課時跟蹤檢測（四十六） 光電效應(yīng) 波粒二象性

課時跟蹤檢測（四十六）光電效應(yīng)波粒二象性1．“測溫槍”(學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”)具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對應(yīng)的波長λ的變化情況是()A．I增大，λ增大 B．I增大，λ減小C．I減小，λ增大 D．I減小，λ減小解析：選B根據(jù)黑體輻射規(guī)律，可知隨溫度升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增大，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，故人體熱輻射強(qiáng)度I隨溫度的升高而增大，其極大值對應(yīng)的波長減小，B正確。2．(2021·遼寧高考)赫茲在研究電磁波的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的電極如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實了這一現(xiàn)象，即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點對該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是()A．玻爾 B．康普頓C．愛因斯坦 D．德布羅意解析：選C玻爾引入量子化的觀念解釋了氫原子光譜，A錯誤；康普頓提出康普頓效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了光子不僅具有能量，還具有動量，證明了光具有粒子性，B錯誤；愛因斯坦提出光子說，從理論上解釋了光電效應(yīng)的實驗現(xiàn)象，C正確；德布羅意提出一切物質(zhì)都具有波粒二象性，D錯誤。3.(2023·漢中高三期末)利用如圖所示的裝置觀察光電效應(yīng)現(xiàn)象，將光束照射在金屬板上，發(fā)現(xiàn)驗電器指針沒有張開。欲使驗電器指針張開，可()A．改用逸出功更大的金屬板材料B．改用頻率更大的入射光束C．增加該光束的照射時間D．增大該光束的強(qiáng)度解析：選B改用逸出功更大的金屬板材料，更不可能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，驗電器指針不能張開，故A錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件是入射光的頻率要大于或等于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度和入射光的照射時間無關(guān)，則改用頻率更大的入射光束，可以使驗電器指針張開，故B正確，C、D錯誤。4．(2022·天津南開區(qū)模擬)如圖所示，用頻率為ν1和ν2的甲、乙兩種光分別照射同一光電管，對應(yīng)的遏止電壓分別為U1和U2。已知ν1<ν2，則()A．遏止電壓U1<U2B．用甲、乙兩種光分別照射時，金屬的截止頻率不同C．增加乙光的強(qiáng)度，遏止電壓U2變大D．滑動變阻器滑片P移至最左端，電流表示數(shù)為零解析：選A根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有Ekm＝hν－W0，遏止電壓與最大初動能的關(guān)系為－eUc＝0－Ekm，聯(lián)立解得eUc＝hν－W0，所以入射光頻率越大，遏止電壓越大，遏止電壓與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故A正確，C錯誤；金屬的截止頻率與入射光無關(guān)，取決于金屬，因甲、乙兩種光分別照射同一光電管，所以金屬的截止頻率相同，故B錯誤；滑動變阻器滑片P移至最左端，所加的反向電壓為零，能發(fā)生光電效應(yīng)，所以電流表示數(shù)不為零，故D錯誤。5．(2021·海南高考)某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能為Ek，已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h。根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光的頻率ν為()A.eq\f(Ek,h) B.eq\f(W0,h)C.eq\f(Ek－W0,h) D.eq\f(Ek＋W0,h)解析：選D根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知hν＝W0＋Ek，解得該單色光的頻率為ν＝eq\f(Ek＋W0,h)。6.如圖為a、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測得的光電流和電壓的關(guān)系。由a、b、c組成的復(fù)色光通過三棱鏡時，下述光路圖中正確的是()解析：選C由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0和動能定理－eU＝0－Ek得eU＝hν－W0，知遏止電壓大，則光的頻率大，由題圖可知νb>νc>νa，由光的色散現(xiàn)象知頻率越大，折射率越大，光的偏折角越大。C正確。7．(2022·全國乙卷)一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6×10－7m的光，在離點光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個。普朗克常量為h＝6.63×10－34J·s。R約為()A．1×102mB．3×102mC．6×102mD．9×102m解析：選B一個光子的能量為E＝hν，ν為光的頻率，光的波長與頻率關(guān)系為c＝λν。光源每秒發(fā)出的光子的個數(shù)為n＝eq\f(P,hν)＝eq\f(Pλ,hc)，P為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點的球面上的光子數(shù)相同，距光源的距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×1014個，那么此處的球面的表面積為S＝4πR2，則eq\f(n,S)＝3×1014，聯(lián)立以上各式解得R≈3×102m。8．(2021·江蘇高考)如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率ν1<ν2，保持入射光不變，則光電子到達(dá)A極時動能的最大值Ekm隨電壓U變化關(guān)系的圖像是()解析：選