3.高考物理波粒二象性專題精練含答案

1、課時(shí)作業(yè)39波粒二象性日寸間：45分鐘基礎(chǔ)訓(xùn)練1 .某單色光照射某金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，下列措施中可能 使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的是（D ）A.延長光照時(shí)間B.增大光的強(qiáng)度C.換用頻率較低的光照射D.換用波長較短的光照射解析：能不能發(fā)生光電效應(yīng)取決于光的頻率，與照射時(shí)間、照射 強(qiáng)度沒有關(guān)系，波長越小的光頻率越高，越容易發(fā)生光電效應(yīng)，故 D 正確.2 .在通往量子論的道路上，一大批物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)， 下列有關(guān)說法正確的是（A ）A.愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象B.德布羅意第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍 遷的概念C.玻爾在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了

2、“能量連續(xù)變 化”的傳統(tǒng)觀念D.普朗克把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也 具有波動性解析：愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，選 項(xiàng)A正確；玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域， 提出了定態(tài)和躍遷 的概念，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；普朗克在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除 了 “能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；德布羅意把光的波粒 二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動性，選項(xiàng) D錯(cuò)誤.3 .關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（B ）A.只要入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng)，就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)B.光子的能量大于金屬的逸出功就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)C.照射時(shí)間越長光電子的最大初動能越大D.

3、光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，只要入射光的頻率足夠大，就可以使 金屬發(fā)生光電效應(yīng)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；光子的能量 大于金屬的逸出功就可以使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B正確；光電子的最大初動能與照射時(shí)間無關(guān)， 選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動能隨 入射光子的頻率增大而增大，但并不是正比關(guān)系，選項(xiàng) D錯(cuò)誤.4 .下圖是光電管的原理圖.已知當(dāng)有波長為力的光照到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，則（D ）+直流電源一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，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生C.若換用波長為 九（方 肪的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有

4、光電流D.若換用波長為 奴?2V肪的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光 電流解析：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)；換用波長為 大（為勸 的光照射陰極K時(shí)，光子的能量小，但若波長小于極限波長，仍然有 光電流產(chǎn)生，C錯(cuò)，D正確.5 .下表給出了一些金屬材料的逸出功.材料艷鈣鎂鉞鈦逸出功/10 19 J3.04.35.96.26.6現(xiàn)用波長為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有（普朗克常量h = 6.63X 10-34 J s,光速c = 3.0x 108

5、m/s）（ A ）A. 2種B. 3種C. 4種D. 5種解析：要發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的能量大于金屬的逸出功，由c題可算出波長為400 nm的光的能量為 E=hv）=h- = 6.63X10萬-3.0X 108一34Xc 9 J = 4.97X 10 19 J，大于艷和鈣的逸出功，所以 A選項(xiàng)400 A 10正確.6 .（多選）如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)，逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線（圖線與橫軸的交點(diǎn)橫坐標(biāo)為 4.27X1014 Hz,與縱軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)為0.5 eV）.由圖可知（AC ）nEt/eV0.8 -0.6/III| I | | | | | 0| llllllll

6、lll III .4,04,55,0 5.5 6.06,5 7,0 v/I0HHzA.該金屬的截止頻率為4.27X1014 HzB.該金屬的截止頻率為5.5X1014 HzC.該圖線的斜率表示普朗克常量D.該金屬的逸出功為0.5 eV解析：圖線在橫軸上的截距表示截止頻率， A正確，B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek=hv- W0可知圖線的斜率表示普朗克常量，C正確;金屬的逸出功為 Wo= h6.63X 10 34X4.27X 10141.6X10 19eV =1.77 eV,錯(cuò)誤.7 .（多選）用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象， 當(dāng)用光子能量為 3.2 eV的光照射到光電管上時(shí)，電流表 G的讀數(shù)為0.

7、2 mA.移動變阻 器的觸點(diǎn)c,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于 0.8 V時(shí)，電流表讀數(shù)為0, 則（ABC ） EA.光電管陰極的逸出功為2.4 eV8 .電鍵S斷開后，電流表G示數(shù)不為0C.光電子的最大初動能為0.8 eVD.改用能量為2 eV的光子照射，電流表 G也有電流，但電流 較小解析：該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于 或等于0.8 V時(shí)，電流表示數(shù)為0,知道光電子點(diǎn)的最大初動能為 0.8 eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程 Ekm = hv W0, W0= 3.2 eV-0.8 eV= 2.4 eV, 故A、C項(xiàng)正確；電鍵S斷開后，用光子能量為3.2 eV的光照射到光 電管上時(shí)發(fā)生了

8、光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故 B項(xiàng)正確；改用能量為2 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，故 D項(xiàng)錯(cuò)誤.9 .下表是按照密立根的方法進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬 的遏止電壓Uc和入射光的頻率Y的幾組數(shù)據(jù).Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878力014 Hz5.6445.8886.0986.3036.501由以上數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel描點(diǎn)連線，可得直線方程Uc= 0.397 端 1.702 4,如圖所示.6 6.2 64 6.6i 4 1一.!_ 一 _ 1 _ _ * 198765432105 000900000-.7

9、L 702 4則這種金屬的截止頻率約為（B ）A. 3.5X1014 HzB. 4.3X 1014 HzC. 5.5X1014 HzD. 6.0X1014 Hz解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程得：Ekm = h v W0 = h v- h叫 解得：Uc =e廣w0=eLt，與直線方程Uc=0.397 31市1.702 4比較可知， 圖線的斜率為：3= 嚼F,同時(shí)：T =1.702 4,聯(lián)立得：4.3X1014 Hz.故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.能力提升10 已知鈣和鉀的截止頻率分別為 7.73X 1014 Hz和5.44X 1014 Hz, 在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出

10、 的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（A ）A.波長B.頻率C.能量D.動量解析：由光電效應(yīng)方程Ekm = hv W= hv hw,鈣的截止頻率大， 因此鈣中逸出的光電子的最大初動能小，因動量p=M2mEkm,故動量 小，由 mh,可知波長較大，則頻率較小，選項(xiàng) A正確.p11 .（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為池、砧的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量.下列說法正確的是 （BC ）A.若4>助，則一定有Ua<UbB.若功>助，則一定有Eka>EkbC.若 Ua&

11、lt;Ub,則一定有 Eka<EkbD .電> 助，則h W E ka>h W Ekb解析：本題考查光電效應(yīng)方程、對遏止電壓的理解.光照射到同 種金屬上，同種金屬的逸出功相同.若咕> 助，據(jù)Ek = hv Wo可知，Eka>Ekb,則B項(xiàng)正確.由Ek=eU,可知Ua>Ub,則A項(xiàng)錯(cuò)誤.若 Ua<Ub,說明 Eka<Ekb,則 C 項(xiàng)正確.由 Ek=hv Wo 得 h 丫- Ek = Wo, 而同一種金屬 Wo相同，與入射光的頻率無關(guān)，故h wEka = h w Ekb, 則D項(xiàng)錯(cuò)誤.12 . （2019安徽師大附中模擬）在如圖所示的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝

12、置 中，光電管陰極K的極限頻率為 o現(xiàn)用頻率為YAM的光照射在 陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為 零，則下列判斷錯(cuò)誤的是（D ）A.陰極材料的逸出功等于hv）B.有光電子逸出，且光電子的最大初動能可表示為eUC.有光電子逸出，且光電子的最大初動能可表示為hv-hwD.無光電子逸出，因?yàn)楣怆娏鳛榱憬馕觯宏帢O材料的逸出功等于h%,選項(xiàng)A正確；因光的頻率大 于極限頻率，則有光電子逸出，因在 A、K之間加一數(shù)值為U的反向 電壓時(shí)，光電流恰好為零，根據(jù)能量關(guān)系可知，光電子的最大初動能 1等于2mv* = hY h w=eU,選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)珠.本題選判斷錯(cuò) 誤的，故選D.

13、13 . （2019云南玉溪月考）（多選）如圖所示，一光電管的陰極用極 限波長為無的鈉制成.用波長為 人的紫外線照射陰極，光電管陽極 A 和陰極K之間的電勢差為U時(shí)，飽和光電流為I,電子電荷量為e, 則（BC ）電源A.若入射光強(qiáng)度增到原來的三倍，但光子的能量不變，從陰極 K發(fā)射的光電子的最大初動能可能增大B.若改用同樣強(qiáng)度的藍(lán)光照射可能逸出光電子C.每秒鐘內(nèi)由陰極K發(fā)射的光電子數(shù)目為I eD.發(fā)射的光電子到達(dá)陽極 A時(shí)的動能最大值為hc； 1 人 0解析：從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動能 Ek=hv-W0,只與 入射光頻率有關(guān)，與入射光強(qiáng)度無關(guān)，故 A錯(cuò)誤；藍(lán)光的頻率比紫外 線的頻率小，可知

14、用同樣強(qiáng)度的藍(lán)光照射可能逸出光電子，也可能不 逸出光電子，故B正確；t時(shí)間內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為n=?= 士，則每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為I,故C正確；發(fā)射的電 ee子到達(dá)陽極A時(shí)的動能最大值為Ek=hc-hc+ Ue=hc 1-2+Ue, 入 萬A 20故D錯(cuò)誤.14 . （2019廣西模擬）某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止 電壓Uc與入射光頻率y的關(guān)系圖象如圖所示.則由圖象可知（B ）A.入射光的頻率越大，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量h = U oD.光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比解析：逸出功與入射光頻率無關(guān)，由金屬

15、材料決定，故 A錯(cuò)誤； 根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv W0和eUc= Ekm得Uc = f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=緣,知圖線的斜率k= 2 = 3,可得普朗克常量hUe=*，故C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程 Ekm = hv- W0可知，光電子最 O大初動能與入射光的頻率成線性關(guān)系，但不成正比，故 D錯(cuò)誤.15 . （2019湖北宜昌模擬）（多選）照射到金屬表面的光能使金屬中 的電子逸出，可以用圖甲的電路對此進(jìn)行研究.如圖甲所示，陰極 K 在受到光照時(shí)能夠發(fā)射電子，陽極 A吸收陰極K發(fā)出的光電子，在 電路中形成光電流.K與A之間電壓的大小U可以調(diào)整，圖乙中橫 軸的右半軸對應(yīng)圖甲所示的電源極性連接，左半軸表示的是電源反接 后的電壓大小.現(xiàn)得到圖乙所示的在光照條件不變的情況下，光電流 I隨著所加電壓U變化的圖象，根據(jù)電流的定義1=:可知（BC ）A.電壓由0至UUi,光電流越來越大，說明單位時(shí)間內(nèi)逸出光電 子的個(gè)數(shù)越來越多B.飽和電流說明單位時(shí)間內(nèi)陰極 K發(fā)射的光電子的數(shù)目是一定 的C.遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初動能，且有上限D(zhuǎn).電源反接后，當(dāng)U>Uc時(shí)，1 = 0,說明沒有電子從K極逸出 解析：單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)是由光的強(qiáng)度決