高考物理課標(biāo)版一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)規(guī)范練37光電效應(yīng)波粒二象性

考點(diǎn)規(guī)范練37光電效應(yīng)波粒二象性一、單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于光電效應(yīng),下列說(shuō)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(shí)間足夠長(zhǎng),任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越小D.入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多2.(2017·山東泰安一模)右圖是光電管的原理圖。已知當(dāng)有波長(zhǎng)為λ0的光照到陰極K上時(shí),電路中有光電流,則()A.若增加電路中電源電壓,電路中光電流一定增大B.若將電源極性反接,電路中一定沒(méi)有光電流產(chǎn)生C.若換用波長(zhǎng)為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí),電路中一定沒(méi)有光電流D.若換用波長(zhǎng)為λ2(λ2<λ0)的光照射陰極K時(shí),電路中一定有光電流3.(2017·河北秦皇島模擬)用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν變化的Ekν圖象,已知鎢的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.34eV,若將二者的圖線畫(huà)在同一個(gè)Ekν圖象中,如圖所示,用實(shí)線表示鎢的Ekν圖象,虛線表示鋅的Ekν圖象,則正確反映這一過(guò)程的是()4.下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波的波長(zhǎng)和頻率為1MHz的無(wú)線電波的波長(zhǎng),由表中數(shù)據(jù)可知()對(duì)象質(zhì)量/kg速度/(m·s1)波長(zhǎng)/m彈子球2.0×1021.0×1023.3×1030電子(100eV)9.1×10315.0×1061.2×1010無(wú)線電波(1MHz)3.0×1063.0×102①要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能②無(wú)線電波通常情況下只能表現(xiàn)出波動(dòng)性③電子照射到金屬晶體上能觀察到它的波動(dòng)性④只有可見(jiàn)光才有波A.①④ B.②④ C.①② D.①②③5.現(xiàn)有a、b、c三束單色光,其波長(zhǎng)關(guān)系為λa∶λb∶λc=1∶2∶3。當(dāng)用a光束照射某種金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek,若改用b光束照射該金屬板,飛出的光電子最大動(dòng)能為Ek,當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)()A.能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為EkB.能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為EkC.能發(fā)生光電效應(yīng),飛出的光電子最大動(dòng)能為EkD.由于c光束光子能量較小,該金屬板不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)6.用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流與照射光的強(qiáng)弱、頻率等的關(guān)系,A、K兩極間的電壓大小可調(diào),電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。分別用a、b、c三束單色光照射,調(diào)節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示。由圖可知()A.單色光a和c的頻率相同,但a更強(qiáng)些B.單色光a和c的頻率相同,但a更弱些C.單色光b的頻率小于a的頻率D.改變電源的極性不可能有光電流產(chǎn)生二、多項(xiàng)選擇題7.物理學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在光屏處放上照相底片,若減弱光的強(qiáng)度,使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng),底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn);如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng),底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋。對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)識(shí),下列正確的是()A.曝光時(shí)間不長(zhǎng)時(shí),光的能量太小,底片上的條紋看不清楚,故出現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)B.單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有確定的軌道C.干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方D.只有大量光子的行為才表現(xiàn)出波動(dòng)性8.在X射線管中,由陰極發(fā)射的電子(不計(jì)初速度)被加速后打到陽(yáng)極,會(huì)產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子,其中光子能量的最大值等于電子的動(dòng)能。已知陽(yáng)極與陰極之間的電勢(shì)差U、普朗克常量h、電子電荷量e和光速c,則可知該X射線管發(fā)出的X光的()A.最短波長(zhǎng)為 B.最長(zhǎng)波長(zhǎng)為C.最小頻率為 D.最大頻率為9.頻率為ν的光照射某金屬時(shí),產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm,則()A.若改用頻率為2ν的光照射,該金屬產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為2EkmB.若改用頻率為2ν的光照射,該金屬產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm+hνC.若改用頻率為ν的光照射,該金屬產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm+hνD.若改用頻率為ν的光照射,該金屬可能不發(fā)生光電效應(yīng)10.下圖為用光照射鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)的裝置示意圖。光電子的最大初動(dòng)能用Ek表示、入射光的強(qiáng)度用C表示、入射光的波長(zhǎng)用λ表示、入射光的照射時(shí)間用t表示、入射光的頻率用ν表示。則下列說(shuō)法正確的是()A.Ek與C無(wú)關(guān) B.Ek與λ成反比C.Ek與t成正比 D.Ek與ν成線性關(guān)系11.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5×10-6m、功率為5.0×103W的連續(xù)激光。已知可見(jiàn)光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10-7m,普朗克常量h=6.63×1034JA.是紫外線B.是紅外線C.光子能量約為1.3×1018JD.光子數(shù)約為每秒3.8×1016個(gè)12.關(guān)于光的波粒二象性,下列說(shuō)法正確的是()A.光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性,不是光子之間的相互作用引起的B.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性,而康普頓效應(yīng)則反映了光的波動(dòng)性C.頻率越高的光其粒子性越顯著,頻率越低的光其波動(dòng)性越顯著D.光表現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí),就不具有粒子性,光表現(xiàn)出粒子性時(shí),就不再具有波動(dòng)性13.按如圖的方式連接電路,當(dāng)用某種紫光照射陰極K時(shí),電路中的微安表有示數(shù)。則下列敘述正確的是()A.如果僅將紫光換成黃光,則微安表一定沒(méi)有示數(shù)B.如果僅將紫光換成紫外線,則微安表一定有示數(shù)C.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng),則微安表的示數(shù)一定增大D.僅將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng),則微安表的示數(shù)可能不變14.下圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象。由圖象可知()A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hν0C.入射光的頻率為2ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED.由該圖象可得出普朗克常量h=15.研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,以頻率為ν的光照射光電管電極K時(shí),有光電子產(chǎn)生。光電管K、A極間所加的電壓U可由圖中的電壓表測(cè)出,光電流I由圖中電流計(jì)測(cè)出,下列關(guān)于光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的說(shuō)法正確的是()A.降低入射光的頻率光電管電極K上有可能無(wú)光電子放出B.當(dāng)滑片P位于P'右端時(shí),電極K、A間所加電壓使從電極K發(fā)出的光電子加速C.保持入射光頻率不變,當(dāng)增大入射光光強(qiáng)時(shí),圖中電流計(jì)示數(shù)不變D.保持入射光頻率、光強(qiáng)不變,若只增大光電管K、A極間所加的加速電壓,光電流會(huì)趨于一個(gè)飽和值##考點(diǎn)規(guī)范練37光電效應(yīng)波粒二象性1.A解析逸出功W0=hν0,W0∝ν0,A正確;只有照射光的頻率ν大于金屬極限頻率ν0,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;由光電效應(yīng)方程Ekm=hνW0知,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和金屬材料的逸出功都有關(guān)系,所以C錯(cuò)誤;光強(qiáng)E=nhν,E一定,ν越大,則光子數(shù)n越小,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少,D錯(cuò)誤。2.D解析若光電流已經(jīng)達(dá)到飽和,增加電路中電源電壓,電路中光電流也不再增大,A錯(cuò);將電源極性反接,若加在光電管上的電壓小于截止電壓,電路中仍然有光電流產(chǎn)生,B錯(cuò);換用波長(zhǎng)為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí),光子的能量小,但若波長(zhǎng)小于極限波長(zhǎng),仍然有光電流產(chǎn)生,C錯(cuò),D正確。3.A解析依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hνW0可知,Ekν圖線的斜率代表普朗克常量h,因此鎢和鋅的Ekν圖線應(yīng)該平行。圖線在橫軸的截距代表極限頻率ν0,而ν0=,因此鎢的極限頻率ν0小些。綜上所述,A圖正確。4.D解析①?gòu)椬忧虻牟ㄩL(zhǎng)為3.3×10-30m,遠(yuǎn)小于宏觀物質(zhì)和微觀物質(zhì)的尺寸,故要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能,故①正確;②無(wú)線電波的波長(zhǎng)為3.0×102m,大于普通物體的尺寸,很容易發(fā)生衍射,故通常情況下只能表現(xiàn)出波動(dòng)性,故②正確;③高速射出的電子的波長(zhǎng)為1.2×10-10m,與原子的尺寸相接近,故電子通過(guò)金屬晶體后能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象,故③正確;④根據(jù)德布羅意的物質(zhì)波理論,5.B解析對(duì)a光,由光電效應(yīng)方程有W=Ek,對(duì)b光有W=Ek,由以上兩式可得Ek,則W=Ek。當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí),有W=Ek'得Ek'=Ek,故B正確。6.A解析由題圖乙可知,單色光a、c的遏止電壓相同,根據(jù)光電效應(yīng)方程可知,單色光a和c的頻率相同,但a產(chǎn)生的光電流大,說(shuō)明a光的強(qiáng)度大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;單色光b的遏止電壓大于單色光a、c的遏止電壓,所以單色光b的頻率大于a的頻率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;光的頻率不變,改變電源的極性,只要所加反向電壓沒(méi)達(dá)到遏止電壓,可能有光電流產(chǎn)生,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.BCD解析單個(gè)光子通過(guò)雙縫后的落點(diǎn)無(wú)法預(yù)測(cè),大量光子的落點(diǎn)出現(xiàn)一定的規(guī)律性,落在某些區(qū)域的可能性較大,這些區(qū)域正是波通過(guò)雙縫后發(fā)生干涉時(shí)振幅加強(qiáng)的區(qū)域。光具有波粒二象性,少數(shù)光子的行為表現(xiàn)為粒子性,大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性。所以正確選項(xiàng)為B、C、D。8.AD解析根據(jù)動(dòng)能定理eU=mv2、光速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系公式c=λν、光子能量E=hν,依題意有eU≥E,則可得λ≥,ν≤,所以A、D正確。9.BD解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hν=W+Ekm,用頻率為2ν的光照射時(shí)h·2ν=W+Ekm',聯(lián)立得Ekm'=Ekm+hν,所以A錯(cuò)誤,B正確;若改用頻率為ν的光照射,可能發(fā)生光電效應(yīng),也可能不發(fā)生光電效應(yīng),若發(fā)生,則h·ν=W+Ekm″,可得Ekm″=Ekmhν,所以C錯(cuò)誤,D正確。10.AD解析由Ek=hνW0知,Ek與照射光的強(qiáng)度及照射時(shí)間無(wú)關(guān),與ν成線性關(guān)系,A、D正確,C錯(cuò)誤;由Ek=W0可知,Ek與λ并不成反比關(guān)系,B錯(cuò)誤。11.BD解析由于該激光器發(fā)出的光波波長(zhǎng)比可見(jiàn)光還要長(zhǎng),所以發(fā)出的是紅外線,A錯(cuò)誤,B正確;光子能量E=hν=h≈1.3×1019J,C錯(cuò)誤,每秒發(fā)射的光子數(shù)n=≈3.8×1016,D正確。12.AC解析光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性,不是光子之間的相互作用引起的,故A正確。光電效應(yīng)與康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性,故B錯(cuò)誤。在光的波粒二象性中,頻率越大的光,光子的能量越大,粒子性越顯著,頻率越小的光其波動(dòng)性越顯著,故C正確。光表現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí),仍具有粒子性,光表現(xiàn)出粒子性時(shí),也仍具有波動(dòng)性,故D錯(cuò)誤。13.BD解析當(dāng)換用黃光后,入射光的頻率減小,但入射光的頻率可能仍大于金屬的極限頻率,發(fā)生光電效應(yīng),電路中可能有光電流,A錯(cuò)誤;當(dāng)換用紫外線后,入射光的頻率增大,一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則微安表一定有示數(shù),B正確;滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng),則光電管兩極間的電壓增大,但電路中的光電流可能已經(jīng)達(dá)到飽和值,保持不變,C錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng),則光電管兩極間的電壓減小,但電路中的光電流可能仍為飽和值,保持不變,D正確。14.ABC解析由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可知,Ek=hνW,對(duì)應(yīng)圖線可得該金屬的逸出功W=E=hν0,A、B均正確;若入射光