2020届高考物理总复习课堂检测：光电效应波粒二象性

1、A.EkmhvB.2Ekm课时跟踪检测（三十八）光电效应波粒二象性A 级一一基础小题练熟练快1 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明（）A 光的本质是波B.光的本质是粒子C光的能量在胶片上分布不均匀D 光到达胶片上不同位置的概率相同解析：选 C 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片出现的图样说明光 具有波粒二象性，故 A、B 错误；该实验说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的， 也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故C 正确，D 错误。14142. （2018 滨州模拟）已知钙和钾的截止频率分别为7.73X1014Hz 和 5.44X1

2、014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光 电子，钙逸出的光电子具有较大的（）A .波长B.频率C .能量D .动量解析：选 A 由爱因斯坦光电效应方程 2mvm2= hvWo,又由 WQ=hv,可得光电子的最大初动能 1mvm2= hvhv,由于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量，B、C、D 错误；又由 c=入可知光电子频率较小时，波长较大，A 正确。3.（多选）如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上,灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）A .入射光太弱B.入射光

3、波长太长D .电源正、负极接反解析：选 BD 若入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时， 不能发生光电效应,故选项 B 正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若使该电压超过了遏止电压， 也没有光电流产生，故选项D 正确。4.频率为v的光照射某金属时，C .光照时间短时间较短时何利长时间綾长C.Ekm+hvD.Ekm+2hv产生光电子的最大初动能为Ekm。改为频率为2v的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为（h 为普朗克常量）（）（）C.Ekm+hvD.Ekm+2hv解析：选 C 根据爱因斯坦光电效应方程得Ekm= hvWo,若入射光频率变为 2V,则Ekm = h 2VWo=

4、2hv（hvEkm）= h 卄 Ekm，故选项 C 正确。5.（多选）已知某金属发生光电效应的截止频率为V,则（）A .当用频率为 2v的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B.当用频率为 2vc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hvC .当照射光的频率V大于V时，若V增大，则逸出功增大D .当照射光的频率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解析：选 AB 该金属的截止频率为Vc,则可知逸出功 Wo=hvc,故当用频率为 2VC的 单色光照射该金属时，一定能产生光电子，且此时产生的光电子的最大初动能Ek = 2hvcWo=hvc,故 A、B 正确；逸出功由金

5、属自身的性质决定，与照射光的频率无关，故C 错误；由光电效应方程 Ek= hVWo可知，D 错误。6.（多选）（2019 鞍山调研）关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是（）A .光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子B.用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C .对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D .石墨对 X 射线散射时，部分 X 射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效 应解析：选 BD 光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，A 错误；用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率

6、，B正确；根据光电效应方程 hV=Wo+ eUc可知，对于同种金属而言（逸出功一样），入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关,7.（多选）光电效应实验中，下列表述正确的是（）A .光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C .遏止电压与入射光的频率有关D .入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子解析：选 CD 光电流的大小只与单位时间流过单位面积的光电子数目有关，而与光照 时间的长短无关，选项 A 错误；无论光照强度多强，光照时间多长，只要入射光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故选项B 错误；遏止电压即反向截止电压，eUc= hvC 错误；在石墨对

7、X 射线散射时，部分 X 射线的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，D 正确。C.Ekm+hvD.Ekm+2hvW0,与入射光的频率有关，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，则遏止电压越大，故选项C 正确；无论光照强度多弱，光照时间多短，光的频率大于极限频率时一定能产生光电子，故选项D 正确。8某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了 一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料（）C .仅铜、铂能产生光电子D .都能产生光电子解析：选 D 根据爱因斯坦光电效应方程可知，只要光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源

8、发出的光的波长最小的小于100 nm，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故D 正确，A、B、C 错误。B 级一一保分题目练通抓牢9.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初 动能 Ek随入射光频率v变化的 Ek-v图像。已知钨的逸出功是 3.28 eV，锌的逸出功是 3.34eV, 若将二者的图线画在同一个Ek-v坐标系中，用实线表示钨、虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是（）10.侈选）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知（）02；.4L5 5K0

9、fixO 6x5 7.01uf/CXlO14I Iz)材料钠铜铂极限波长（nm）541268196B.仅钠、铜能产生光电子A.仅钠能产生光电子解析：选 A 依据光电效应方程因此钨和锌的 EkEk=hvWo可知，Ek- v 图线的斜率代表普朗克常量 h ,图线应该平行。图线的横轴截距代表截止频率综上所述， A 图正确。v,而v=晋，因此钨的h010200 300 400 A/nmA .该金属的截止频率为4.27X1014Hz14B.该金属的截止频率为5.5X10 HzC该图线的斜率表示普朗克常量D .该金属的逸出功约为 1.8 eV解析：选 ACD 由光电效应方程 Ek= hvWo可知，题图中横

10、轴的截距为该金属的截止频率，选项 A 正确，B 错误；图线的斜率表示普朗克常量h, C 正确；该金属的逸出功Wo= hv=6.63X1034x4.27X1014j 1.8 eV,选项 D 正确。11.（多选）如图所示为光电管的工作电路图，分别用波长为沁入、?2 的单色光做实验，已知 ?2乃 乃。当开关闭合后，用波长为 加的单色 光照射光电管的阴极 K 时，电流表有示数。下列说法正确的是（ ）A .光电管阴极材料的逸出功与入射光无关B.若用波长为 入的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零C .若仅增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大D .若仅将电源的正负极对调，则电流表的示数可能为零解析：

11、选 AD 光电管阴极材料的逸出功只与材料有关，而与入射光的频率、入射光的强度无关，A 正确。用波长为?o 的光照射阴极 K 时，电路中有光电流，可知波长为?o 的光照射阴极 K 时，发生了光电效应；若用波长为入（乃?0）的光照射阴极 K，虽然入射光的频率变小，但仍可能大于阴极的极限频率，仍可能发生光电效应，因此电流表的示数可能不 为零，B 错误。仅增大电路中电源的电动势，光电管两端电压增大，当达到饱和电流后， 电流表的示数不再增大，C 错误。将电路中电源的正负极对调，光电子做减速运动，若电 子到达不了阳极，则此时电流表的示数为零，D 正确。C 级一一难度题目适情选做12.（多选）2009 年诺

12、贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。 图中标有 A 和 K 的为光电管，其中 A 为阳极，K 为阴极。理想电流计可检 测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。 现接通电源，用光子能量为 10.5 eV 的光照射阴极 K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为 6.0 V。现保持滑片 P 位置不变，以下判断正确的是（）A .光电管阴极材料的逸出功为4.5 eVB

13、.若增大入射光的强度，电流计的读数不为零C .若用光子能量为 12 eV 的光照射阴极 K，光电子的最大初动能一定变大光照D .若用光子能量为 9.5 eV 的光照射阴极 K，同时把滑片 P 向左移动少许，电流计的读数一定不为零解析：选 AC 由题给电路图可知，图中所加电压为反向减速电压，根据题意可知遏止 电压为 6 V，由 Ek= hvWo= eUc得 W= 4.5 eV，选项 A 正确；当电压达到遏止电压时， 所有电子都不能到达A 极，无论光强如何变化，电流计示数仍为零，选项B 错误；若光子能量增大，根据光电效应方程，光电子的最大初动能一定变大，选项C 正确；若用光子能量为 9.5 eV

14、的光照射阴极 K，则遏止电压为 5 V，滑片 P 向左移动少许，电流计的读数可 能仍为零，选项 D 错误。13.（2019 菏泽六校联考）如图所示，当一束一定强度某一频率的黄光 照射到光电管阴极 K 上时，此时滑片 P 处于 A、B 中点，电流表中有电 流通过，则（）A 若将滑动触头 P 向 B 端移动，电流表读数有可能不变B.若将滑动触头 P 向 A 端移动，电流表读数一定增大C 若用红外线照射阴极 K，电流表中一定没有电流通过D 若用一束强度相同的紫外线照射阴极K，电流表读数不变解析：选 A 所加的电压，使光电子加速到达阳极，则灵敏电流表中有电流流过，且 可能处于饱和电流， 当滑片向 B

15、端移动时，电流表读数有可能不变； 当滑片向 A 端移动时, 所加电压减小，则光电流可能减小，也可能不变，故A 正确，B 错误。若用红外线照射阴极 K，因红外线频率小于可见光，但是不一定不能发生光电效应，电流表不一定没有电流， 故 C 错误。若用一束强度相同的紫外线照射阴极K 时，紫外线的频率大于可见光的频率，则光子数目减小，电流表读数减小，故D 错误。14.（多选）1905 年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效 应 现 象 ， 提 出 了 光 子 说 。 在 给 出 与 光 电 效 应 有 关 的 四 个 图 像 中 ， 下 列 说 法 正 确 的 是（）圏 3图才此

16、电玻应擁齡图 1乩。U光电流与电压的黄系 图 2光电子戢大初动腿与入射光频率”的关汞A 图 1 中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验 电器带负电B.图 2 中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流 越大，说明遏止电压和光的强度有关C图 3 中，若电子电量用 e 表示，V、v、Ui已知，由 Uc-v图像可求得普朗克常量的 表达式为 h=Uiev VD .图 4 中，由光电子最大初动能 Ek与入射光频率v的关系图像可知该金属的逸出功为 E 或 hv解析：选 CD 用紫外线灯发出的紫外线照射锌板，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，则验电器的金属球和金属指针带正电，故选项A 错