光电效应波粒二象性

1、全国名校高考物理复习优质专题训练汇编（附详解）第34课光电效应波粒二象性1.光电效应实验规律 a.从原理的角度理解光电效应 （1）（优质试题级一模，6分）关于光电效应，下列说法正确的是（）A .极限频率越大的金属材料逸出功越大B .只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C. 从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功 越小D .用频率不同的单色光照射同种金属表面都能发生光电效应，则频 率越大的饱和电流越大答案：A 解析：由金属材料的逸出功 Wo= hv,知截止频率越大，其逸出功越 大，故A项正确。发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属材料 的截止频率，与入射光的强度、

2、照射时间无关，故 B项错误。金属材料的逸出功是材料本身的特性，与光电子的最大初动能无关，故C项 错误。饱和电流的大小与入射光的强度有关，与入射光的频率无光, 故D项错误。b.利用实验规律分析光电效应问题 （2）（多选）（优质试题分）现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（）A .保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B .入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D .保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流 产生答案：AC 解析：根据光电效应实验规律可知，入射光的光强变大，则单位

3、时间内逸出的光电子的数目增加，贝y饱和光电流增大，故A项正确。入射光的频率与光电子的最大初动能有关，与饱和光电流无关，故B项错误。入射光的频率变高，则光电子的最大初动能变大，故C项正确。发生光电效应的前提是入射光的频率大于光电材料的截止频率，如果 入射光的频率减小到小于光电材料的截止频率， 就不会有光电流产生, 故D项错误。（3）（优质试题，6分）用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用 某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转, 而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）飞护fe于AIIA. a光的波长一定大于b光的波长B .增加b光的强

4、度可能使电流计 G的指针发生偏转C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD. 只增加a光的强度可使通过电流 G的电流增大答案：D 解析：用单色光a照射光电管时，阴极材料能发生光电效应，根据发 生光电效应前提可知 v> V；用单色光b照射光电管时，阴极材料不能发生光电效应，可知 v> V。故v>v,所以单色光a的波长小于单色光b的波长，故A项错误。单色光b不能使阴极材料发生光电效应, 增加b光的光照强度不能使电流计 G的指针发生偏转，故B项错误。光电子带负电，电流的方向与负电荷的定向移动方向相反，故通过电 流计G的电流方向是c到d,故C项错误。根据光电效应实验规

5、律可 知，只增加a光的强度可使通过电流计 G的电流增大，故D项正确。2.光电效应方程与图像 a.利用光电效应方程求解逸出功和遏止电压相关问题 （4）（经典题，5分）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为b该金属的逸出功为。若用波长为K泾心的单色光做该实验，则其遏止电压为。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。答案：hf（2分）解析：金属的逸出功 Wo = h v）=。根据光电效应方程，有Ekm = hCchc hch"CC，又因为Ekm = eUc,则遏止电压Uc=hc灵 b.求解光电流一电压图像问题的关键是找到遏止电压和饱和光电流 （5）（优质试题分）

6、在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管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）,如图所示。贝何判断出A. 甲光的频率大于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光照射时光电管的截止频率小于丙光照射时光电管的截止频率D .甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能答案：B 解析：根据题中图像可知，甲光和乙光的遏止电压相等，并且甲光和 乙光是在同一光电管上得到的图像，故甲光的频率等于乙光的频率, 故A项错误。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，乙光的波长大于丙光的波大，故 B项正确。同一金 属的截止频率是相同的，故

7、C项错误。丙光对应的光电子最大初动能 大于甲光的光电子最大初动能，故 D项错误。C.求解Uc周像问题的关键是理解Uc=ev W（6）（优质试题5分）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率V的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为 k和b,电子电荷量的绝对值为 e,则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为答案：ek（2分）eb（3分） 解析：根据光电效应方程有 Ek= h Wo，其中Ek= eUc,两式联立, 整理得Uc= hv-,与图像对应，可得h = k,也0 = b,解得h = ek,e eeeW0 = eb。d.求解Ek V图像问题的关键是理解Ek = hv W

8、o （多选）（经典题，6分）如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最B .该金属的逸出功等于h V()C.入射光的频率为2 V时，逸出的光电子的最大初动能为 h VD .当入射光的频率V大于v时，若V增大一倍，则光电子的最大初 动能也增大一倍答案：BC 解析：将光电效应方程Ek= hv-Wo与图像对应，可知Ek V图像的斜率为普朗克常量h,纵截距的绝对值为金属的逸出功，即|-E| = Wo, 横截距V为金属的截止频率，故金属的逸出功 Wo= hv,故A项错误,B项正确。根据光电效应方程 Ek= hv Wd可知，入射光的频率为2 V时，产生的光电子的最大初动能为hv,故C项正确。当2 Vo时，根

9、据光电效应方程Ek= hb Wo可知Ek>0,当频率V变为2 V后，其光电子的最大初动能Ek = 2h V-W0>2(h V- W)= 2Ek，故 D 项错误。3 .波粒二象性物质波 a.通过实验现象了解波粒二象性 （8）（多选）（优质试题5分）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中 突出体现波动性的是（）A .电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B. P射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D .人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与 入射光的强度无关答案：ACD 解析：干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干 涉图样，说明电子具有波动性，故 A项正确。P粒子在云室中受洛伦 兹力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，故 B项不符合题意。利用慢中子衍射来研究晶体的结构说明中子可以产生衍射现象，说明 具有波动性，故C项正确。电子的物质波的波长比可见光的波长短得 多，所以分辨率也高得多，故D项正确。光电效应说明光具有粒子性, 故E项不符合题意。b.利用 &h求解德布罗意波问题P（9）（优质试题，4分）质子（1h）和a粒子（4He）被加速到相同