全国版2019版高考物理一轮复习第13章近代物理初步47光电效应波粒二象性能力训练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 47 光电效应、波粒二象性 1 (2017 北京朝阳模拟 )(多选 )用绿光照射一个光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以 ( ) A改用红光照射 B改用紫光照射 C改用蓝光照射 D增加绿光照射时间 答案 BC 解析 光电子的最大初动能与照射时间或照射强度无关， D 错误；最大初动能与入射光子的能量有关，入射光子的能量越大，光电子从阴极逸出时最大初动能越大，所以改用比绿光光子能量更大的紫光、蓝光照射，以增大光电子从阴极逸出时的最大初动能， A 错误， B、C 正 确。 2 (2018 天津红桥区期末 )(多选 )下列说法正确的是 ( )

2、A动量相同的电子和质子，其德布罗意波长相同 B光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量 C康普顿效应说明光具有粒子性，光子具有动量 D黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是连续的 答案 ABC 解析 根据物质波波长公式 hp可知，当质子和电子动量相同时，则德布罗意波长相同， A 正确；光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量，光子的能量 h ， B 正确；康普顿效应说明光具有粒子性和光子具有动量，光子的动量 p h ， C 正确；黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是分立的， D 错误。 3 (2017 陕西宝鸡中学高三质检 )(多选 )下列说法正确的是 ( ) A普朗克曾经大胆假设：

3、振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值 的整数倍，这个不可再分的最小能量值 叫能量子 B德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量 和动量 p 跟它对应的波的频率 和波长 之间，遵从 h 和 hp C光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性 D X 射线是处于激发态的原子核辐射出的 答案 AB 解析 普朗克把最小的能量单位叫能量子，故 A 正确；德布罗意提出了实物粒子具有波动性的规律，故 B 正确；在康普顿效应中，也揭示了光具有粒子性，故 C 错误； X 射线是处于激发态的原子内层电子受到激发辐射出的，故 D 错误。 4频率为 的光照射某金属时，产生光电子的最大初动

4、能为 Ekm。改为频率为 2 的光【 精品教育资源文库 】 照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为 (h 为普朗克常量 )( ) A Ekm h B 2Ekm C Ekm h D Ekm 2h 答案 C 解析 根据爱因斯坦光电效应 方程得： Ekm h W0，若入射光频率变为 2 ，则 Ekm h2 W0 2h (h Ekm) h Ekm，故选 C。 5用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等的关系， A、K 两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用 a、 b、 c 三束单色光照射，调节 A、 K 间的电压 U，得到光电流 I 与电压 U 的关系如图乙所

5、示。由图可知 ( ) A单色光 a 和 c 的频率相同，但 a 更强些 B单色光 a 和 c 的频率相同，但 a 更弱些 C单色光 b 的频率小于 a 的频率 D改变电源的极性不可能有光电 流产生 答案 A 解析 由题图乙可知，单色光 a、 c 的遏止电压相同，根据光电效应方程可知 Ek h W0又 Ek eUc，所以单色光 a 和 c 的频率相同，但 a 产生的光电流大，说明 a 光的强度大， A正确、 B 错误；单色光 b 的遏止电压大于单色光 a、 c 的遏止电压，所以单色光 b 的频率大于a 的频率， C 错误；光的频率不变，改变电源的极性，只要所加反向电压没达到遏止电压，可能有光电流

6、产生， D 错误。 6 (2018 湖北武汉联考 )(多选 )在 X 射线管中，由阴极发射的电子 (不计初速度 )被加速后打到阳极，会产生包括 X 光在内的各种能量的光子， 其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差 U、普朗克常量 h、电子电荷量 e 和光速 c，则可知该 X 射线管发出的 X 光的 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A最短波长为 hceU B最长波长为 cheU C最小频率为 eUh D最大频率为 eUh 答案 AD 解析 根据动能定理 eU 12mv2、光速与波长和频率的关系公式 c 、光子能量 Eh ，依题意有 eU E，则可得 hceU， eUh

7、 ，故 A、 D 正确。 7 (多选 )某半导体激光器发射波长为 1.510 6 m，功率为 5.010 3 W 的连续激光。已知可见光波长的数量级为 10 7 m，普朗克常量 h 6.6310 34 Js ，该激光器发出的是( ) A是紫外线 B是红外线 C光子能量约为 1.310 18 J D光子数约为每秒 3.810 16 个 答案 BD 解析 波长的大小大于可见光的波长，属于红外线，故 A 错误、 B 正确；光子能量 E hc 6.6310 34 31081.510 6 J 1.32610 19 J，故 C 错误；每秒钟发出的光子数 n PtE3.810 16，故 D 正确。 8 (多

8、选 )用某单色光照射金属钛表面，发生光电效应，从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图，则下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A钛的逸出功为 6.6710 19 J B钛的极限频率为 1.010 15 Hz C光电子的最大初动能为 1.010 18 J D由图线可求得普朗克常量为 6.6710 34 Js E光电子的最大初动能与入射光的频率成正 比 答案 ABD 解析 根据光电效应方程 Ek h W0知，图线的斜率等于普朗克常量，则 h 110 181.510 156.6710 34 Js ，故 D 正确；当最大初动能为零时，入射光的频率等于金属的极限频率，则 0

9、 1.010 15 Hz，可知逸出功 W0 h 0 6.6710 34110 15 J 6.6710 19 J，故 A、B 正确；入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，根据该图无法得出光电子的最大初动能，故 C 错误；由图可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数 关系，不是正比关系，故 E 错误。 9 (2016 全国卷 )(多选 )现用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

10、变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 答案 ACE 解析 保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，单位时间内逸出的光电 子个数增加，则饱和光电流变大，故 A 正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系，故 B 错误。由 Ek h W0，可知 C 正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时，光电效应不能发生，故 D 错误。由 eUc 12mv2 h W0得 eUc h W0，可见，遏止电压 Uc随 的增大而增大，与入射光的光强无关，故 E 正确。 10 (2016 广东广州二模 )(多选 )如图所示是光控继电器的示意图， K 是光电

11、管的阴极。【 精品教育资源文库 】 下列说法正确的是 ( ) A图中 a 端应是电源的正极 B只要有光照射 K，衔铁就被电磁铁吸 引 C只要照射 K 的光强度足够大，衔铁就被电磁铁吸引 D只有照射 K 的光频率足够大，衔铁才被电磁铁吸引 答案 AD 解析 电路中要产生电流，则 a 端接电源的正极，使逸出的光电子在光电管中加速，放大器的作用是将光电管中产生的电流放大后，使铁芯磁化，将衔铁吸住， A 正确。根据光电效应产生的条件可知，只有照射 K 的光频率大于金属的极限频率时，才能产生光电效应，产生光电效应时，衔铁才被电磁铁吸引， B 错误、 D 正确。根据光电效应方程知，能否发生光电效应与入射

12、光的强度无关，由金属的逸出功和入射光的频率决定，故 C 错误。 11 (2015 全国卷 )(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 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 答案 ACD 解析 衍射和干涉是波特有的现象， A、 C 正确；光电效应体现了光的粒子性， E 错误；射线在云室中穿过，留下的径迹是粒子的轨迹， B 错误；电子显微镜利用了电子的波动 性来观测物

13、质的微观结构， D 正确。 12 (2017 河北定州质检 )(多选 )三种不同的入射光 A、 B、 C 分别射在三种不同的金属a、 b、 c 表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长 A B C，则 ( ) A用入射光 A 照射金属 b 和 c，金属 b 和 c 均可发生光电效应现象 B用入射光 A 和 B 照射金属 c，均可使金属 c 发生光电效应现象 C用入射光 C 照射金属 a 和 b，金属 a、 b 均可发生光电效应现象 D用入射光 B 和 C 照射金属 a，均可使金属 a 发生光电效应现象 答案 CD 【 精品教育资源文库 】 解析 恰能使金属逸出光电子，说明入射光的频

14、率 恰好等于金属的截止频率，由题意知入射光的频率 A B C， A 的频率最小，用入射光 A 照射金属 b 和 c，金属 b 和 c 均不能发生光电效应， A 错误； A、 B 光的频率都小于 C 的频率，用入射光 A 和 B 照射金属 c，金属 c不能发生光电效应， B 错误； C 的频率比 A、 B 的频率都大，所以用入射光 C 照射金属 a 和 b，金属 a、 b 均可发生光电效应， C 正确； A 的频率小于 B、 C 的频率，所以用入射光 B、 C 照射金属 a，均可使金属 a 发生光电效应， D 正确。 13 (2015 全国卷 ) 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 的关系如图 所示。若该直线