材知识梳理
【辨别明理】(1)光子和光电子都是实物粒子.
()
(2)只要入射光的强度足够大,就可以使金属发生光电效应. ( )
(3)要使某金属发生光电效应,入射光子的能量必须大于金属的逸出功. ( )
(4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比. ( )

图11
A.E1>E2
B.λ1<λ2
C.若该玻璃砖对a、b两束光的折射率分别为n1、n2，则 ＝
D.若a、b两束光均能使某金属发生光电效应，逸出光电子的最大初动能分别为Ek1、Ek2，则 ＝
答案 AB
解析 由题图知玻璃砖对a光的偏折角大于对b光的偏折角，则玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，a光的频率高，波长短，由E＝hν知E1>E2，λ1<λ2，故A、B正确.由v＝ 知，a光和b光在玻璃砖中的传播速度之比为 ＝ .由t＝ ，s相等，得两种光在该玻璃砖中传播的时间之比 ＝ ＝ ，故C错误.若a、b两束光均能使某金属发生光电效应，根据光电效应方程得Ek＝E－W0，W0≠0，则知 ≠ ，故D错误.
5.(2018·台州中学统练)如图3所示，地球可以看做一个球体，O点为地球球心，位于临海的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则( )
图3
A.物体的周期TA>TB
B.物体的周期TA＝TB
C.物体的线速度大小vA>vB
D.物体的角速度大小ωA<ωB
答案 B
解析 物体A和B均静置在地面上，共轴转动，角速度、周期均相同，即ωA＝ωB，TA＝TB，故A、D错误，B正确；根据v＝rω，可知，B物体的轨道半径较大，因此B物体的线速度较大，即有vB>vA，故C错误.
2.一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( )
A.可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线
B.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线
C.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线
D.只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线
答案 B

2020届一轮复习人教版 光电效应 波粒二象性 课时作业1.(2018·扬州中学下学期开学考)如图7所示，在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时( )图7A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B.锌板带正电，指针带正电C.锌板带负电，指针带正电D.若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出答案 B2.(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等答案 AB解析 光电效应说明光的粒子性，所以A 正确；热中子束射到晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B 正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释，所以C 错误；根据德布罗意波长公式λ＝h p，p 2＝2mE k ，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波长较短，所以D 错误.3.(2018·盐城中学4月检测)用如图8所示电路研究光电效应规律，图中标有A 和K 的为光电管，其中K 为阴极，A 为阳极，理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源，用光子能量为10.5 eV 的光照射阴极K ，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P 缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V ；现保持滑片P 位置不变，光电管阴极材料的逸出功为 ，若此时增大入射光的强度，电流计的读数 (填“为零”或“不为零”).图8答案 4.5 eV 为零4.(2018·如皋市期初)用如图9甲所示的装置研究光电效应现象.闭合开关S ，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b )，下列说法中正确的是( )图9A.普朗克常量为h ＝a bB.断开开关S 后，电流表G 的示数不为零C.仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G 的示数保持不变答案 B解析 根据E k ＝hν－W 0得，E k －ν图象的斜率表示普朗克常量，故h ＝b a，故A 错误；开关S 断开后，因光电效应现象中，光电子存在最大初动能，因此电流表G 的示数不为零，故B 正确；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，故C 错误；若保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，则光子数目减小，那么电流表G 的示数会减小，故D 错误.5.(2016·江苏单科·12C(2))已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为 ，用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为 .答案 hνc 2hνc解析 光子的动量p ＝h λ＝hνc，取光入射的方向为正方向，则光子动量的变化量为Δp ＝－p －p ＝－2hνc.1.(2018·徐州三中月考)用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则( )A.逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B.逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C.逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D.光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了答案 A解析 光的频率不变，表示光子能量不变，光的强度减弱，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变，逸出的光电子数减少，选项A 正确，B 、C 、D 错误.2.(2018·黄桥中学模拟)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图1所示.则可判断出( )图1A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光的强度等于乙光的强度答案 B解析 由于是同一光电管，因而不论对哪种光，截止频率和金属的逸出功均相同，由题图可知，甲、乙两种光的遏止电压相同，因而频率相同，且甲光的强度大于乙光的强度，故A 、C 、D 错误；由题图可知，丙光的遏止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，故B 正确.3.(多选)用如图2所示的光电管研究光电效应，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么()图2A.a光的频率一定大于b光的频率B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c答案AB4.(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U a和U b，光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量.下列说法正确的是()A.若νa＞νb，则一定有U a＜U bB.若νa＞νb，则一定有E k a＞E k bC.若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD.若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b答案BC解析由爱因斯坦光电效应方程得，E km＝hν－W0，由动能定理得，E km＝eU，用a、b单色光照射同种金属时，逸出功W0相同.当νa＞νb时，一定有E k a＞E k b，U a＞U b，故选项A错误，B正确；若U a＜U b，则一定有E k a＜E k b，故选项C正确；因逸出功相同，有W0＝hνa－E k a ＝hνb－E k b，故选项D错误.5.(2018·江苏省高考压轴冲刺卷)质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则该粒子的物质波的波长将(粒子的质量保持不变)()A.保持不变B.变为原来波长的4倍C.变为原来波长的一半D.变为原来波长的2倍答案C解析 由题意可知，粒子速度为v 时，λ1＝h m v ；粒子速度为2v 时，λ2＝h 2m v ，则λ2＝12λ1，故选C.6.(2018·第二次全国大联考(江苏卷))在研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验中，发现光电流与电压的关系如图3所示，由图可知， (选填“甲”或“乙”)光的频率高， (选填“甲”或“丙”)光的强度大.图3答案 乙 甲解析 根据光电效应方程，可得光电子的最大初动能为E k ＝hν－W 0，频率越高，则最大初动能越大，遏止电压越高，由U c1大于U c2，可得乙光的频率高；发生光电效应时，光照强度越强，光电流越大，由题图知，甲光的强度大.7.(2018·江苏百校12月大联考)光照射金属产生光电效应时，实验测得光电子的最大初动能与照射光频率的图象如图4所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为 .用一束波长范围为λ1～λ2(λ1<λ2)的光照射该金属时发生光电效应，则光电子的最大初动能为 (已知普朗克常量为h ，光在真空中传播速度为c ).图4答案 hν0 h c λ1－hν0 8.(2018·江苏省高考压轴卷)小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图5甲所示.已知普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s.图5(1)图甲中电极A为光电管的.(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc ＝Hz，逸出功W0＝J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝J.答案(1)阳极(2)5.15(5.12～5.18)×1014 3.41(3.39～3.43)×10－19(3)1.23(1.21～1.25)×10－19解析(1)电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，光电子从K极发射出来，故K为光电管的阴极，A为光电管的阳极.(2)遏止电压对光电子做负功，有eU c＝E k＝hν－W0，结合图象，当U c＝0时，截止频率νc＝5.15×1014 Hz，故逸出功W0＝hνc≈3.41×10－19 J.(3)光电子的最大初动能E k＝hν－W0＝hν－hνc≈1.23×10－19 J.9.(2018·运河中学4月模拟)(1)图6是两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图象，其中两种温度大小关系为T1T2(选填“大于”“小于”或“等于”)；图6图7(2)在光电效应实验中，某同学用三种入射光(甲光、乙光、丙光)照射同一光电管得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图7所示.则可判断出甲光照射下逸出的光电子最大初动能丙光照射下逸出的光电子最大初动能.(选填“大于”“小于”或“等于”)答案(1)大于(2)小于解析(1)黑体辐射以辐射电磁波的形式向外辐射能量，温度越高，辐射强度越大，并且向波长较短的方向移动，根据题图图象知T1>T2；(2)甲光的遏止电压小于丙光的遏止电压，所以甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能.10.(2018·如皋市模拟四)如图8，一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U.用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流.已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c.求：图8(1)金属铯的逸出功W ；(2)光电子到达阳极的最大动能E k .答案 (1)hν (2)eU ＋h c λ－hν 解析 (1)金属铯的逸出功W ＝hν.(2)根据光电效应方程知，光电子的最大初动能E km ＝h c λ－W ＝h c λ－hν， 根据动能定理得，eU ＝E k －E km ，解得光电子到达阳极的最大动能E k ＝eU ＋E km ＝eU ＋h c λ－hν.。