《2017年高考物理(人教版全国I)一轮复习习题选修3-5基础课时2光电效应波粒二象性含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理(人教版全国I)一轮复习习题选修3-5基础课时2光电效应波粒二象性含答案.pdf（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、基础课时 2光电效应波粒二象性 一、单项选择题 1.关于光电效应，下列说法中正确的是() A.光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大 B.只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应 C.在光电效应中，饱和光电流的大小与入射光的频率无关 D.任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光照射都不能发生光电 效应 解析由爱因斯坦光电效应方程易知选项A、B 错误， D 正确；针对选项C 的说法，正确的理解是这样的，饱和光电流的大小与光强有关，但不等于说 与入射光频率无关，饱和光电流与光强成正比的结论应是在入射光频率一定 的条件下才成立。若入射光强度一定，入射光的光子数便取决于
2、光子的能量 了，根据光子说可知 h ，频率越大的光子能量越大，则光子数目越少，入 射光子数便越少，打出的光电子数就少，饱和光电流便小了，所以在光强一 定时，入射光的频率越大，饱和光电流越小。 答案D 2.(2016 河北衡水模拟 )现有 a、b、c 三束单色光，其波长关系为abc 123。当用 a 光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大 动能为 Ek，若改用 b 光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为 1 3Ek，当 改用 c 光束照射该金属板时 () A.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为 1 6Ek B.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为 1 9Ek C.能发生光电
3、效应，飞出的光电子最大动能为 1 12Ek D.由于 c 光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应 答案B 3.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921 年诺 贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率 的关 系如图 1 所示，其中 0为极限频率。从图中可以确定的是() 图 1 A.逸出功与 有关 B.Ekm与入射光强度成正比 C.当 0时，会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关 解析由爱因斯坦光电效应方程Ekh W0和 W0h0(W0为金属的逸出功 ) 可得， Ekh h0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D 正确；只有 0 时才会发生
4、光电效应， C 错误；金属的逸出功只与金属的极限频率有关，与 入射光的频率无关， A 错误；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光 的强度无关， B 错误。 答案D 4.研究光电效应的电路如图2 所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真 空管的钠极板 (阴极 K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形 成光电流。下列光电流I 与 A、K 之间的电压 UAK的关系图象中，正确的是 () 图 2 解析光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此在 入射光频率相同的情况下，遏止电压相同，在能发生光电效应的前提下，光 电流随着光照强度增大而增大，C 正确。 答案C 二、多
5、项选择题 5.下列说法中正确的是 () A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 B.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明所有的电子 都落在明条纹处 C.电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性 D.光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是 光子自身的固有性质 E.一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长 太长 解析普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A 正 确；不可能所有的电子都落在明条纹处，B 错误；所有粒子都具有波粒二象 性，C 正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，D
6、 错误；每种金属都有发生光电效应的最小频率即极限频率，当光子的频率不 小于极限频率时， 才发生光电效应， 故不发生光电效应是因为光的频率太小， 波长太长， E 正确。 答案ACE 6.如图 3 为用光照射锌板产生光电效应的装置示意图。光电子的最大初动能用 Ek表示、入射光的强度用C 表示、入射光的波长用 表示、入射光的照射时 间用 t 表示、入射光的频率用 表示。则下列说法正确的是() 图 3 A.Ek与 C 无关B.Ek与 成反比 C.Ek与 t 成正比D.Ek与 成线性关系 E.如果将锌板换为其他的金属，入射光的频率 一定，则 Ek与不同材料金属 的逸出功成线性关系 解析由 Ekh W0知
7、，Ek与照射光的强度及照射时间无关，与 成线性关 系，A、D 正确， C 错误；由 Ek hc W0可知， Ek与 不成反比， B 错误； 在 h 不变的情况下， Ek与 W0成线性关系， E 正确。 答案ADE 7.在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为 、2 的单色光照射某金 属，逸出的光电子最大速度之比为21，普朗克常量用 h 表示，光在真空中 的速度用 c 表示。则 () A.光电子的最大初动能之比为21 B.该金属的截止频率为 c 3 C.该金属的截止频率为 c D.用波长为 5 2 的单色光照射该金属时能发生光电效应 E.用波长为 4 的单色光照射该金属时不能发生光电效应
8、解析由于两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为2 1，由 Ek 1 2mv 2 可知，光电子的最大初动能之比为41，A 错误；又由h WEk 知，hc W 1 2mv 2 1，h c 2 W1 2mv 2 2，又 v12v2，解得 Wh c 3 ，则该金属的 截止频率为 c 3 ，B 正确， C 错误；光的波长小于或等于3 时才能发生光电效 应，D、E 正确。 答案BDE 8.(2016 黑龙江哈尔滨期末 )在光电效应实验中， 某同学用同一种材料在不同实验 条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光 )，如图 4 所示。则可判断出 () 图 4 A.甲光的频率大于乙光
9、的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.甲光、乙光波长相等 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 E.甲光对应的光电子最大初动能等于乙光对应的光电子最大初动能 解析由 eUc1 2mv 2 mh W， 入射光的频率越高， 对应的遏止电压 Uc越大。 甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，则用甲光与用乙 光照射而逸出的光电子的最大初动能相等，A 错误， E 正确；丙光的遏止电 压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大 于丙光的波长， B 正确；甲光、乙光的频率相等，则甲光、乙光波长相等，C 正确；丙光的遏止电压大于甲光的遏止电压，
10、所以甲光对应的光电子最大初 动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D 错误。 答案BCE 9.按如图 5 的方式连接电路， 当用某种紫光照射阴极K 时，电路中的微安表有示 数。则下列叙述正确的是() 图 5 A.如果仅将紫光换成黄光，则微安表一定没有示数 B.如果仅将紫光换成紫外线，则微安表一定有示数 C.仅将滑动变阻器的触头向右滑动，则微安表的示数一定增大 D.仅将滑动变阻器的触头向左滑动，则微安表的示数可能不变 E.仅将电源的正、负极对调，则微安表仍可能有示数 解析当换用黄光后，入射光的频率减小，但入射光的频率可能仍大于金属 的极限频率，发生光电效应，电路中可能有光电流，A 错误；当换用紫外
11、线 后，入射光的频率增大，一定能产生光电效应现象，则微安表一定有示数， B 正确；滑动变阻器的触头向右滑动，则光电管两极间的电压增大，电路中 的光电流可能已经达到饱和值，保持不变，C 错误；滑动变阻器的触头向左 滑动，则光电管两极间的电压减小，电路中的光电流可能仍为饱和值，保持 不变， D 正确；将电源的正、负极对调，电子做减速运动，光电子可能到达 阳极 A，则微安表仍可能有示数，E 正确。 答案BDE 三、非选择题 10.用波长比为 43 的两种单色光 A、B 分别照射锌板时，逸出的光电子的最大 初动能分别为EkA、EkB。由此可知A、B 光子的能量的比为 _，锌板 的逸出功为 _。 解析A
12、、B 两种光子的波长之比为43，根据 c 及 Eh ，显然 A、B 两 种光子的能量之比为EAEBBA34；设此金属的逸出功为W，根据 爱因斯坦光电效应方程，当用A 单色光照射时： EkA hc AW，当用 B 单色光 照射时： EkB hc BW，联立解得： W3EkB4EkA。 答案343EkB4EkA 11.如图 6 为测定光电流强度的示意图，其中加在光电管两端的电压能对光电子 加速。电源的 _(填“左”或“右” )端为正极，太阳光应照射到光电 管的_(填“ A” 或“ B”)极，如果微安表的示数为10 A，则 1 s内从阴极 发出的光电子数的最小值为_个。(已知 e1.610 19 C
13、) 图 6 解析电源左端为正极，右端为负极；入射光应照射到阴极板上，即题图中 的 B 极；1 s内发出的光电子的电荷量为qIt1010 61 C105 C，而 nq e，所以 1 s内阴极至少发出 6.2510 13 个光电子。 答案左B6.2510 13 12.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图7 甲 所示。已知普朗克常量h6.6310 34J s。 图 7 (1)图甲中电极 A 为光电管的 _(填“阴极”或“阳极” )； (2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率 之间的关系如图乙所示， 则铷 的截止频率 c_Hz，逸出功 W0_J ； (3)如果实验中入射光
14、的频率 7.0010 14Hz， 则产生的光电子的最大初动能 Ek_J 。 解析(1)由光电管的结构知， A 为阳极。 (2)Uc 图象中横轴的截距表示截止频率c5.1410 14 Hz，逸出功 W 0hc 3.4110 19 J。 (3)由爱因斯坦的光电效应方程得Ekh W01.2310 19 J。 答案(1)阳极(2)5.14(5.125.16)10 14 3.41(3.393.42)10 19 (3)1.23(1.221.25)10 19 13.用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光 频率 ，得到 Uc-图象如图 8 所示，根据图象求出该金属的截止频率c _Hz，普朗克常量 h_Js。(已知电子电荷量 e1.610 19C) 图 8 解析由题图线可知 c5.010 14Hz，又 eU ch W0， 所以 Uch e W 0 e 。结合图线可得 kh e 2.0 5.010 14V/Hz， h 2.01.610 19 5.010 14J s6.410 34J s。 答案5.010 14 6.410 34