2020屆高考物理總復(fù)習(xí)課堂檢測(cè)：光電效應(yīng)波粒二象性

1、A.EkmhvB.2Ekm課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三十八）光電效應(yīng)波粒二象性A 級(jí)一一基礎(chǔ)小題練熟練快1 用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間，在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示，該實(shí)驗(yàn)表明（）A 光的本質(zhì)是波B.光的本質(zhì)是粒子C光的能量在膠片上分布不均勻D 光到達(dá)膠片上不同位置的概率相同解析：選 C 用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間，在膠片出現(xiàn)的圖樣說(shuō)明光 具有波粒二象性，故 A、B 錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光到達(dá)膠片上的不同位置的概率是不一樣的， 也就說(shuō)明了光的能量在膠片上分布不均勻，故C 正確，D 錯(cuò)誤。14142. （2018 濱州模擬）已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73X1014Hz 和 5.44X1

2、014Hz，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(dòng)能的光 電子，鈣逸出的光電子具有較大的（）A .波長(zhǎng)B.頻率C .能量D .動(dòng)量解析：選 A 由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程 2mvm2= hvWo,又由 WQ=hv,可得光電子的最大初動(dòng)能 1mvm2= hvhv,由于鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率，所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小，因此它具有較小的能量、頻率和動(dòng)量，B、C、D 錯(cuò)誤；又由 c=入可知光電子頻率較小時(shí)，波長(zhǎng)較大，A 正確。3.（多選）如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上,靈敏電流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，其原因可能是（）A .入射光太弱B.入射光

3、波長(zhǎng)太長(zhǎng)D .電源正、負(fù)極接反解析：選 BD 若入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)，入射光的頻率低于截止頻率時(shí)， 不能發(fā)生光電效應(yīng),故選項(xiàng) B 正確；電路中電源反接，對(duì)光電管加了反向電壓，若使該電壓超過(guò)了遏止電壓， 也沒(méi)有光電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)D 正確。4.頻率為v的光照射某金屬時(shí)，C .光照時(shí)間短時(shí)間較短時(shí)何利長(zhǎng)時(shí)間綾長(zhǎng)C.Ekm+hvD.Ekm+2hv產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm。改為頻率為2v的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為（h 為普朗克常量）（）（）C.Ekm+hvD.Ekm+2hv解析：選 C 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekm= hvWo,若入射光頻率變?yōu)?2V,則Ekm = h 2VWo=

4、2hv（hvEkm）= h 卄 Ekm，故選項(xiàng) C 正確。5.（多選）已知某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為V,則（）A .當(dāng)用頻率為 2v的單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子B.當(dāng)用頻率為 2vc的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hvC .當(dāng)照射光的頻率V大于V時(shí)，若V增大，則逸出功增大D .當(dāng)照射光的頻率V大于V時(shí)，若V增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍解析：選 AB 該金屬的截止頻率為Vc,則可知逸出功 Wo=hvc,故當(dāng)用頻率為 2VC的 單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子，且此時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek = 2hvcWo=hvc,故 A、B 正確；逸出功由金

5、屬自身的性質(zhì)決定，與照射光的頻率無(wú)關(guān)，故C 錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程 Ek= hVWo可知，D 錯(cuò)誤。6.（多選）（2019 鞍山調(diào)研）關(guān)于光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）A .光電效應(yīng)中，金屬板向外發(fā)射的光電子又可以叫做光子B.用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)樵撊肷涔獾念l率小于金屬的截止頻率C .對(duì)于同種金屬而言，遏止電壓與入射光的頻率無(wú)關(guān)D .石墨對(duì) X 射線散射時(shí)，部分 X 射線的散射光波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效 應(yīng)解析：選 BD 光電效應(yīng)中，金屬板向外發(fā)射的電子叫光電子，光子是光量子的簡(jiǎn)稱，A 錯(cuò)誤；用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)樵撊肷涔獾念l率小于金屬的截止頻率

6、，B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程 hV=Wo+ eUc可知，對(duì)于同種金屬而言（逸出功一樣），入射光的頻率越大，遏止電壓也越大，即遏止電壓與入射光的頻率有關(guān),7.（多選）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是（）A .光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B.入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C .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時(shí)一定能產(chǎn)生光電子解析：選 CD 光電流的大小只與單位時(shí)間流過(guò)單位面積的光電子數(shù)目有關(guān)，而與光照 時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；無(wú)論光照強(qiáng)度多強(qiáng)，光照時(shí)間多長(zhǎng)，只要入射光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；遏止電壓即反向截止電壓，eUc= hvC 錯(cuò)誤；在石墨對(duì)

7、X 射線散射時(shí)，部分 X 射線的散射光波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)，D 正確。C.Ekm+hvD.Ekm+2hvW0,與入射光的頻率有關(guān)，超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大，則遏止電壓越大，故選項(xiàng)C 正確；無(wú)論光照強(qiáng)度多弱，光照時(shí)間多短，光的頻率大于極限頻率時(shí)一定能產(chǎn)生光電子，故選項(xiàng)D 正確。8某光源發(fā)出的光由不同波長(zhǎng)的光組成，不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度如圖所示，表中給出了 一些材料的極限波長(zhǎng)，用該光源發(fā)出的光照射表中材料（）C .僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D .都能產(chǎn)生光電子解析：選 D 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，只要光源的波長(zhǎng)小于某金屬的極限波長(zhǎng)，就有光電子逸出，該光源

8、發(fā)出的光的波長(zhǎng)最小的小于100 nm，小于鈉、銅、鉑三個(gè)的極限波長(zhǎng)，都能產(chǎn)生光電子，故D 正確，A、B、C 錯(cuò)誤。B 級(jí)一一保分題目練通抓牢9.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v變化的 Ek-v圖像。已知鎢的逸出功是 3.28 eV，鋅的逸出功是 3.34eV, 若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek-v坐標(biāo)系中，用實(shí)線表示鎢、虛線表示鋅，則正確反映這一過(guò)程的圖是（）10.侈選）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(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）。由圖可知（）02；.4L5 5K0

9、fixO 6x5 7.01uf/CXlO14I Iz)材料鈉銅鉑極限波長(zhǎng)（nm）541268196B.僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子A.僅鈉能產(chǎn)生光電子解析：選 A 依據(jù)光電效應(yīng)方程因此鎢和鋅的 EkEk=hvWo可知，Ek- v 圖線的斜率代表普朗克常量 h ,圖線應(yīng)該平行。圖線的橫軸截距代表截止頻率綜上所述， A 圖正確。v,而v=晉，因此鎢的h010200 300 400 A/nmA .該金屬的截止頻率為4.27X1014Hz14B.該金屬的截止頻率為5.5X10 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D .該金屬的逸出功約為 1.8 eV解析：選 ACD 由光電效應(yīng)方程 Ek= hvWo可知，題圖中橫

10、軸的截距為該金屬的截止頻率，選項(xiàng) A 正確，B 錯(cuò)誤；圖線的斜率表示普朗克常量h, C 正確；該金屬的逸出功Wo= hv=6.63X1034x4.27X1014j 1.8 eV,選項(xiàng) D 正確。11.（多選）如圖所示為光電管的工作電路圖，分別用波長(zhǎng)為沁入、?2 的單色光做實(shí)驗(yàn)，已知 ?2乃 乃。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，用波長(zhǎng)為 加的單色 光照射光電管的陰極 K 時(shí)，電流表有示數(shù)。下列說(shuō)法正確的是（ ）A .光電管陰極材料的逸出功與入射光無(wú)關(guān)B.若用波長(zhǎng)為 入的單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則電流表的示數(shù)一定為零C .若僅增大電源的電動(dòng)勢(shì)，則電流表的示數(shù)一定增大D .若僅將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，則電流表的示數(shù)可能為零解析：

11、選 AD 光電管陰極材料的逸出功只與材料有關(guān)，而與入射光的頻率、入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，A 正確。用波長(zhǎng)為?o 的光照射陰極 K 時(shí)，電路中有光電流，可知波長(zhǎng)為?o 的光照射陰極 K 時(shí)，發(fā)生了光電效應(yīng)；若用波長(zhǎng)為入（乃?0）的光照射陰極 K，雖然入射光的頻率變小，但仍可能大于陰極的極限頻率，仍可能發(fā)生光電效應(yīng)，因此電流表的示數(shù)可能不 為零，B 錯(cuò)誤。僅增大電路中電源的電動(dòng)勢(shì)，光電管兩端電壓增大，當(dāng)達(dá)到飽和電流后， 電流表的示數(shù)不再增大，C 錯(cuò)誤。將電路中電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，光電子做減速運(yùn)動(dòng)，若電 子到達(dá)不了陽(yáng)極，則此時(shí)電流表的示數(shù)為零，D 正確。C 級(jí)一一難度題目適情選做12.（多選）2009 年諾

12、貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德博伊爾和喬治史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。 圖中標(biāo)有 A 和 K 的為光電管，其中 A 為陽(yáng)極，K 為陰極。理想電流計(jì)可檢 測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。 現(xiàn)接通電源，用光子能量為 10.5 eV 的光照射陰極 K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為 6.0 V?，F(xiàn)保持滑片 P 位置不變，以下判斷正確的是（）A .光電管陰極材料的逸出功為4.5 eVB

13、.若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零C .若用光子能量為 12 eV 的光照射陰極 K，光電子的最大初動(dòng)能一定變大光照D .若用光子能量為 9.5 eV 的光照射陰極 K，同時(shí)把滑片 P 向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零解析：選 AC 由題給電路圖可知，圖中所加電壓為反向減速電壓，根據(jù)題意可知遏止 電壓為 6 V，由 Ek= hvWo= eUc得 W= 4.5 eV，選項(xiàng) A 正確；當(dāng)電壓達(dá)到遏止電壓時(shí)， 所有電子都不能到達(dá)A 極，無(wú)論光強(qiáng)如何變化，電流計(jì)示數(shù)仍為零，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；若光子能量增大，根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能一定變大，選項(xiàng)C 正確；若用光子能量為 9.5 eV

14、的光照射陰極 K，則遏止電壓為 5 V，滑片 P 向左移動(dòng)少許，電流計(jì)的讀數(shù)可 能仍為零，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。13.（2019 菏澤六校聯(lián)考）如圖所示，當(dāng)一束一定強(qiáng)度某一頻率的黃光 照射到光電管陰極 K 上時(shí)，此時(shí)滑片 P 處于 A、B 中點(diǎn)，電流表中有電 流通過(guò)，則（）A 若將滑動(dòng)觸頭 P 向 B 端移動(dòng)，電流表讀數(shù)有可能不變B.若將滑動(dòng)觸頭 P 向 A 端移動(dòng)，電流表讀數(shù)一定增大C 若用紅外線照射陰極 K，電流表中一定沒(méi)有電流通過(guò)D 若用一束強(qiáng)度相同的紫外線照射陰極K，電流表讀數(shù)不變解析：選 A 所加的電壓，使光電子加速到達(dá)陽(yáng)極，則靈敏電流表中有電流流過(guò)，且 可能處于飽和電流， 當(dāng)滑片向 B

15、端移動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)有可能不變； 當(dāng)滑片向 A 端移動(dòng)時(shí), 所加電壓減小，則光電流可能減小，也可能不變，故A 正確，B 錯(cuò)誤。若用紅外線照射陰極 K，因紅外線頻率小于可見(jiàn)光，但是不一定不能發(fā)生光電效應(yīng)，電流表不一定沒(méi)有電流， 故 C 錯(cuò)誤。若用一束強(qiáng)度相同的紫外線照射陰極K 時(shí)，紫外線的頻率大于可見(jiàn)光的頻率，則光子數(shù)目減小，電流表讀數(shù)減小，故D 錯(cuò)誤。14.（多選）1905 年，愛(ài)因斯坦把普朗克的量子化概念進(jìn)一步推廣，成功地解釋了光電效 應(yīng) 現(xiàn) 象 ， 提 出 了 光 子 說(shuō) 。 在 給 出 與 光 電 效 應(yīng) 有 關(guān) 的 四 個(gè) 圖 像 中 ， 下 列 說(shuō) 法 正 確 的 是（）圏 3圖才此

16、電玻應(yīng)擁齡圖 1乩。U光電流與電壓的黃系 圖 2光電子戢大初動(dòng)腿與入射光頻率”的關(guān)汞A 圖 1 中，當(dāng)紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鋅板帶正電，驗(yàn) 電器帶負(fù)電B.圖 2 中，從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出，電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流 越大，說(shuō)明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)C圖 3 中，若電子電量用 e 表示，V、v、Ui已知，由 Uc-v圖像可求得普朗克常量的 表達(dá)式為 h=Uiev VD .圖 4 中，由光電子最大初動(dòng)能 Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖像可知該金屬的逸出功為 E 或 hv解析：選 CD 用紫外線燈發(fā)出的紫外線照射鋅板，鋅板失去電子帶正電，驗(yàn)電器與鋅板相連，則驗(yàn)電器的金屬球和金屬指針帶正電，故選項(xiàng)A 錯(cuò)