粤教版高中物理选择性必修第三册第四章波粒二象性课时练习题及章末测验含答案解析.pdf

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1、第四章波粒二象性1、光电效应光电效应方程及其意义.12、光的波粒二象性德布罗意波不确定性关系.7章末综合检测.101、光电效应 光电效应方程及其意义1.当光照射在某种金属表面时，金属表面有电子逸出。如果该入射光的强度减弱，频率不变，贝I）A.可能不再有电子逸出金属表面B.单位时间内逸出金属表面的电子数减少C.逸出金属表面的电子的最大初动能减小D.从光入射到光电子逸出的时间间隔延长解析：选B入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应，A错误；入射光的强度减弱,单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，B正确；入射光的频率不变,则光电子的最大初动能不变，C错误；光的强弱影响的是单位时间内

2、发出光电子的数目，并不影响单个光电子的逸出时间，D错误。2.如图所示为一真空光电管的应用电路，关于电路中光电流的饱和值，下列说法正确的A.发生光电效应时,B.发生光电效应时,C.发生光电效应时,D.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度电路中光电流的饱和值取决于光电管所加的正向电压的大小电路中光电流的饱和值取决于入射光的光照时间解析：选B若在光电管中发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关，故B正确，A、C、D错误。3.如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用强度一

3、定的黄光照射到光电管上时,测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应B.若改用蓝光照射光电管，图像与横轴交点在黄光照射时的右侧C.若用频率更高的光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大D.若照射的黄光越强，饱和光电流将越大解析：选D根据光电效应方程反=方 一他知，红光的频率小于黄光的频率，红光照射不一定发生光电效应，但不是一定不会发生光电效应，故A错误；根据光电效应方程尾=力丫 一 知，蓝光的频率大于黄光的频率，则光电子的最大初动能增大，所以反向遏止电压增大，图像与横轴交点在黄光照射时的左侧，故B错误；光电管中金属的逸出功的大

4、小是由材料本身决定的，与入射光的频率无关，故C错误；增加入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增加，饱和光电流将越大，故D正确。4.在两种金属a和6的光电效应实验中，测量反向遏止电压与入射光子频率L的关系，下图中正确的是（）h 川解析：选D根据光电效应方程得反”=/v一限 又&=e，解 得“=-L-则反向e e遏止电压与入射光子频率 的关系图像是不过原点的直线;对于不同的金属逸出功用不同，则两图像的斜率相同，截距不同。故D正确。5.用一束单色光照射从6两种金属，若照射/得到光电子的最大初动能比照射8得到光电子的最大初动能大，贝M ）A.若增大光照强度，则光电子的最大初动能增大B.金属/的逸

5、出功比金属6的逸出功大C.金属4的截止频率比金属6的截止频率低D,得到的光电子在真空中运动的速度为光速解析：选C根 据 光 电 效 应 方 程 卜 一/=人 卜 一 万 入，由题意可知金属力的逸出功比金属6的逸出功小，金属力的极限频率比金属6的极限频率低，增大光照强度，单色光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，得到的光电子在真空中运动的速度小于光速，故C正确，A、B、D 错误。6.有 a、b、c 三束单色光，其波长关系为乙：（：，=1：2：3。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为笈，若改用6 光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为9S,当改用c 光束照射该金属板

6、时（）A.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为B.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为应区C.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为D.由于c 光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应he he解析：选 B 对 a、6、c 三束光由光电效应方程有：-j-一犷=反,y-j-一甲 反,由以上he 4 1 he 4 1 1两 式 得 丁=毛，反。当改用c 光束照射该金属板时有：7 /=清 一 消=清，B正确。7.人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为5 3 0 mn的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。已知普朗克常量为6.6 3 X10 5 J-s,光 速 为 3.0

7、X108 m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A.2.3 X10-8 W B.3.8 X I。-WC.7.O X 1（）T W D.1.2X10 T W解析：选 A因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，所以察觉到绿光所接_ E 八 ,c _ 6 X6.63X10-MX3X108收 的 最 小 功 率t式 中 E=6 e,t=l s,又e=h卜=叮,可 解 得-r Q f,v.-/DdU X 1U X 1W 2.3 X10-18 W,A 正确。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。组次入射光子的能

8、量/e V相对光强光电流大小/m A逸出光电子的最大动能/e V第14.0弱290.9 24.0中4 30.9组34.0强6 00.9第46.0弱272.9二56.0中4 02.9组66.0强5 52.9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5.0 e V,逸出光电子的最大动能为1.9 e VD.若入射光子的能量为5.0 e V,相对光强越强，光电流越大解析：选 B由光子的能量=力丫可知，若入射光子的能量不同，则入射光子的频率不同，A 正确。由爱因斯坦光电效应方程力卜=犷+笈可求出两组实验的逸出功(均为3.1

9、 e V,故两组实验所用的金属板材质相同，B 错误。由hv=/+/,加 =3.1 e V,当为r=5.0 e V 时,&=1.9 e V,C 正确。相对光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，D 正确。9 .紫光在真空中的波长为4.5 X10-7 m,问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率为 0=4.6 2X10*Hz 的金属钾时能否产生光电效应？(3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？6=6.6 3 X1()T4 j .s)解析：(1)紫光光子的能量=2 =后=4.4 2乂10 211。(2)紫光频率 v =4=6.6 7 X

10、10 Hz,因 为v y,所以能产生光电效应。(3)光电子的最大初动能为凰=/?v-乙)=1.3 6 X1()7 9 J。答案：4.4 2X1()T9 j 能 1.3 6 X1。-j10 .(多选)如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能区与入射光的波长的倒数(十)的关系图像，由图像可知()图像中的册是产生光电效应的最小波长普朗克常量和光速的乘积hc=EM该金属的逸出功等于一若入射光的波长为母，产生的光电子的最大初动能为2EO解析：选 B D 图像中的九是产生光电效应的最大波长，选 项 A 错误；根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能笈与入射光的波长的倒数;的关系图像对应的函数关

11、系式A为笈=力弓一队由题图可知氐=0时，h c=E 4 0,选 项 B 正确；由瓦=加 队 并结合关系图像可得该金属的逸出功生=&选项c 错误；若入射光的波长为手，由 氐=5）一队解3得 反=方-W=3 E-E=2 E,即产生的光电子的最大初动能为2 ,选项D 正确。11.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流/由图中电流计G测出，反向电压由电压表V测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压心在下列表示光电效应实验规律的图像中，错误的是（）(G I反向电压

12、U和频率v一定时,光电流i与光强/的关系o-；遏 止 电 压/与 频 率v的关系光强/和频率V 一定时,光电流i与反向电压U的关系10%光强/和频率v 一定时,光电流i与产生光电子的时间t的关系解析：选 B 当反向电压与频率 一定时，光电流与入射光强度成正比，A正确。遏止电压与入射光频率的关系图像应为一条不过坐标原点的倾斜直线，B错误。当光强/和频率 y一定时，反向电压增大，光电流减小，若反向电压超过遏止电压以，则光电流为零，C正确。光电效应发生所需的时间小于I O-s,D正确。1 2 .（2 0 2 1 山东日照高二下期末）（多选）在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，用相同频率

13、的单色光分别照射锌板和银板的表面，结果都能发生光电效应，实验电路如图甲所示，并记录相关数据。对于这两组实验，下列判断正确的是（）/vA.因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压不同B.饱和光电流一定不同C.光电子的最大初动能不同D.分别用不同频率的光照射同种金属之后绘制卜图像(Y 为照射光频率，图乙为其中一个小组绘制的图像)，两小组绘制的图像的斜率可能不同解析：选 AC根据光电效应方程 仄=力 一/%和可知，照射光的频率相同，对于逸出功不同的材料，遏止电压也不同，故 A正确；虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，即饱和光电流可能相同，故 B 错误；根据光电效应方程

14、仄=力 Y 一可知，频率相同，逸出功不同，则光电子的最大初动能也不同，故 C正确；因为“知图像的斜率”为定值，即图像的斜率相同，故 D 错误。e e e1 3.几种金属的逸出功例见下表:用一束可见光照射上述金属的表面，已知该可见光的波长的范围为4.0 X 1 0 -7.6 X 1 0v m,普朗克常量 h=6.6 3 X 1 0-3 4 J s,光速 c=3 X 1 08 m -s-1 A I A-A A）A A oA R !-r !n i_2 2 小+，A2h h h y l i 4 2解析：选D由动量守恒知，石 厂=7，所以幺=：_，故D正确。4 2 4 1 4 4 A-25 .从衍射的规

15、律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式判断下列说法正确的是（）A,入射的粒子有确定的动量，射到屏上的粒子就有准确的位置B.狭缝的宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了C.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量不确定性却更大了D.可以同时确定粒子的位置和动量解析：选C由AxApNg,狭缝变窄了，即A x减小了，变大，即动量的不确定勺J L性变大，故C正确。6 .影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低。利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像。以下说法正确的是（）A.加速电压越

16、高，电子的波长越长，分辨本领越强B .加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显C.如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强D.如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱解析：选C设加速电压为4电子电荷量为e,质量为加，则笈=$7/=e=含，又p=：,故e=厂p,可得4=A .对电子来说，加速电压越高，/越小，衍射现象4 2勿 4 2 emu越不明显，故A、B错。电子与质子比较，因质子质量比电子质量大得多，可知质子加速后的波长要比电子加速后的波长小得多，衍射现象不明显，分辨本领强，故C对，D错。7.随着中国的国力不断增强，许多科研

17、机构提出了建立大型粒子对撞机的计划。大型粒子对撞机可以说是一个非常高尖端的科学设备，在全世界范围内，很少有国家能建造得出来。其不光是因为科学技术难度高，还因为建造的成本也非常高。保守估计，建立这样一个设备大概要上千亿的资金。问题：电子的质量坂=9.0 X l(r*k g,若对撞机可将电子的速度加速到2 X 1 0 f皿 八,求其位置的不确定量借=5.3X10 5 j.s)解析：由不确定性关系AxAp8)由动量定义得v由得Ax=29.4 m。答案：29.4 m8.一颗质量为5.0 k g 的炮弹(普朗克常量力=6.63X10-4 j.s,光在真空中的速度。=3X 10s m/s)(1)以 200

18、 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长多大？(2)假设它以光速运动，它的德布罗意波长多大？(3)若要使它的德布罗意波波长与波长是400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？解析：(1)炮弹以200 m/s的速度运动时其德布罗意波波长_h_h_ _ 6.63义10一”P mv 5 X 200m=6.63X1(F mo(2)炮弹以光速运动时的德布罗意波波长,h h 6.63X10-34 T2=5X3X108 m=4-4 2 X 1 0 小。(3)由 4=(=得h 6.63X 10_34 z _ 明 /v 7=匚 71 八 9 m/s3.32X 10 m/s0m 入 5 X400X 10答

19、案：(1)6.63X10T7 m (2)4.42X1()T3(3)3.32X10 28 m/sm章末综合检测（本试卷满分：100分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.关于光电效应的规律，下面说法中正确的是（）A.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能也就越大B.当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C.对某种金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应D.同一频率的光照射不同金属，

20、如果都能产生光电效应，则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同解析：选A从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔只与光和金属种类有关，B错：由光电效应方程可知入射光波长必须小于一极限值，才能产生光电效应，光子的最大初动能与入射光的频率和金属的种类有关，C、D错，A对。2.如图所示是研究光电管产生电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为小，元电荷为e,普朗克常量为瓦现将频率为Y 大于人）的光照射在阴极上，则下列方法一定能够增加饱和光电流的是（）A.照射光强度不变，增加光的频率B.照射光频率不变，增加照射光强度C.增加A、K电极间的电压D.减小A、K电极间的电压

21、解析：选B照射光强度不变，增加光的频率，则单位时间内入射光的光子数目变小,光电流的饱和值变小，A错误；照射光频率不变，增加光强，则单位时间内入射光的光子数目增多，使光电流的饱和值增大，B正确；饱和光电流与入射光强度有关，增减A、K电极问的电压，饱和光电流不变，C、D错误。3.（2020 浙 江7月选考）下列说法正确的是（）A.质子的德布罗意波长与其动能成正比B.天然放射的三种射线，穿透能力最强的是a射线C.光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关D.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性解析：选 D 由德 布 罗 意 波 长 儿 可 知，质子的波长与动量成反比，而动量与动能关系P为 p

22、=4 荻，所以A 项错误；天然放射的三种射线，穿透能力最强的是Y射线，B项错误；光电效应实验中的截止频率是指使金属恰好发生光电效应时入射光的频率，即 分y=队只与金属的逸出功/有关，C项错误；衍射是波的特性，所以电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性，D项正确。4.在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是（）A.饱和光电流 B.遏止电压C.光电子的最大初动能 D.逸出功解析：选 A饱和光电流和光的强度有关，这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同，A 正确；不同的金属其逸出功是不同的，根据光

23、电效应方程：区=h 丫 一弘用同种频率的单色光，光子能量力-相同，光电子的最大初动能区不同，C、D 错误；根据遏止民电压和最大初动能关系Q 一可知，光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B 错误。e5.可见光的波长的大致范围是4 0 0 7 6 0 n m,如表给出了几种金属发生光电效应的极限波长，下列说法正确的是（）金属鸨钙钠钾极限波长/n m2 7 43 8 85 4 25 5 1A.表中所列金属，钾的逸出功最大B.只要光照时间足够长或强度足够大，所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应C.用波长7 6 0 n m 的光照射金属钠、钾，则钠逸出的光电子最大初动能较大D.用波长4 0 0 n

24、 m 的光照射金属钠、钾，则钾逸出的光电子最大初动能较大解析：选 D 根据逸出功与极限频率、极限波长的关系可知，/=力 口=火，金属钾的极限波长最大，则钾的逸出功最小，故 A 错误：根据光电效应的产生条件可知，当入射光的频率大于或等于金属的极限频率时，或入射光的波长小于或等于金属的极限波长时，会发生光电效应，与光照时间和光照强度无关，故 B错误；根据光电效应的产生条件可知，用波长7 6 0n m 的光照射金属钠、钾，由于入射光的波长均大于两金属的极限波长，不能发生光电效应，故 C错误；钾的逸出功小，根据爱因斯坦光电效应方程可知，氏=氏 一 周 当 用 波 长 4 0 0 n m的光照射金属钠、

25、钾时，可以发生光电效应，并且钾逸出的光电子最大初动能较大，故D正确。6.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：选A根据光电效应方程&=方-一/%得，光的强度不影响光电子的最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；光电效应发生的条件是入射光的频率大于极限频率，与光的强度无关；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减

26、少。故A正确，B、C、D错误。7.图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的光进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压与光电流/的关系如图乙中a、6、c、d四条曲线所示。用 嗫、乙、乙、v“表示四种光的频率，下列判断正确的是（）o乙A.K*Kc Vj VaB.v v A vc vC.vd vb V”D.v vc vb vd解析：选A光电效应实验的/图像中，图像在横坐标的截距的绝对值表示遏止电压”，根据光电效应方程：R=h v一%最大初动能和遏止电压的关系：eU尸 民,可得：v=+*可见，遏止电压越大，卜 越大，根据乙图可知：口嗫 Vva,故A正确,B、C、D错误。二、多项选择题（本题共3小题

27、，每小题6分，共1 8分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）8.物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，光屏处放上照相底片，若减弱光波的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，下列对这个实验结果的认识正确的是（）A.曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B.单个光子的运动没有确定的轨道C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率较大的地方D.只有大量光子的行为才能表现出波动性解析：选B

28、C D光波是概率波，单个光子没有确定的轨道，其到达某点的概率受波动规律支配，少数光子落点不确定，体现粒子性，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，才表现出波动性，出现干涉条纹中的亮条纹或暗条纹，故A错误，B、D正确；干涉条纹中的亮条纹处是光子到达概率较大的地方，暗条纹处是光子到达概率较小的地方，但也有光子到达，故C正确。9.下列四个图中，/V为鸨板，材为金属网，它们分别与电池两极相连，各电池的电动势6和极性已在图中标出，鸨的逸出功为4.5 e V,现分别用能量不同的光子照射铝板（各光子的能量也已在图上标出），那么下列图中从鸨板逸出的光电子能到达金属网的是（）D解析：选B C由于鸨的逸出功

29、为4.5 e V,当用能量为3 eV的光子照射铝板时，不会发生光电效应，故A错误。当用能量为8 eV的光子照射鸨板时，会发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能为氏=8 eV-4.5 eV=3.5 eV。在题图B中，由于电池的电动势为2 V,电场力对光电子做正功，则电子能到达金属网。在题图C中，由于电池的电动势为2 V,电场力对光电子做负功，光电子克服电场力做功为2 eV,2 eV3.5 e V,则光电子不能到达金属网。故B、C正确，D错误。10.场致发射显微镜的构造如图所示：一根金属针的尖端直径约为100 n m,位于真空玻璃球泡的中心，球的内表面涂有荧光材料导电膜，在膜与针之间加上如图所示的

30、高电压，使针尖附近的电场强度高达4X10,V/m,电子就从针尖表面被拉出并加速到达涂层，引起荧光材料发光。这样，在荧光屏上就看到了针尖的某种像（针尖表面的发射率图像），如果分辨率足够高，还可以分辨出针尖端个别原子的位置。但由于电子波的衍射，会使像模糊，影响分辨率。将电极方向互换，并在玻璃泡中充进氨气，则有氮离子产生并打到荧光屏上，这样可使分辨率提高，以下判断正确的是（）*高电压A.氢原子变成氮离子是在针尖端附近发生的B.电子从针尖到导电膜的运动过程中加速度不断减小C.电子或氢离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态D.分辨率提高是因为氨离子的德布罗意波长比电子的长解析：选 ABC当无规则运动的

31、氢原子与针尖上的金属原子碰撞时，氢原子由于失去电子成为正离子，故 A正确；电场强度从针尖到导电膜由强变弱，电子从针尖到导电膜的运动过程中加速度不断减小，故 B正确；当电子或氨离子以很大的速度撞击荧光材料时，电子或氮离子把一部分动能转移给了荧光材料的原子，从而使其跃迁到了激发态，故 C正确；要想使分辨率提高，就要使衍射变得不明显，可知氧离子的德布罗意波长比电子的短，故 D 错误。三、计算题（本题共4小题，共 5 4 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位。）1 1.（1 1 分）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长4=6.4 X 1 0-7 m,每个激光脉冲的能量QL

32、5 X 1 0 7 上求每个脉冲中的光子数目。（已知普朗克常量力=6.6 3 X 1 0J s,光 速 c=3 X 1 0 m/s0 计算结果保留1 位有效数字）he E解析：光子能量，=7，光子数目A代入数据得弋5 X 1 0 。答案：5X 1 01 61 2.（1 2 分）铝的逸出功为4.2 e V,现用波长2 0 0 n m 的光照射铝的表面。已知方=6.6 3X 1 0 一“J s,求:（1）光电子的最大初动能;（2）遏止电压;（3）铝的极限频率。解析：（1）根据光电效应方程笈=力丫一（.he有区=7一/=6.6 3 X 1 0 X 3.OX 1 0s2 0 0 X 1 0J-4.2

33、X 1.6 X 1 0-1 9 J=3.2 2 5X 1 0-1 9 J(2)由瓦=e 可 得咦=3.2 2 5X 1 0 1 91.6 X 1 0-1 9V-2.0 1 6 V,由/?八=_/4.2 X 1.6 X 1 0 1 9 1 5知 vc=-7=7 co 1 n H z55S 5L 0 1 4 X 1 0 H z n 6.6 3 X 1 0答案：(1)3.2 2 5X 1 0-1 9 J(2)2.0 1 6 V(3)1.0 1 4 X 1 01 5 H z1 3.(1 5分)图甲为利用光电管研究光电效应的电路图，其中光电管阴极K 的材料是钾，钾的逸出功为=3.6 X 1 0 ,9 J

34、,图乙为实验中用某一频率的光照射光电管时，测量得到的光电管伏安特性曲线，当夕=-2.5 V时，光电流刚好截止，已 知/7=6.63X1()H j$,e=1.6 X 1 0 1 9 C,求：(D 本次实验入射光的频率是多少？(2)当=2.5 V时，光电子到达阳极A的最大动能是多少？解析：(1)由题图像可知，反向遏止电压为：Z4-2.5 V依据遏止电压与最大初动能的关系，则有：1 zeUc=-mvm根据光电效应方程，方丫=牖+;加/代入数据，解得：r =l.IX IO s H z。(2)光电子由K 运动到A的过程中，设光电子到达阳极A的最大动能为用,由动能定理，则有elf=瓦,一g m 常代入数据

35、，解得：仄=2 4 4=8 X 1()2 J。答案：(1)1.IX 1 0 H z (2)8 X 1 0-.J1 4.(1 6 分)电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X 射线穿过晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波。质量为龙的电子以速度 运动时，这种物质波的波长可表示为，=，电子质量m=9.IX 1 0 k g,电子电荷量e=l.6 X 1 0 1 9C,普朗克常量 h=6.6 3 X 1 0-3 4 J-S o(1)计算具有1 0 0 e V 动能的电子的动量p和波长久。(2)若一个静止的电子经2 500 V电压加速：求能量和这个电子动能相同的光子的波长，

36、并求该光子的波长和这个电子的波长之比。求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比。(已知电子的静止能量/d=5.OXI。e V,如为电子的静质量，c 为光速)解析：电子的动量p=4 2 勿 区=A/2 X 9.IX 10-31X 100X1.6X10 19 kg m/s-5.4X10-24 k g.皿小。，h 6.63X 10-34-io电子的波长久=%=5 4x0-?r 1ng1.2X10 m。(2)电子的动量p=mv=&E=，2皿eU=/2X9.1X1O-31X1.6X1O,9X2 500 kg m/s弋2.7X 10*kg m/s。、,h 6.63X 10 34 s-u电子的波长 儿 -;7 v,-z3 1 1 1s s2.5X 10 m,P Z./A 1Uhe光 子 能 量 =笈 =丁=2 500 eV=4.0Xl()T6 J 得，A光子波长4=he 6.63X10 义 3 义 IO7=4X10-16m=5.OX 10m,则 4：Ar=20：lo光子能量=he七8.0X1075 j。A电子动能笈=4.OXI。-J,所以 e：E =20:1。答 案:5.4 X l()f kg m/s 1.2X1O-10 m(2)5.OX 10一 1 m 20：1 8.O X lO.j 2 0-j