2024高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練59光電效應(yīng)波粒二象性含解析新人教版

PAGE5-規(guī)范演練59光電效應(yīng)波粒二象性[抓基礎(chǔ)]1.在光電效應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不沖突的是（）A.光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的B.全部金屬都存在極限頻率C.光電流隨著入射光增加而變大D.入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大解析：依據(jù)光的波動(dòng)理論，電子通過(guò)波動(dòng)汲取能量，若波的能量不足以使得電子逸出，那么就須要多汲取一些，須要一個(gè)能量累積的過(guò)程，而不是瞬時(shí)的，選項(xiàng)A與波動(dòng)理論沖突.依據(jù)波動(dòng)理論，能量大小與波動(dòng)的振幅有關(guān)，而與頻率無(wú)關(guān)，即使光的能量不夠大，只要金屬表面的電子持續(xù)汲取經(jīng)過(guò)一個(gè)能量累積過(guò)程，都可以發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B與波動(dòng)理論沖突；光電子逸出后的最大初動(dòng)能與入射光的能量有關(guān)，即與入射光的波動(dòng)振幅有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D與波動(dòng)理論沖突.對(duì)于光電流大小，依據(jù)波動(dòng)理論，入射光增加，能量增大，所以光電流增大，選項(xiàng)C與波動(dòng)理論并不沖突，選項(xiàng)C正確.答案：C2.（2024·安徽六安模擬）下列說(shuō)法中正確的是（）A.光電效應(yīng)試驗(yàn)中，只有入射光頻率小于極限頻率時(shí)才能產(chǎn)生光電子B.若某材料的逸出功是W0，則它的極限頻率νc＝eq\f(W0,h)C.大量光子的效果往往表現(xiàn)出粒子性，個(gè)別光子的行為往往表現(xiàn)出波動(dòng)性D.在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，增大入射光的頻率肯定能增大光電流解析：光電效應(yīng)試驗(yàn)中，只有入射光頻率大于等于金屬的極限頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，從而產(chǎn)生光電子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若某材料的逸出功是W0，則它的極限頻率νc＝eq\f(W0,h)，選項(xiàng)B正確；大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，增大入射光的頻率肯定能增大光電子的最大初動(dòng)能，不肯定能增大光電流的大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：B3.（2024·全國(guó)卷Ⅱ）用波長(zhǎng)為300nm的光照耀鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.28×10－19J.已知普朗克常量為6.63×10－34J·s，真空中的光速為3.00×108m·s－1.能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為（）A.1×1014Hz B.8×1014HzC.2×1015Hz D.8×1015Hz解析：由光電效應(yīng)方程得Ek＝eq\f(hc,λ)－W0，而能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率ν0應(yīng)滿意hν0＝W0，聯(lián)立得ν0＝eq\f(c,λ)－eq\f(Ek,h)＝8×1014Hz，故選項(xiàng)B正確.答案：B4.（2024·四川成都模擬）如圖為探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)電路圖.若用頻率略大于陰極材料的極限頻率的光照耀，電流表指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，要使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，采納的措施應(yīng)為（）A.增大入射光的頻率B.增大入射光的強(qiáng)度C.使入射光由K改照AD.使變阻器的滑片P向左移動(dòng)解析：由題意可知，入射光的頻率略大于陰極材料的極限頻率，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)但電流表示數(shù)為零，說(shuō)明陰極K與陽(yáng)極A間所加的電壓為反向電壓且大于遏止電壓；增大入射光的頻率，即增大光電子的最大初動(dòng)能，可以使得光電子到達(dá)陽(yáng)極A，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A正確；入射光的強(qiáng)度與光電子的最大初動(dòng)能無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；入射光照耀陽(yáng)極A，不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；滑片P向左移動(dòng)，反向電壓增大，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤.答案：A5.（2024·江西南昌模擬）用某種單色光照耀某金屬表面，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)，下列做法中有可能發(fā)生光電效應(yīng)的是（）A.增加照耀時(shí)間B.改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照耀C.改用光強(qiáng)更大的單色光照耀D.改用頻率更高的單色光照耀解析：發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于或等于金屬的截止頻率，與增加光的照耀時(shí)間和增大光的強(qiáng)度都無(wú)關(guān)，故A、C錯(cuò)誤.改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照耀時(shí)，其頻率小于原光的頻率，則不行能發(fā)生光電效應(yīng)，而當(dāng)改用頻率更高的光時(shí)，可能發(fā)生光電效應(yīng)，所以B錯(cuò)誤，D正確.答案：D6.（2024·陜西漢中模擬）現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)試驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光照耀時(shí)有光電流產(chǎn)生.下列說(shuō)法正確的是（）A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和電流變大B.入射光的頻率變高，飽和電流變大C.入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變小D.保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生解析：保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和電流變大，故A正確；飽和電流與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；依據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，所以入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大，故C錯(cuò)誤；假如入射光的頻率小于極限頻率將不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，不會(huì)有光電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤.答案：A7.（2024·福建泉州模擬）對(duì)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，下面的理解正確的是（）A.用相同頻率的光照耀同一金屬，逸出的全部光電子都具有相同的初動(dòng)能EkB.遏止電壓與逸出功的關(guān)系是eUc＝W0C.逸出功W0和極限頻率νc之間滿意關(guān)系式W0＝hνcD.光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率成正比解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，同種頻率的光照耀同一種金屬，光電子從金屬中逸出的狀況不肯定相同，則光電子的初動(dòng)能不肯定相同，故A錯(cuò)誤；依據(jù)eUc＝Ek＝hν－W0可知eUc≠W0，故B錯(cuò)誤；依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射頻率即為極限頻率，則有W0＝hνc，故C正確；依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，最大初動(dòng)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D錯(cuò)誤.答案：C8.（2024·湖南懷化模擬）如圖所示為光電管工作原理圖，當(dāng)有波長(zhǎng)（均指真空中的波長(zhǎng)，下同）為λ的光照耀陰極板K時(shí)，電路中有光電流，則（）A.換用波長(zhǎng)為λ1（λ1>λ）的光照耀陰極K時(shí)，電路中肯定沒(méi)有光電流B.換用波長(zhǎng)為λ2（λ2<λ）的光照耀陰極K時(shí)，電路中肯定有光電流C.增加電路中電源的路端電壓，電路中的光電流肯定增大D.將電路中電源的極性反接，電路中肯定沒(méi)有光電流解析：波長(zhǎng)為λ1（λ1>λ）的光的頻率有可能大于極限頻率，電路中可能有光電流，故A錯(cuò)誤；波長(zhǎng)為λ2（λ2<λ）的光的頻率肯定大于極限頻率，電路中肯定有光電流，故B正確；光電流的大小與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，增加路端電壓時(shí)，若減小入射光強(qiáng)度，光電流有可能減小，故C錯(cuò)誤；將電路中電源的極性反接，逸出的光電子雖受到電場(chǎng)阻力，但可能到達(dá)A極，從而形成光電流，故D錯(cuò)誤.答案：B[提素養(yǎng)]9.甲、乙光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為E1、E2，該金屬的逸出功為（）A.E1＋E2 B.E1－E2C.E1＋2E2 D.E1－2E2解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，對(duì)應(yīng)甲光子有hν甲＝E1＋W0，對(duì)應(yīng)乙光子有hν乙＝E2＋W0，又知hν甲＝2hν乙，解得W0＝E1－2E2，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤.答案：D10.（2024·百色聯(lián)考）某金屬在光的照耀下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖象如圖所示.則由圖象可知（）A.入射光頻率越大，該金屬的逸出功越大B.入射光的頻率越大.則遏止電壓越大C.由圖可求出普朗克常數(shù)h＝eq\f(U,ν0)D.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比解析：當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動(dòng)能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0＝hν0，逸出功與入射光頻率無(wú)關(guān)，是由材料確定的，故A錯(cuò)誤；依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm，得Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，入射光的頻率越大，則遏止電壓越大，故B正確；由Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，知圖線的斜率等于eq\f(h,e)，從圖象上可以得出斜率的大小，可以求出普朗克常量h＝eq\f(Ue,ν0)，故C錯(cuò)誤；依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，可知最大初動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故D錯(cuò)誤.答案：B11.（2024·湖南永州模擬）一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為g的帶電粒子，由靜止起先經(jīng)加速電場(chǎng)加速后（加速電壓為U），該粒子的德布羅意波長(zhǎng)為（）A.eq\r(\f(h,2mqU)) B.eq\f(h,2mqU)C.eq\f(h,2mqU)eq\r(2mqU) D.eq\f(h,\r(mqU))解析：加速后的速度為v，依據(jù)動(dòng)能定理可得qU＝eq\f(1,2)mv2，所以v＝eq\r(\f(2qU,m))，由德布羅意波長(zhǎng)公式可得λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,m\r(\f(2qU,m)))＝eq\f(h,2mqU)eq\r(2mqU)，所以選項(xiàng)C正確.答案：C12.（2024·廣西南寧模擬）某金屬被光照耀后產(chǎn)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象，測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖所示.已知h為普朗克常量，電子的電荷量的肯定值為e，則當(dāng)入射光頻率為3νc時(shí)，其遏止電壓為（）A.hνc B.3hνcC.eq\f(2hνc,e) D.eq\f(3hνc,e)解析：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0可知，當(dāng)ν＝νc時(shí)，有W0＝hνc，故當(dāng)入射光的頻率為3νc時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ekm＝2hνc，又－eUc＝0－Ekm，所以此時(shí)遏止電壓Uc＝eq\f(2hνc,e)，C正確.答案：C13.（2024·湖北黃石模擬）下表是依據(jù)密立根的方法進(jìn)行光電效應(yīng)試驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的遏止電壓Uc和入射光的頻率ν的幾組數(shù)據(jù).Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878ν/（×1014Hz）5.6445.8886.0986.3036.501由以上數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，可得直線方程Uc＝0.3973·eq\f(ν,1014)－1.7024，如圖所示.則這種金屬的截止頻率約為（）A.3.5×1014Hz B.4.3×1014HzC.5.5×1014Hz D.6.0×1014Hz解析：依