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(全国通用)高考物理二轮热点题型归纳与变式演练 专题36 波粒二象性和原子结构(解析+原卷)学案
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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc29376" 一、热点题型归纳
\l "_Tc17993" 【题型一】 光电效应
\l "_Tc26924" 【题型二】 波粒二象性
\l "_Tc12217" 【题型三】 原子的核式结构
\l "_Tc30563" 【题型四】 玻尔模型
\l "_Tc21895" 二、最新模考题组练2
【题型一】 光电效应
【典例分析】 (多选)用如图所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么( )
A.a光的频率一定大于b光的频率
B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
C.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
D.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
【提分秘籍】
四点提醒:
1.能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率.
2.光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光.
3.逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关.
4.光电子不是光子,而是电子.
三个关系:
1、爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0.
2、光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得,即Ek=eUc,其中Uc是遏止电压.
3、光电效应方程中的W0为逸出功,它与极限频率νc的关系是W0=hνc.
四类图象:
五组概念对比:
1、光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子。光子是光电效应的因,光电子是果。
2、光电子的动能与光电子的最大初动能:光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量,可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初动能;只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功的情况,才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。
3、光电流与饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关。
4、入射光强度与光子能量:入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。
5、光的强度与饱和光电流:饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的,对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。
【变式演练】
1.(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为4.27,与纵轴交点坐标为0.5).由图可知( )
A.该金属的截止频率为4.27×1014 Hz
B.该金属的截止频率为5.5×1014 Hz
C.该图线的斜率表示普朗克常量
D.该金属的逸出功为0.5 eV
2.利用如图甲所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示.则光电子的最大初动能为________ J,金属的逸出功为________ J.
3.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为________,所用材料的逸出功可表示为________.
【题型二】 波粒二象性
【典例分析】(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( )
A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
【提分秘籍】
光的波粒二象性
1、波动性:光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.
2、粒子性:光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性.
3、光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.
物质波
1、概率波
光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,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,因此光波又叫概率波.
2、物质波
任何一个运动着的物体,小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长λ=eq \f(h,p),p为运动物体的动量,h为普朗克常量.
光的波粒二象性的规律
1.从数量上看:
个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.
2.从频率上看:
频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,贯穿本领越强,越不容易看到光的干涉和衍射现象.
3.从传播与作用上看:
光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性.
4.波动性与粒子性的统一:
由光子的能量E=hν、光子的动量表达式p=eq \f(h,λ)也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ.
【变式演练】
1.(多选)1927年戴维孙和汤姆孙分别完成了电子衍射实验,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一.如图所示的是该实验装置的简化图,下列说法正确的是( )
A.亮条纹是电子到达概率大的地方
B.该实验说明物质波理论是正确的
C.该实验再次说明光子具有波动性
D.该实验说明实物粒子具有波动性
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
3.用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在,如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.这些照片说明( )
A.光只有粒子性没有波动性
B.光只有波动性没有粒子性
C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性
D.少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性
【题型三】 原子的核式结构
【典例分析】如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
【提分秘籍】
电子的发现
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,提出了原子的“枣糕模型”.
原子的核式结构
1、1909~1911年,英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,提出了核式结构模型.
2、α粒子散射实验的结果:绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们几乎被“撞了回来”,如图所示.
3、原子的核式结构模型:原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量,电子在正电体的外面运动.
【变式演练】
1.在卢瑟福α粒子散射实验中,有少数α粒子发生了大角度偏转,其原因是( )
A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B.正电荷在原子内是均匀分布的
C.原子中存在着带负电的电子
D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中
2.(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象,下述说法中正确的是( )
A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些
C.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光
D.放在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少
3.如图所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( )
A.M点 B.N点
C.P点 D.Q点
【题型四】 玻尔模型
【典例分析】 (多选)如图是氢原子的能级图,一群氢原子处于n=3能级,下列说法中正确的是( )
A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波
B.这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eV
C.从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长
D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁
【提分秘籍】
氢原子光谱
光谱分析:利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分,且灵敏度很高.在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义.
玻尔理论
1、定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.
2、跃迁:电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会放出能量为hν的光子,这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=Em-En.(h是普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s)
3、轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.
能级和半径公式:
1、能级公式:En=eq \f(1,n2)E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6 eV.
2、半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10 m.
氢原子的能级图
谱线条数的确定方法
1、一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1)。
2、一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。
①用数学中的组合知识求解:N=Cn2=eq \f(nn-1,2)。
②利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。
【变式演练】
1.一群处于n=4能级的激发态的氧原子,向低能级跃迁时,最多发射出的谱线为( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
2.(多选)如图所示为氢原子的能级图.氢原子从n=5的能级跃迁到n=3的能级时辐射出a光子,从n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射出b光子.下列说法正确的是( )
A.a光子的能量比b光子的能量大
B.若a、b两种光在同一种均匀介质中传播,则a光的传播速度比b光的传播速度大
C.若b光能使某种金属发生光电效应,则a光一定能使该金属发生光电效应
D.若用同一双缝干涉装置进行实验,用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大
3.处于激发状态的原子,在入射光的电磁场的影响下,从高能态向低能态跃迁,两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射.原子发生受激辐射时,发出的光子频率、发射方向等都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理.那么,发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量E、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是( )
A.Ep增大、Ek减小,E减小
B.Ep减小、Ek增大,E减小
C.Ep增大、Ek增大,E增大
D.Ep减小、Ek增大,E不变
1.(2021年河北卷)普朗克常量,光速为c,电子质量为,则在国际单位制下的单位是( )
A.J/sB.mC.J·mD.m/s
2.(多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是( )
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
3.(多选)已知某金属发生光电效应的截止频率为νc,则( )
A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子
B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνc
C.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大
D.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
4.(多选)如图所示,电路中所有元件完好,但光照射到光电管上,灵敏电流计中没有电流通过,其原因可能是( )
A.入射光太弱
B.入射光波长太长
C.光照时间短
D.电源正、负极接反
5. (多选)如图所示,是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.由图象可知( )
A.该金属的逸出功等于E
B.该金属的逸出功等于hνc
C.入射光的频率为2νc时,产生的光电子的最大初动能为E
D.入射光的频率为eq \f(νc,2)时,产生的光电子的最大初动能为eq \f(E,2)
6.一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波波长为( )
A.eq \f(λ1λ2,λ1+λ2) B.eq \f(λ1λ2,λ1-λ2)
C.eq \f(λ1+λ2,2) D.eq \f(λ1-λ2,2)
7.(多选)以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是( )
A.紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.玻尔认为,原子中电子轨道是量子化的,能量也是量子化的
C.光子不仅具有能量,也具有动量
D.根据玻尔能级理论,氢原子辐射出一个光子后,将由高能级向较低能级跃迁,核外电子的动能增加
8.(多选)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,下列说法正确的是( )
A.增大入射光的强度,光电流增大
B.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
9.[多选]实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是( )
A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关
10.一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波长为( )
A.eq \f(λ1λ2,λ1+λ2) B.eq \f(λ1λ2,λ1-λ2) C.eq \f(λ1+λ2,2) D.eq \f(λ1-λ2,2)
11.2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=10-9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。“大连光源”因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。
一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)( )
A.10-21 J B.10-18 J
C.10-15 J D.10-12 J
12.下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率ν的几组数据。
由以上数据应用Excel描点连线,可得直线方程,如图所示。
则这种金属的截止频率约为( )
A.3.5×1014 Hz B.4.3×1014 Hz
C.5.5×1014 Hz D.6.0×1014 Hz
13.[多选]利用金属晶格(大小约10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下列说法中正确的是( )
A.该实验说明了电子具有波动性
B.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=eq \f(h,\r(2meU))
C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显
D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显
参考答案
【题型一】 光电效应
【典例分析】答案 AB
【变式演练】
1.答案 AC
解析 图线在横轴上的截距为截止频率,A正确,B错误;由光电效应方程Ek=hν-W0,可知图线的斜率为普朗克常量,C正确;金属的逸出功为:W0=hνc=eq \f(6.63×10-34×4.27×1014,1.6×10-19) eV≈1.77 eV,D错误.
2.答案 3.2×10-19 4.8×10-19
解析 由图乙可知,当该装置所加的电压为反向电压等于-2 V时,电流表示数为0,知道光电子的最大初动能为:2 eV=3.2×10-19 J,根据光电效应方程Ekm=hν-W0,得W0=3 eV=4.8×10-19 J.
3.答案 ek -eb
解析 光电效应中,入射光子能量为hν,克服逸出功W0后多余的能量转换为电子动能,eUc=hν-W0,整理得Uc=eq \f(h,e)ν-eq \f(W0,e),斜率即eq \f(h,e)=k,所以普朗克常量h=ek,截距为b,即eb=-W0,所以逸出功W0=-eb.
【题型二】 波粒二象性
【典例分析】答案 ACD
解析 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,可以说明电子是一种波,故A正确;β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,可以说明β射线是一种粒子,故B错误;人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子是一种波,故C正确;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,利用了电子束的衍射现象,说明电子束是一种波,故D正确.
【变式演练】
1.答案 ABD
2.答案 AB
3.答案 D
解析 光具有波粒二象性,这些照片说明少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性,故D正确.
【题型三】 原子的核式结构
【典例分析】解析:选A 卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,选项A正确;卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了汤姆孙原子模型的正确性,B错误;电子质量太小,对α粒子的影响不大,选项C错误;绝大多数α粒子穿过金箔后,几乎仍沿原方向前进,D错误。
【变式演练】
1.答案 A
解析 卢瑟福α粒子散射实验中使卢瑟福惊奇的就是有少数α粒子发生了较大角度的偏转,这是由于α粒子带正电,而原子核极小,且原子核带正电,A正确,B错误.α粒子能接近原子核的机会很小,大多数α粒子都从核外的空间穿过,而与电子碰撞时如同子弹碰到尘埃一样,运动方向不会发生改变.C、D的说法没错,但与题意不符.
2.答案 ABD
解析 根据α粒子散射现象,绝大多数α粒子沿原方向前进,少数α粒子发生较大偏转,A、B、D正确.
3.解析:选C α粒子(氦原子核)和重金属原子核都带正电,互相排斥,加速度方向与α粒子所受斥力方向相同。带电粒子加速度方向沿相应点与重金属原子核连线指向曲线的凹侧,故只有选项C正确。
【题型四】 玻尔模型
【典例分析】 答案 AC
解析 根据Ceq \\al(2,3)=3知,这群氢原子能够发出3种不同频率的光子,故A正确;由n=3跃迁到n=1,辐射的光子能量最大,ΔE=(13.6-1.51) eV=12.09 eV,故B错误;从n=3跃迁到n=2辐射的光子能量最小,频率最小,则波长最长,故C正确;一群处于n=3能级的氢原子发生跃迁,吸收的能量必须等于两能级的能级差,故D错误.
【变式演练】
1.答案 D
解析 一群处于n=4能级的激发态的氧原子,向低能级跃迁时,最多发射出的谱线为Ceq \\al(2,4)=6种,选D.
2.答案 BD
解析 据题意,氢原子从n=5的能级跃迁到n=3的能级释放的光子能量为ΔEa=0.97 eV=hνa,氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级释放的光子能量为ΔEb=2.55 eV=hνb,则知b光光子的能量大,频率也大,在同一种均匀介质中,频率越大的光传播速度越慢,A错误,B正确.如果b光能使某种金属发生光电效应,则a光不一定能使其发生光电效应,C错误.a光频率较小,则a光波长较大,所以在做双缝干涉实验时,用a光照射双缝时得到的干涉条纹较宽,D正确.
3.答案 B
1.答案:B
解析:本题考查力学单位,的单位是,B项正确。(另解:光子的动量公式,则,可见就是波长,故其单位为m。)
2.答案 AC
解析 在发生光电效应时,饱和光电流大小由光照强度来决定,与频率无关,光照强度越大饱和光电流越大,因此A正确,B错误;根据Ekm=hν-W0可知,对于同一光电管,逸出功W0不变,当频率变高,光电子的最大初动能Ekm变大,因此C正确;由光电效应规律可知,当频率低于截止频率时无论光照强度多大,都不会有光电流产生,因此D错误.
3.答案 AB
解析 该金属的截止频率为νc,则可知逸出功W0=hνc,逸出功由金属自身性质决定,与照射光的频率无关,因此C错误;由光电效应的实验规律可知A正确;由光电效应方程Ek=hν-W0,将W0=hνc代入可知B正确,D错误.
4.答案 BD
解析 入射光波长太长,入射光的频率低于截止频率时,不能发生光电效应,故选项B正确;电路中电源反接,对光电管加了反向电压,若该电压超过了遏止电压,也没有光电流产生,故选项D正确.
5. 答案 ABC
解析 由爱因斯坦的光电效应方程可得Ek=hν-W0,对应图线可得,该金属的逸出功W0=E=hνc,A、B均正确;若入射光的频率为2νc,则产生的光电子的最大初动能Ek=2hνc-W0=hνc=E,故C正确;入射光的频率为eq \f(νc,2)时,该金属不发生光电效应,D错误.
6.答案 A
解析 中子的动量p1=eq \f(h,λ1),氘核的动量p2=eq \f(h,λ2),同向正碰后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波波长λ3=eq \f(h,p3)=eq \f(λ1λ2,λ1+λ2),A正确.
7.答案 BCD
8.答案 AD
解析 增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,故选项B错误.用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hν-W逸=eq \f(1,2)mv2可知,增大入射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.
9.解析:选ACD 电子束具有波动性,通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,选项A正确。β射线在云室中高速运动时,径迹又细又直,表现出粒子性,选项B错误。人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,体现出波动性,选项C正确。电子显微镜是利用电子束工作的,体现了波动性,选项D正确。光电效应实验,体现的是粒子性,选项E错误。
10.解析:选A 中子的动量p1=eq \f(h,λ1),氘核的动量p2=eq \f(h,λ2),同向正碰后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波长λ3=eq \f(h,p3)=eq \f(λ1λ2,λ1+λ2),A正确。
11.解析:选B 光子的能量E=hν,c=λν,联立解得E≈2×10-18 J,B项正确。
12.解析:选B 遏止电压为零时,入射光的频率等于截止频率,根据方程Uc=0.397 3eq \f(ν,1014)-1.702 4,当Uc=0解得ν=4.3×1014 Hz,B正确。
13.解析:选AB 能得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A正确;由德布罗意波的波长公式λ=eq \f(h,p)及动量p=eq \r(2mEk)=eq \r(2meU),可得λ=eq \f(h,\r(2meU)),B正确;由λ=eq \f(h,\r(2meU))可知,加速电压越大,电子的波长越小,衍射现象就越不明显,C错误;用相同动能的质子替代电子,质子的波长变小,衍射现象与电子相比不明显,故D错误。
图象名称
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线
①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc
②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0=|-E|=E
③普朗克常量:图线的斜率k=h
颜色相同、强度不同的光,光电流与电压的关系
①遏止电压Uc:图线与横轴的交点
②饱和光电流Im:光电流的最大值
③最大初动能:Ekm=eUc
颜色不同时,光电流与电压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流
③最大初动能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线
①极限频率νc:图线与横轴的交点
②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大
③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke.(注:此时两极之间接反向电压)
Uc/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
ν/1014 Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
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