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2015高三第一轮复习 与名师对话选修3-5 试题 选修3-5-2.doc

时间:2017-05-02


题组 1 对光电效应规律的考查 1.(多选)光电效应实验中,下列表述正确的是( A.光照时间越长光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关 D.入射光频率大于极限频率时才能产生光电子 解析:由爱因斯坦光电效应方程知,只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电 子,光电流几乎是瞬时产生的,其大小与光强有关,与光照时间长短无关,易知 eUc=Ek =hν-W0(其中 Uc 为遏止电压,Ek 为光电子的最大初动能,W0 为逸出功,ν 为入射光的频 率).由以上分析知,A、B 错误,C、D 正确. 答案:CD 2.(多选)对光电效应的理解正确的是( ) )

A.金属钠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. 如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小 功,便不能发生光电效应 C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大 D.由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属发生光电效应,入射光的最低 频率也不同 答案:BD 题组 2 对光电效应方程及其图象的考查 3.某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为 2.21 eV,用波长为 2.5× 10 的紫外线照射阴极,已知真空中光速为 3.0× 108 m/s,元电荷为 1.6× 10 6.63× 10
-34 -19 -7

m

C,普朗克常量为 )

J· s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能应分别是(

A.5.3× 1014 Hz,2.2 J B.5.3× 1014 Hz,4.4× 10 C.3.3× 10 Hz,2.2 J D.3.3× 1033 Hz,4.4× 1019 J 1.6× 10 W0 2.21× 解析:W0=hνc,νc= h = - 6.63× 10 34 Ekm
-19 -19

J

33

Hz≈5.3×1014 Hz,由光电效应方程 hν=W0+

c 3.0× 108 - - - Ekm=hν-W0=h -W0=6.63× 10 34× J-2.21× 1.6× 10 19 J≈4.4×10 19 J,所以 - λ 2.5× 10 7 选项 B 正确. 答案:B 4.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,可得到光电子的最大 初动能 Ek 随入射光频率 ν 变化的 Ek-ν 图象.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坐标图中,以实线表示钨,虚线表示锌,如图所示, 则正确反映这一过程的图象是( )

解析:根据 Ek=hν-W0 知,图象斜率代表普朗克常量 h,所以两条线应平行;横轴截 W0 距代表了极限频率 νc,νc= h ,因此锌的 νc 大些. 答案:A 5.如图所示,

当开关 S 断开时, 用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极 P, 发现电流表读数不为零. 合 上开关,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. (1)求此时光电子的最大初动能的大小; (2)求该阴极材料的逸出功. 解析:设用光子能量为 2.5 eV 的光照射时,光电子的最大初动能为 Ekm,阴极材料逸 出功为 W0 当反向电压达到 U0=0.60 V 以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此 eU0= Ekm 由光电效应方程知 Ekm=hν-W0 由以上二式得 Ekm=0.6 eV, W0=1.9 eV. 答案:(1)0.6 eV (2)1.9 eV 题组 3 对光的波粒二象性的考查 6.(多选)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科 学规律或历史事实的是( )

A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 B.光的双缝干涉实验说明了光具有波动性 C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波 D.光具有波粒二象性 解析:牛顿的“微粒说”认为光是一种物质微粒,爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一 份不连续的能量,显然 A 错误.干涉、衍射是波的特性,光能发生干涉说明光具有波动性, B 正确.麦克斯韦根据光的传播不需要介质,以及电磁波在真空中的传播速度与光速近似 相等,认为光是一种电磁波,后来赫兹用实验证实了光的电磁说,C 正确.光具有波动性

与粒子性,称为光的波粒二象性,D 正确. 答案:BCD 7.(多选)从光的波粒二象性出发,下列说法正确的是( )

A.光是高速运动的微观粒子,每个光子都具有波粒二象性 B.光的频率越高,光子的能量越大 C.在光的干涉中,暗条纹处是光子不会到达的地方 D.在光的干涉中,亮条纹处是光子到达概率大的地方 解析:光不是实物粒子,光具有波粒二象性,个别光子表现出粒子性,A 错.光的频 率越高,光子的能量越大,B 正确.在干涉条纹中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,C 错,D 正确. 答案:BD 题组 4 对能级跃迁的考查 8.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中( )

A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大 B.原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量也减小 C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量增大 D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增大 解析:低能级向高能级跃迁吸收光子,系统总能量增大,电子克服电场力做功,电势 ke2 mv2 能增加,又 2 = r ,r↑,v↓,Ek↓,选 D. r 答案:D 9.原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为 λ1 的光子;原子从 b 能级状态跃 迁到 c 能级状态时吸收波长为 λ2 的光子, 已知 λ1>λ2.那么原子从 a 能级状态跃迁到 c 能级状 态时将要( )

A.发出波长为 λ1-λ2 的光子 λ1λ2 B.发出波长为 的光子 λ1-λ2 C.吸收波长为 λ1-λ2 的光子 λ1λ2 D.吸收波长为 的光子 λ1-λ2 解析:设波长为 λ1 的光子能量为 E1,波长为 λ2 的光子能量为 E2,原子从 a 能级状态跃 迁到 c 能级状态时要吸收的光子能量设为 E3, 波长为 λ3, 则 E1=hc/λ1, E2=hc/λ2, E3=hc/λ3, λ1λ2 E3=E2-E1,可推知 λ3= ,所以选项 D 正确. λ1-λ2 答案:D


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