12

项C错误；根据hν－W逸＝mv可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也

2增大，故选项D正确．

【答案】 AD

8．下列叙述的情况中正确的是 ( )

A．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样 B．光是波，与橡皮绳上的波类似

C．光是波，但与宏观概念的波有本质的区别

D．光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的

【解析】 光的粒子性说明光是一种粒子，但到达空间某位置的概率遵守波动规律，与宏观概念的粒子和波有着本质的不同，所以选项A、B错误，C正确．根据光电效应可知，光是一种粒子，光子与电子的作用是一对一的关系，所以选项D正确．

【答案】 CD

9．电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是( )

A．氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置 B．电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 C．电子绕核运动时，不遵从牛顿运动定律 D．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的

【解析】 微观粒子的波动性是一种概率波，对于微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述，C、D正确．

【答案】 CD

二、非选择题(本题共4小题，共46分．按题目要求作答．)

10．(10分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳能转换成电能．如图3所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．

唐玲

图3

(1)标出电源和电流表的正负极； (2)入射光应照在________极上．

(3)电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个．

【解析】 (1)加正向电压，应该是在电子管中电子由B向A运动，即电流是由左向右．因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极．

(2)光应照在B极上． (3)设电子个数为n，则

10×10－613

I＝ne，所以n＝－19＝6.25×10(个)．

1.6×10

【答案】 (1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极 (2)B (3)6.25×1013

11．(12分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图4所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400～770 nm(1 nm＝10－9m)．

图4

各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长： 金属 极限频率(Hz) 极限波长(μm) 铯 4.545×1014 0.660 0 钠 6.000×1014 0.500 0 锌 8.065×1014 0.372 0 银 1.153×1015 0.260 0 铂 1.529×1015 0.196 2 根据图和所给出的数据，你认为： 唐玲

(1)光电管阴极K上应涂有金属________；

(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触；

(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生．

【导学号：54472225】

【解析】 (1)依题意知，可见光的波长范围为 400×10～770×10m

而金属铯的极限波长为λ＝0.660 0×10－6m＝660×10－9m， 因此，光电管阴极K上应涂金属铯．

(2)深沉的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b接触，船舶依靠航标灯指引航道，所以控制电路中的开关S应和b接触．

(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光线之前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a接触，所以电路中的开关S应和a接触．

【答案】 (1)铯 (2)b (3)a

12．(12分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是λ＝，式中p是运动着的物体的动量，h是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍，求：

(1)电子的动量的大小；

(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小．电子质量m＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，加速电压的计算结果取一位有效数字．

【导学号：54472226】

【解析】 (1)由λ＝知电子的动量

－9

－9

hphphp＝＝1.5×10－23 kg·m/s.

λ唐玲

12

(2)电子在电场中加速，有eU＝mv

212p2又mv＝ 22mmv2h22解得U＝＝2≈8×10 V.

2e2meλh2

【答案】 (1)1.5×10 kg·m/s (2)U＝ 2meλ2

－23

8×102 V

13．(12分)如图5所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W0，电子质量为m，电荷量为e.求：

图5

(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能； (2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．

【导学号：54472227】

【解析】 (1)根据爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0 光子的频率为ν＝

c λhc－W λ0

所以光电子的最大初动能为Ek＝

能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子，设到达A板的动能为Ek1，由动能定理，得eU＝Ek1－Ek

所以Ek1＝eU＋

hc－W. λ0

(2)能以最长时间到达A板的光电子，是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子．

12Uet2

则d＝at＝ 22dm唐玲

解得t＝d2mUe.

2m

hc【答案】 (1)eU＋－W0 (2)dλUe唐玲