五年高考真題精編-專題52光電效應(yīng)

1、專題52光電效應(yīng)1、2011福建卷）愛因斯坦因提出光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示，其中v0為極限頻率。從圖中可以確定的是（填選項前的字母）A逸出功與v有關(guān)B。Ekm與入射光強度成正比C當v=v0時會逸出光電子D。圖中直線斜率與普朗克常量有關(guān)【答案】D【解析】逸出叮與旳有關(guān)，選項蠱錯誤；云込與入射光頻率有關(guān)，與入射光強度無關(guān)，選項B錯誤,當円。時入射光光子能量等于逸出功，不會逸出光電子，選項Q錯溟；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，團中直線斜率與普朗克常量有關(guān)，選項D正確。2、（2011廣東卷）（多選

2、題）光電效應(yīng)實驗中，下列表述正確的是光照時間越長光電流越大B.入射光足夠強就可以有光電流遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子【答案】CD【解析】光電流的犬小與元照時間無光，與光的強度有關(guān).故A錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率犬于極限頻率，入射光強，不一定能發(fā)生光電效應(yīng).放弓錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程丘氐=SUc=hY-WQ?知遏止電壓與入射光的頻魚有關(guān).故C正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于極限頻率.故D正確.3、（2011上海卷）用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是（A）改用頻率更小的紫外線照射（B）改用X射線照射（C

3、）改用強度更大的原紫外線照射（D）延長原紫外線的照射時間【答案】B【解析】每一種金屬對應(yīng)一個極限頻率，低于極限頻率的光，無論照射時間有多長，光的強度有務(wù)犬，都不能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，只要照射光的頻率大于或者等于極限頻率，就能產(chǎn)生光電效應(yīng)，因為醫(yī)射線的頻率高于紫外線的頻率，所以改用瓦射線照射能發(fā)生光電效應(yīng)，弓正確4、（2013北京卷）以往我們認識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子極短時間內(nèi)能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子電效應(yīng)，這已被實驗證實。光電效應(yīng)實驗裝

4、置示意如圖。用頻率為v的普通光源照射陰極k,沒有發(fā)生光電效應(yīng)，換同樣頻率為v的強激光照射陰極k貝y發(fā)生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓U,即將陰極k接電源正極，陽極A接電源負極，在kA之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）5ivWD.U=-2?e,w2hvWA.U二一B.U=-壬C.U=2hv-We【答案】B【解析】根據(jù)題目信息，普通光源沒法吸收一個光子而成為自由電子，但激光可以.，因此知識點仍然適用:即設(shè)電子吸收了盤個，即nhu-W=E,f當自由電子遇到截止電壓，祁耳=eU

5、f代入則答案為kJtjjHu=,船為正整數(shù)，即答案為久&5、【2015全國新課標II35(1)】(多選題)實物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是。電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣0射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡人們利慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)光電效應(yīng)實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強度無關(guān)【答案】ACD【解析】電子束通過孜縫實殮后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種滅，故玄正確；0射線在云室中穿過會留下清晰的徑逝，可以說明#射線杲一種粒子，故弓錯誤；人們利慢中子衍身寸來研究晶休的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種滅

6、，故C正確；人們利用電子顯徽鏡觀測物質(zhì)的徽觀結(jié)構(gòu)，利用了電子的干涉現(xiàn)象，說明電子是一種滾，故D正確；光電效應(yīng)實殮中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強度無關(guān)，說明光是一種粒子，故E錯誤。6、【2015上海11】某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成，不同波長的光的強度如圖所示，表中給出了一些材料的極限波長，用該光源發(fā)出的光照射表中材料料惡限液占呷L541268196僅鈉能產(chǎn)生光電子B.僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C.僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D.都能產(chǎn)生光電子【答案】D【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，只有光源的浪長小于某金屬的極限渡長，就有光電子逸出，該光源發(fā)出的光的滅長有小于lOOnm,小

7、于鈉、銅、鉗三個的極限波長，都能產(chǎn)生光電子，故D正確t玖二錯誤。7、【2015江蘇12C（1）】（多選題）波粒二象性時微觀世界的基本特征，以下說法正確的有。光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波也相等【答案】AB【解析】光電效應(yīng)說明光的粒子性，所以丸正確；熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射團樣，即運動的實物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動性，所以弓正確，黑體輻射的實驗規(guī)律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、悄f的，所以黑休輻射用光的粒子性解釋，即匚錯誤；根據(jù)的德布羅意浪長公式乳二仝

8、，PP1=2mEk?又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，所以動能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意滅較矩，所次3錯誤。8、【2014.海南卷】（多選題）在光電效應(yīng)實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。對于這兩個過程。下列四個物理量中，一定不同的遏制電壓B.飽和光電流C.光電子的最大初動能D.逸出功【答案】ACD試題分析；不同的金屬具有不同的逸出功,遏制電壓対U=二1,光電子的最犬初動能為Ek=hv-W飽和光電流由單位時間內(nèi)的入射光子數(shù)決苕綜上可知知沁正確。9、【2014廣東卷】（多選題）在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為說勺光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是增大入射光強

9、度，光電流增大減小入射光的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失改用頻率小于v的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)改用頻率大于v的光照射，光電子的最大初動能變大【答案】AD試題分析：已知用頻率為丫的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，可知光電管陰極金屬材料的極限頻率肯定小于改用頻率較小的光照射時，仍有可能發(fā)生光電效應(yīng)，選項匚錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程環(huán):可知，増加照射光頻率，光電子最大初動能也増大，故選項D正確,増犬入射光強度，單位時間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)増扣，則光電流將容大，故選項為正確；光電效應(yīng)是否產(chǎn)生于照射光頻率有關(guān)而與照射光強度無關(guān)，故選項E錯i吳。10、【2014江蘇卷】已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.

10、73x1014Hz和5.44xl0iiHz,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.波長B.頻率C.能量D.動量【答案】A試題分析：設(shè)八射光的頻率為E根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知區(qū)=血-，恥=血閉，日題意可知，鈣的截止頻率比鉀的犬，因此鈣表面逸出的光電子的最大初動能比鉀的小，其動量也小，故選項GD錯矣根據(jù)德布羅意波長公式可知：；=殳,又有：二兀故選項A正確選項E錯誤。P11、【2014天津卷】（多選題）一束由兩種頻率不同的單色光組成的復(fù)色光從空氣射入玻璃三棱鏡后，出射光分成a、b兩束，如圖所示，則a、b兩束光垂直穿過同

11、一塊平板玻璃，a光所用的時間比b光長從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光臨界角比b光的小分別通過同一雙縫干涉裝置，b光形成的相鄰條紋間距小若照射同一金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)，b光照射時逸出的光電子最大初動能大【答案】AB試題分析：根據(jù)折射率純=號2，由光路圖可知，光折射率更大一些，再由V-,故可知在介質(zhì)中Asin8飛n的速度更小一些，故穿過同一塊平板玻璃所用時間要長些，所以,選項理正確：又因為sinC=丄，可知圧n光臨界角要小些，所以選項E正確；折射率越大說匪頻率越艾，波長越小，故$光波長艾，干涉條紋間距要更寬些，所以選項匚錯誤；由E=hv可知，頻率趣大則光子能量越大，結(jié)合光電效應(yīng)方程可知，照射同

12、種金屬時，對應(yīng)的光電二最大初動能大，故B錯侯。12、【2014.上海卷】在光電效應(yīng)的實驗結(jié)果中，與光的波動理論不矛盾的是光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的(B)所有金屬都存在極限頻率(C)光電流隨著入射光增強而變大(D)入射光頻率越大，光電子最大初動能越大【答案】C試題分析：按照光的滅動理論，電子通過滅動吸收能量，若波的能量不足以使得電子逸出，那么就需要務(wù)吸收一些，需要一個能量累積的過程，而不是瞬時的，選項九對浪動理論矛盾。根據(jù)波動理論，能量犬小與波動的振幅有關(guān)，而與頻率無關(guān)，即使光的能量不夠大，只要金屬表面的電子持續(xù)吸收經(jīng)過一個能量累積過程，都可以.發(fā)生光電效應(yīng)，與選項弓矛盾；光電子逸出后的最犬初動能與入

13、射光的能量有關(guān)，即與入射光的減動振幅有關(guān)，與頻率無關(guān)，所以;波動理論與選項=矛盾。對于光電流犬小，根據(jù)減動理論，入射光増強，能量増犬，所以光電流増犬，選項C與波動理論并不矛盾，選項C正確。13、(2011上海卷)(多選題)用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖像，則(a)(b)(c)圖像(a)表明光具有粒子性圖像(c)表明光具有波動性用紫外光觀察不到類似的圖像實驗表明光是-種概率波【答案】ABD【解析】少數(shù)光子的行為表現(xiàn)為光的粒子性，九正確，犬量光子的行為表現(xiàn)為光的波動性，雯正確，出現(xiàn)亮條紋的地方是光子達到概率大的地方，出現(xiàn)暗條紋的地方

14、是光子到達擬率小的地方，光時擬率波D正確；紫外光雖然不是可見光，但也能夠產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，C錯i吳：14、(1)(2012海南物理)(多選題)產(chǎn)生光電效應(yīng)時，關(guān)于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是對于同種金屬，Ek與照射光的強度無關(guān)對于同種金屬，Ek與照射光的波長成反比對于同種金屬，Ek與光照射的時間成正比對于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系對于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系【答案】ADE【解析】根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，對于同種金屬，瓦與照射光的強度無關(guān)，瓦與光照射的時間無關(guān)，瓦與照射光的頻率成線性關(guān)系，爲與照射光的波長有關(guān)，但不是成反比，選項AD正確EC

15、錯誤；對于不同種金屬，若照射光頻率不變，根據(jù)光電效應(yīng)方程，瓦=加-甲，瓦與金屬的逸出功成線性關(guān)系，選項三正確。15、（2012.上海物理）在光電效應(yīng)實驗中，用單色光照時某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的（）（A）頻率（B）強度（C）照射時間（D）光子數(shù)目【答案】A【解析】發(fā)生光電效應(yīng)的務(wù)件是入射光的頻率犬于金屬的極限頻率，由公式逸出功不變，所以光電子的最丈初動能取決于入射光的頻率，為正確。16、（2012上海物理）根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知（）（A）“光子說”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說”（B）光的波長越大，光子的能量越?。–）一束單色光的能量可以連續(xù)變化（D）只有光子

16、數(shù)很多時，光才具有粒子性【答案】B；在該衰變過程中還【解析】愛因斯坦的“光子說“認為光是一份一份的不連續(xù)的它并不否定光的波動性，而牛頓的徽粒說而減動說是對立的，因此為不對；在愛因斯坦的“光子說中光了的能量；E=h可知波長越長，光子的能量越小，因此佇正確；某一單色光，波長恒定，逬子的能量也是恒定的，因此C不對；大量光子表現(xiàn)為波動性：而少數(shù)元子才表現(xiàn)為粒子性：因此3不對。17、（2012.上海物理）27Co發(fā)生一次卩衰變后變?yōu)镹i核，其衰變方程為發(fā)出頻率為V、v2的兩個光子，其總能量為。6060【答案】27Co28Ni+-01e,h（n+n）【解析】發(fā)生一次Q衰變后，原來的原子檢質(zhì)量數(shù)不變，核電荷

17、數(shù)増加1,故衰變方程:4-:M光子的能量為加，頻率為心的兩個光子的能量分別是輕和吩其總18、（2013上海卷）當用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，這時（A）鋅板帶負電（B）有正離子從鋅板逸出（C）有電子從鋅板逸出（D）鋅板會吸附空氣中的正離子【答案】CIV【解析】光電效應(yīng)發(fā)生的過程是鋅板原子核外層電子在吸收光子后擺脫原子核的束縛逃離鋅板，導致鋅板帶正電選項AB錯誤C正確i鋅扳失去電子后帶正電因同種電荷排斥所以鋅板不會曖引空氣中的j粵子，D錯i吳。19、（2013天津卷）下列說法正確的是（）原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律射線、射線、射線都是高速運動的帶電粒子流氫原子從激發(fā)態(tài)

18、向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的動能只與入射光的強度有關(guān)【答案】C【解析】為、原子核發(fā)生衰變時，電荷守恒，但會有質(zhì)量虧損，遵循的定愛因斯坦的質(zhì)能方程而非質(zhì)量守恒規(guī)律；故為錯誤.B.o射線和p射線分別是帶正電的氨核流和帶員電的電子流，而丫射線不帶電；故E錯誤.G根據(jù)玻爾氫原子模型的柜關(guān)理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“舐遷“過程中要遵循血=珀-耳故只能輻射特定頻率的出子.故C正確.戈由光電效應(yīng)的方程三尸應(yīng)肌可知，光電子的動能由入射光頻率決定故D錯誤.故選C20、（2011遼寧卷）在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為久,該金屬的逸出功為。若用波長為久（久人）單色光做實驗，則其截止電壓為。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h。chchc【答案】