2018—2019学年高中物理教科版选修3-5试题：考前过关训练专题四

考前过关训练专题四
1.(多选)下列说法正确的是　(　　)
A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程
B.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量
C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
E.德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长
【解析】选A、C、D。爱因斯坦提出了光子假说,建立了光电效应方程,故选项A正确;康普顿效应表明光不仅具有能量,还具有动量,故选项B错误;玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,故选项C正确;卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故选项D正确;德布罗意波波长为:λ=,其中p为微粒的动量,故动量越大,则对应的波长就越短,故选项E错误。
2.(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
【解析】选A、B。光电效应说明光的粒子性,所以A项正确;热中子在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项正确;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,所以黑体辐射用光的粒子性解释,即C项错误;根据德布罗意波长公式λ=,p2=2mEk,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项错误。
3.在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是
　(　　)
A.光电效应是瞬时发生的
B.所有金属都存在极限频率
C.光电流随着入射光增强而变大
D.入射光频率越大,光电子最大初动能越大
【解题指南】解答本题注意以下两点:
(1)知道光电效应的实验规律;
(2)知道光的波动理论。
【解析】选C。光电效应产生的时间极短,电子吸收光的能量是瞬间完成的,而不像波动理论所预计的那样可以逐渐叠加,A错误。光电效应中所有金属都存在极限频率,当入射光的频率低于极限频率时不能发生光电效应。光的波动理论认为不管光的频率如何,只要光足够强,电子都可以获得足够能量从而逸出表面,不应存在极限频率,B错误。光电效应中入射光越强,光电流越大,这与光的波动理论不矛盾,C正确。光电效应中入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大。光的波动理论认为光强越大,电子可获得更多的能量,光电子的最大初动能越大,D错误。
4.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则
　(　　)
A.E=,p=0　　　　 B.E=,p=
C.E=,p=0 D.E=,p=
【解析】选D。根据E=hν,且λ=,c=λν可得X射线每个光子的能量为E=,每个光子的动量为p=,故选D。
5.(2014·浙江高考)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律,氢原子能级图如图所示。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出频率为________Hz的光子,用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面,产生的光电子的最大初动能为________eV。(电子电量e=1.60×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
【解析】根据-0.85-(-3.40)=hν,可求得光子的频率ν=6.15×1014Hz;根据Ek=
hν-W0可求得光电子的最大初动能Ek=2.55eV-2.25eV=0.3eV。
答案:6.15×1014　0.3
6.几种金属的逸出功W0见下表:
金属
钨
钙
钠
钾
铷
W0(×10-19J)
7.26
5.12
3.66
3.60
3.41
用一束可见光照射上述金属的表面,请通过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光的波长范围为4.0×10-7～7.6×10-7m,普朗克常数h=6.63×10-34J·s。
【解析】光子的能量E=,取λ=4.0×10-7m,则E≈5.0×10-19J,根据E>W0判断,钠、钾、铷能发生光电效应。
答案:钠、钾、铷能发生光电效应