高考物理微专题小练习专题86光电效应波粒二象性含答案

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1．[2022·浙江金华模拟预测]大型钛合金构件在航天、航空领域应用广泛，我国使用激光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平．若焊接所用的激光波长为λ，每个激光脉冲中的光子数目为n，已知普朗克常量为h、光速为c，则下列说法中正确的是( )
A．激光焊接利用了激光的相干性
B．激光的频率为 eq \f(λ,c)
C．激光光子的动量为 eq \f(λ,h)
D．每个激光脉冲的能量为nh eq \f(c,λ)
2．[2022·浙江省十校联盟联考](多选)2021年1月7日，中国科学技术大学宣布，中国科明团队成功实现跨越4 600 km的星地量子密钥分发，标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信雏形．以下关于“量子”的说法正确的是( )
A．普朗克通过对黑体辐射规律的研究最早提出能量子概念
B．玻尔的能级理论第一次将“量子”观念引入原子结构的研究
C．爱因斯坦发现了光电效应规律，提出光子说，光子能量是量子化的
D．实现跨越4 600 km的星地量子密钥分发，说明宏观世界的距离是量子化的
3．[2022·江苏省常州市期末质量调研]用频率分别为ν和2ν的光照射某种金属材料，两种情况下测得的该金属材料发生光电效应的遏止电压之比为1∶3，已知普朗克常量为h，则该金属的逸出功为( )
A．hν B． eq \f(1,2) hν
C． eq \f(1,3) hν D． eq \f(1,4) hν
4．[2022·张家口市期末]在光电效应实验中，某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压．下列说法正确的是( )
A．a光对应的光电子最大动能较小
B．a光光子的能量小于b光光子的能量
C．a光的粒子性比b光的粒子性明显
D．a光在真空中的传播速度大于b光
5．[2022·广东省普通高中检测]如图所示，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，则( )
A．入射光频率ν时，增大入射光的强度，光电流不变
B．入射光频率ν时，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
6．[2022·浙江卷1月](多选)电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验．如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10－23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上，已知电子质量为9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列说法正确的是( )
A．发射电子的动能约为8.0×10－15J
B．发射电子的物质波波长约为5.5×10－11m
C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
7．[2022·重庆市检测]新型冠状病毒2019－nCV属于β属的新型冠状病毒，直径约60～140 nm.科研人员常用现代电子显微镜观察单个病毒，其分辨本领可以达到0.2 nm.已知显微镜工作物质的波长越短，显微镜的分辨本领越强．物质波波长λ＝ eq \f(h,p) ，p为物体的动量，h为普朗克常量，可见光的波长为400～760 nm.下列说法错误的是( )
A．卢瑟福发现了电子，并且验证了电子的波动性
B．电子束的物质波波长比可见光的波长短得多
C．电子的速度越大，电子显微镜的分辨本领越强
D．若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作，则分辨本领会进一步提高
专题86 光电效应 波粒二象性
1．D 激光焊接利用了激光的能量高的特点，故A错误；激光的频率ν＝ eq \f(c,λ)，B错误；激光光子的动量p＝ eq \f(h,λ)，C错误；根据ε＝hν和c＝λν可知，单个光子的能量h eq \f(c,λ)，则每个激光脉冲的能量为nh eq \f(c,λ)，故D正确．
2．ABC 普朗克通过对黑体辐射规律的研究最早提出能量子概念，A正确；玻尔的能级理论第一次将“量子”观念引入原子结构的研究，B正确；爱因斯坦发现了光电效应规律，提出光子说，光子能量是量子化的，C正确；实现跨越4 600 km的星地量子密钥分发，不能说明宏观的距离是量子化的，D错误．
3．B 设用频率分别为ν和2ν的光照射时，逸出的光电子的最大初动能分别为E1和E2，则由爱因斯坦光电效应方程可得E1＝hν－W0，E2＝2hν－W0，又因为E1＝eUc1，E2＝eUc2， eq \f(Uc1,Uc2)＝ eq \f(1,3)，以上各式联立可解得W0＝ eq \f(1,2)hν.
4．C 由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0＝eUc，a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压，所以a光对应的光电子最大初动能较大，a光的频率较大，a光光子的能量大于b光光子的能量，A、B错误；a光的频率较大，所以a光的粒子性比b光的粒子性明显，C正确；a光和b光在真空中的传播速度一样大，D错误．
5．D 入射光频率ν时，增大入射光强度，光电流增大；改用频率小于ν的光照射时，若光的频率仍大于截止频率，仍会发生光电效应；改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大．
6．BD 根据动量大小与动能关系可知，发射电子的动能约为Ek＝ eq \f(p2,2m)≈8.0×10－17 J，A错误；发射电子的物质波波长λ＝ eq \f(h,p)≈5.5×10－11 m，B正确；物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子才能显示出干涉图样，C错误，D正确．
7．A 汤姆孙在阴极射线中发现了电子，电子的波动性是德布罗意验证的，A错误；电子束的物质波波长比可见光的波长短，B正确；由物质波波长公式λ＝ eq \f(h,p)，电子的速度越大，动量越大，物质波波长越小，电子显微镜的分辨本领越强，C正确；速度与电子束相同的质子动量更大，物质波波长更小，显微镜的分辨本领越强，D正确．