高考物理二輪復(fù)習第十二章近代物理初步夯基保分練一光電效應(yīng)波粒二象性

1、夯基保分練(一)光電效應(yīng)波粒二象性A級保分練1(多選)(2017天津六校聯(lián)考)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬表面逸出來的光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時，光強越強，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析：選AD由逸出功Wh0知，極限頻率越大，逸出功越大，故A正確；光電效應(yīng)與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強度和光的照射時間無關(guān)，故B錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0得，最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故C錯誤；在發(fā)生光電效應(yīng)的情況下，入射光的

2、強度越高，單位時間內(nèi)逸出光電子的數(shù)目越多，故D正確。2(2017昆明模擬)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法中正確的是()A發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強，光子的能量就越大B不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率是相同的C金屬內(nèi)的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能發(fā)生光電效應(yīng)D如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)解析：選D根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0，光子的能量與光照強度無關(guān)，A錯誤；每種金屬都有自己的極限頻率，B錯誤；金屬內(nèi)的每個電子一次只能吸收一個光子，而且是不能積累的，C錯誤；當入射光光子的能量小于金屬的逸出功時，不

3、能發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。3(多選)(2017大慶模擬)下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是()A通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性B通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分C通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象D利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性解析：選CD選項A解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能說明粒子的波動性；選項B是康普頓效應(yīng)，說明X射線具有粒子性；選項C干涉現(xiàn)象說明電子具有波動性；選項D衍射現(xiàn)象說明電子具有波動性。故C、D正確。4(2017龍海聯(lián)考)關(guān)于光的理解，下列說法正確的是()A光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都表明光具有粒子

4、性B光在傳播時是波，而與物質(zhì)相互作用時就轉(zhuǎn)變成粒子C德布羅意是歷史上第一個實驗驗證了物質(zhì)波存在的人D牛頓的“微粒說”與愛因斯坦的“光子說”本質(zhì)上是一樣的解析：選A金屬在光的照射下逸出電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)，根據(jù)愛因斯坦光子說的理論可知，光電效應(yīng)說明了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)也揭示了光具有粒子性，A正確；光具有波粒二象性，B錯誤；德布羅意是歷史上第一個提出物質(zhì)波的人，C錯誤；牛頓認為光是一種實物，是一些硬的小球，是按照牛頓運動定律運動的；愛因斯坦的光子說認為，光子是一種不連續(xù)的，分離的粒子狀的波動，兩者本質(zhì)不同，D錯誤。5(多選)(2017唐山調(diào)研)下列說法正確的是()A盧瑟福通過粒子散射實驗建立

5、了原子核式結(jié)構(gòu)模型B宏觀物體的物質(zhì)波波長非常大，極易觀察到它的波動性C愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說D對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：選ACD盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；根據(jù)，知宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，不易觀察到它的波動性，故B錯誤；受普朗克量子論的啟發(fā)，愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說，故C正確；對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故D正確。6. (多選)(2017瓊海模擬)如圖所示，把一塊不帶電的鋅板接在驗電器上，用紫外線燈照

6、射鋅板，驗電器金屬箔張開。下列說法正確的是()A紫外線是不連續(xù)的B驗電器金屬箔帶正電C從鋅板逸出電子的動能都相等D改用紅外線燈照射，驗電器金屬箔一定張開解析：選AB根據(jù)普朗克量子理論，在空間傳播的光是一份一份的、不連續(xù)的，選項A正確；發(fā)生光電效應(yīng)時從鋅板中逸出電子，故鋅板帶正電，所以驗電器金屬箔帶正電，選項B正確；從鋅板逸出電子的動能不都是相等的，選項C錯誤；因紅外線的頻率小于紫外線的頻率，而且已經(jīng)小于鋅板的截止頻率，故改用紅外線燈照射不會發(fā)生光電效應(yīng)，驗電器金屬箔不會張開，選項D錯誤。7下表給出了一些金屬材料的逸出功?，F(xiàn)用波長為400 nm的單色光照射下述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種

7、(普朗克常量h6.61034 Js，光速c3.00108 m/s)()材料銫鈣鎂鈹鈦逸出功(1019 J)3.04.35.96.26.6A.2種B3種 C4種 D5種解析：選A光電效應(yīng)發(fā)生的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，入射光的能量大于金屬的逸出功，光子的能量為hh，代入計算得6.61034 J4.951019 J，可以看出光子能量大于兩種金屬材料的逸出功，所以A項正確；B、C、D項錯誤。8. (多選)如圖是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖像，由圖像可知()A該金屬的逸出功等于EB該金屬的逸出功等于h0C入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2ED

8、入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為解析：選AB根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，結(jié)合題給光電子最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖像知，該金屬的逸出功等于E，等于h0，選項A、B正確；入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，入射光的頻率為時，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項C、D錯誤。9(2017海南文昌中學模擬)如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當用光子能量為5 eV的光照射到光電管上時，測得電流計上的示數(shù)隨電壓變化的圖像如圖乙所示。則光電子的最大初動能為_ J，金屬的逸出功為_ J。解析：由題圖乙可知，光電子的截止電壓為2 V，由動能定理可知光電子的最大初動能為EkmUe21.61019

9、 J3.21019 J；金屬的逸出功為WhEkm3 eV4.81019 J。答案：3.210194.81019B級拔高練10(多選)(2017云南部分名校聯(lián)考)關(guān)于光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律，下列說法正確的是()A光電效應(yīng)中，金屬板向外發(fā)射的光電子又可以叫光子B用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)是因為該入射光的頻率小于金屬的截止頻率C對于同種金屬而言，遏止電壓與入射光的頻率無關(guān)D石墨對X射線散射時，部分X射線的散射光波長會變大，這個現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)解析：選BD光電效應(yīng)中，金屬板向外發(fā)射的光電子是電子，A錯誤；入射光的頻率只有大于金屬的截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，B正確；對于同種金屬而言，入射光的頻率

10、越高，遏止電壓越大，C錯誤；石墨對X射線散射時，散射光中除了有原波長0的X光外，還產(chǎn)生了波長0的X光，其波長的增量隨散射角的不同而變化，這種現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)，D正確。11(2017西工大附中模擬)愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋了光電效應(yīng)的規(guī)律，因此而獲得1921年的諾貝爾物理學獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖所示，其中0為極限頻率。從圖中可以確定的是()A逸出功與有關(guān)BEkm與入射光強度成正比C0時才會有光電子逸出，C錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，可知Ekm圖線的斜率與普朗克常量有關(guān)，D正確。12(多選)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當用光

11、子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時，電流表G的讀數(shù)為0.2 mA。移動變阻器的觸點c，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時，電流表讀數(shù)為0。則()A光電管陰極的逸出功為1.8 eVB開關(guān)K斷開后，沒有電流流過電流表GC光電子的最大初動能為0.7 eVD改用能量為1.5 eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小解析：選AC題圖所示裝置所加的電壓為反向電壓，當電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時，電流表示數(shù)為0，則知光電子的最大初動能為0.7 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0，得逸出功W01.8 eV，故A、C正確；用光子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時，發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸

12、出，則當開關(guān)K斷開后，有電流流過電流表，故B錯誤；改用能量為1.5 eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無光電流，D錯誤。13小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量h6.631034 Js。(1)圖甲中電極A為光電管的_(填“陰極”或“陽極”)。(2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_ Hz，逸出功W0_ J。(3)如果實驗中入射光的頻率7.001014 Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek_ J。解析：(1)題圖甲為利用光電管產(chǎn)生光電流的實驗電路，光電子從K極發(fā)射出來，故K為

13、光電管的陰極，A為光電管的陽極。(2)遏止電壓對光電子做負功，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有eUcEkhW0。結(jié)合題圖乙可知，當Uc0時，5.151014 Hz，故銣的截止頻率c5.151014 Hz，逸出功W0hc3.411019 J。(3)若入射光的頻率7.001014 Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能EkhW01.231019 J。答案：(1)陽極(2)5.1510143.411019(3)1.23101914如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管。用波長0.50 m的綠光照射陰極K，實驗測得流過表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h6.63 1034 Js。結(jié)合圖像，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛