- 光的波粒二象性
- 共136题
选考题三
【物理——选修3—5】(15分)
36.图甲为观测光电效应的实验装置示意图.已知实验中测得某种金属的遏止电压UC与入射光频率v之间的关系如图乙所示,则根据图象可知,普朗克常量h=_______.该金属的逸出功W0=________;如果实验中入射光的频率为v2(v2>v1),则产生的光电子的最大初动能Ek=_______(已知电子的电荷量为e).
37.如图,放在光滑水平面上的两个木块A、B中间用轻弹簧相连接,其质量分
别为m1=2 kg、m2=970g,木块A左侧靠一固定竖直挡板,且弹簧处于自然伸长状态.某
一瞬间有一质量为m0=30g的子弹以v0=100m/s的速度水平向左射入木块B,并留在
木块B内,木块B向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块A运动,已知弹簧
的形变在弹性限度范围内.
求:
①从子弹射入木块B后到木块A恰好离开挡板
的过程中,木块B与子弹一起受到的弹簧弹
力的冲量;
②当弹簧拉伸到最长时,弹簧的最大弹性势能Ep.
正确答案
【答案】;
;
解析
由图象可知,,知图线的斜率
,那么普朗克常量
,当最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以
;
如果实验中入射光的频率为(
),根据光电效应方程
考查方向
光电效应
解题思路
根据光电效应方程和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率
的关系式解答.
易错点
关键掌握光电效应方程,以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系.
正确答案
6Ns,方向水平向右;3J
解析
①取水平向左为正方向,子弹射入木块B的瞬间,子弹和木块B组成的系统动量守恒,则有:
m0v0=(m0+m2)v1
代入数据解得:v1=3m/s
经分析可知,当木块A恰好离开挡板时,木块A的速度为0,且弹簧也恰好处于原长,根据能量守恒定律可知,此时B的速度大小为:v2=3m/s,方向水平向右,则从子弹射入B后到木块A恰好离开挡板的过程中,木块B和子弹一起受到的弹簧弹力冲量为:
I=△P=-(m2+m0)v2-(m2+m0)v1,
代入数据解得:I=-6Ns,负号表示方向水平向右.
②当A和B与子弹速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大,根据动量守恒定律得:
(m0+m2)v2=(m0+m2+m1)v
代入数据解得:v=1m/s
根据能量守恒得最大弹性势能为:
考查方向
动量守恒定律;动量定理
解题思路
①子弹击中木块的过程中动量守恒,由动量守恒定律可以求出子弹和B得共同速度,经分析可知,当木块A恰好离开挡板时,木块A的速度为0,且弹簧也恰好处于原长,根据能量守恒定律可知,此时B的速度,则从子弹射入B后到木块A恰好离开挡板的过程中,根据动量定理求解;
②当A和B与子弹速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大,根据动量守恒定律和能量守恒列式求解
易错点
关键分析出当A和B与子弹速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大;当木块A恰好离开挡板时,木块A的速度为0,且弹簧也恰好处于原长.
8.关于光电效应现象,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
AD、只有入射光的频率大于金属的极限频率,才能产生光电效应,当入射频率越高时,则光电子的最大初动能越大,与入射光的强度无关,故AD错误;
B、根据光电效应方程,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,但光电子的最大初动能与照射光的频率并不成正比,故B错误;
C、只有入射光的频率大于金属的极限频率,才能产生光电效应,而频率越高的,波长越短,故C正确.
考查方向
爱因斯坦光电效应方程
解题思路
当入射光的频率大于金属的极限频率,就会发生光电效应.根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素.
易错点
关键知道光电效应的条件,以及知道影响光电子最大初动能的因素.
知识点
2.如图所示,A、B两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线均由圆心O点沿OC方向射出,则( )
正确答案
解析
A、由图看出,A光通过玻璃砖时偏折程度大,由折射率公式可知,A光的折射率较大,则A光的频率也较大,故A错误;
B、A光的折射率较大,由公式,分析可知,A光在玻璃砖中的传播速度较小,故B错误;
C、A光的频率较大,波长较短,由干涉条纹的间距公式,可知A光的干涉条纹间距较小,故C正确;
D、根据光电效应方程,知A光的频率较大,产生的光电子最大初动能较大,故D错误.
考查方向
光的折射定律;爱因斯坦光电效应方程
解题思路
根据光线的偏折程度分析的折射率的大小,从而判断光的频率大小;由公式,分析光在玻璃砖中的速度大小;根据波长关系,由干涉条纹的间距公式分析干涉条纹间距大小;由光电效应方程分析光电子的动能关系.
易错点
本题关键掌握光的波长、频率、干涉条纹间距等等与折射率的间接关系.
知识点
39.选考题三 【物理-选修3-5】
下列说法正确的是
正确答案
解析
AE、对黑体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动,即向频率较大的方向移动.故A错误,E正确;
B、半衰期有原子核的种类决定,与物理、化学状态无关,故B错误;
C、由光电效应的方程Ek=hυ-W0可知,光电子的动能由入射光频率决定,频率越大,光电子的最大初动能越大,故C正确;
D、根据玻尔氢原子模型的相关理论,电子轨道和能量都是量子化的,而在“跃迁”过程中要遵循hυ=Em-En,故只能辐射特定频率的光子,故D正确;
考查方向
光电效应;原子核衰变及半衰期、衰变速度;黑体辐射
解题思路
对黑体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动;半衰期有原子核的种类决定;根据光电效应方程得出光电子的最大初动能与入射光频率有关;能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差.
易错点
半衰期并不能指少数原子,它的定义为:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关.
知识点
39.选考题三
关于近代物理学,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小.故A正确.
B、辐射一个光子,知从高能级跃迁到低能级,轨道半径减小,核外电子的加速度减小,库仑引力做正功,电势能减小.故B错误.
C、重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但反应后较反应前发生了质量亏损。故C正确。
D、半衰期是统计概念上的,必须在足够大的数量背景下才有意义,20个原子数量太少,个体差别会非常明显。故D错误;
E、根据光电效应方程Ekm=hγ-W0知:在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小。故E正确。
故选:ACE
考查方向
原子物理
解题思路
A、卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小.
B、辐射一个光子,知从高能级跃迁到低能级,轨道半径减小,核外电子的加速度减小,库仑引力做正功,电势能减小.
C、重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但反应后较反应前发生了质量亏损。
D、半衰期是统计概念上的,必须在足够大的数量背景下才有意义,20个原子数量太少,个体差别会非常明显。
E、根据光电效应方程Ekm=hγ-W0知:在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小。
易错点
记不住原子物理中的概念。
知识点
有以下说明和定义语句: struct student { int age; char num[8];}; struct student stu[3]={{20,"200401"},{21,"200402"},{10\9,"200403"}}; struct student *p=stu; 以下选项中引用结构体变量成员的表达式错误的是( )。
A.(p++)->num
B.p->num
C.(*p).num
D.stu[3].age
正确答案
D
解析
暂无解析
Many cities have restricted smoking in public places.
A.limited
B.allowed
C.stopped
D.kept
正确答案
A
解析
[解析] 划线词为动词,意思是“限制”,与A项limited(限制)为同义词,又如:The teacher limited his students to 500 words for their compositions.老师把学生的作文限制在五百字以内。B项意为“允许”,例:Their teacher allowed them three days for the assignment.老师给他们三天时间完成作业。C项意为“阻止”,例:The policemen stopped the fight.警察制止了这场斗殴。D项意为“保持”,例:I kept it all the time to remind me of you.我一直保存着它,使自己想着你。
下列项目中,属于借款费用的有( )。
A.应付公司债券的利息
B.发行公司债券的手续费
C.发行公司债券的折价
D.外币借款发生的汇兑差额
E.发行公司债券的溢折价的摊销
正确答案
A,B,D,E
解析
[解析] 发行债券折价的摊销属于借款费用,但折价本身不属于借款费用,所以C选项不正确。
38.选考题二
以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是_______。(填正确答案标号。选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错一个扣3分,最低得分为0分)
正确答案
解析
A、根据光电效应方程:,紫外线照射到锌板表面时能够产生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,频率不变,故Ek不变,A错误;
B、在物质波的表达式ɛ=hv和中,能量ɛ和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量,波长λ或频率v是描述物质的波动性的典型物理量,故B正确;
C、重核的裂变过程和轻核的聚变过程都释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知这两个过程都有质量亏损,故C错误;
D、根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,库仑力对电场做正功,电子的动能增大,电势能减小,故D正确;
E、自然界中来测含有少量的14C,14C具有放射性,能够自发地进行β衰变,因此在考古中可利用14C定年代,故E正确.
故本题选BDE
考查方向
爱因斯坦光电效应方程; 氢原子的能级公式和跃迁;爱因斯坦质能方程
解题思路
本题根据光电效应的规律、光的波动理论、爱因斯坦质能方程、玻尔理论等知识进行解答.
易错点
重核的裂变过程和轻核的聚变过程都存在质量亏损.
知识点
32.以下说法正确的是____________(填正确答案标号。选对1 个得2 分,选对2 个得4 分,选对3 个得6 分。错一个扣3分,最低得分为0 分)
正确答案
解析
A、比结合能越大的原子核越稳定,故A正确;
B、玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,故B正确;
C、卢瑟福提出原子的核式结构模型建立的基础是α粒子散射实验,故C错误;
D、氢原子由激发态跃迁到基态,会辐射一定频率的光子,电子的轨道半径减小,根据知,电子的动能增大,故D正确;
E、紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,增大入射光的强度,光电子的最大初动能不变,故E错误.
考查方向
光电效应;原子核的结合能
解题思路
比结合能越大的原子核越稳定;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型;根据电子轨道半径的变化,结合库仑引力提供向心力得出电子动能的变化;光电子的最大初动能与入射光的强度无关,与入射光的频率有关.
易错点
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,根据光电效应方程得出最大初动能与入射光的强度无关.
知识点
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