2022届高考物理一轮复习专题87波粒二象性练习含解析

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A.J/sB．m
C.J·mD．m/s
2．如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验( )
A.只能证明光具有波动性
B.只能证明光具有粒子性
C.只能证明光能够发生衍射
D.证明光具有波粒二象性
3．[2021·浙江1月]下列说法正确的是( )
A.光的波动性是光子之间相互作用的结果
B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
C.光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量
D.α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大
4.
(多选)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示，则这两种光( )
A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大
C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
D.通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
5．[2021·唐山市模拟](多选)在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为ν时，其遏止电压为U，已知普朗克常数为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是( )
A.该金属的截止频率为ν－eq \f(eU,h)
B.该金属的逸出功为eU－hν
C.增大入射光的频率，该金属的截止频率增大
D.增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大
6．[2021·五省名校联考](多选)图甲为研究光电效应的电路图，实验得到了如图乙所示的遏止电压Uc和入射光频率ν的关系图像，电子所带电荷量为e，由图可知( )
A.入射光的波长越长，遏止电压越大
B.该金属的截止频率为ν0
C.电流表示数为0就表示没有发生光电效应
D.普朗克常量可表示为eq \f(U1e,ν1－ν0)
7.
[2021·广东七校联考]如图，实验中分别用波长为λ1、λ2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，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( )
A.若λ1>λ2，则U1>U2
B.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
C.用波长为λ1的单色光照射时，光电子的最大初动能为eU1
D.入射光的波长与光电子的最大初动能成正比
8．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．
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5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV
D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大
专题87 波粒二象性
1．B 解法一 由题意可知mec本质是一个动量，所以eq \f(h,mec)＝eq \f(h,p)，而由波粒二象性有λ＝eq \f(h,p)，由此可知eq \f(h,mec)在国际单位制下的单位是m.故A、C、D错误，B正确．
解法二 eq \f(h,mec)的单位是eq \f(J·s,kg·m·s－1)＝eq \f(N·m·s,kg·m·s－1)＝eq \f(kg·m·s－2·m·s,kg·m·s－1)＝m.故A、C、D错误，B正确．
2．D 弧光灯发生的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性．验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，证明了光具有粒子性，故该实验证明了光具有波粒二象性，D正确．
3．B 在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹，这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，A错误；玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B正确；光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应说明了光子除了具有能量还具有动量，C错误；α射线可以使金属球附近的空气电离，金属球吸引负离子而使验电器金属箔的张角变小，D错误．
4．BC 5.AD 6.BD 7.C
8．B 本题考查了光电管在光照下产生光电流的现象和考生的实验数据分析能力，培养了考生的科学探究素养．
表格中入射光子的能量不同，根据光子的能量E＝hυ可知两组实验采用的入射光的频率不同，再由光电效应方程解得两组实验中金属的逸出功都是3.1eV，所以A选项正确，B选项不正确．当入射光子的能量为5.0eV时，Ekm＝hυ－W＝1.9eV，故C选项正确．当入射光子的能量为5.0eV时，相对光强越强，单位时间内飞出的光电子越多，光电流越大，所以D项正确．
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
第二组
4
5
6
6.0
6．0
6．0
弱
中
强
27
40
55
2.9
2．9
2．9