课时跟踪检测（五十八） 光电效应 波粒二象性

课时跟踪检测（五十八）光电效应波粒二象性1．(2022·江苏高考)上海光源通过电子－光子散射使光子能量增加，光子能量增加后()A．频率减小 B．波长减小C．动量减小 D．速度减小解析：选B根据E＝hν可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据λ＝eq\f(c,ν)，可知光子波长减小，故A错误，B正确；根据p＝eq\f(h,λ)，可知光子的动量增加；又因为光子质量不变，根据p＝mv可知光子速度增加，故C、D错误。2．智能手机带有光线传感功能，可以自动调整亮度，光线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电效应的说法正确的是()A．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．入射光频率为ν时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为3ν时，此时光电流的遏止电压为eq\f(2hν,e)C．在研究光电效应饱和光电流时，由I＝nevS可知，光电管所加电压越大，电子获得的速度v越大，饱和光电流就越大D．用同一束单色光分别照射A、B两种金属，若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大，则金属A的截止频率比金属B的截止频率高解析：选B光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，是线性关系，但不是正比关系，A错误；入射光频率为ν时，刚好发生光电效应现象，说明金属的逸出功为W0＝hν，将入射光频率变为3ν时，根据光电效应方程可知，Ek＝3hν－W0＝eUc，解得此时光电流的遏止电压为eq\f(2hν,e)，B正确；饱和光电流与光电管所加电压无关，与入射光强度有关，C错误；由Ek＝hν－W0可知，在入射光一定的情况下，最大初动能越大，逸出功越小，截止频率越低，D错误。3.如图所示，用频率为ν1和ν2的甲、乙两种光分别照射同一光电管，对应的遏止电压分别为U1和U2。已知ν1<ν2，则()A．遏止电压U1<U2B．用甲、乙两种光分别照射时，金属的截止频率不同C．增加乙光的强度，遏止电压U2变大D．滑动变阻器滑片P移至最左端，电流表示数为零解析：选A根据爱因斯坦光电效应方程有Ekm＝hν－W0，遏止电压与最大初动能的关系为－eUc＝0－Ekm，联立解得eUc＝hν－W0，所以入射光频率越大，遏止电压越大，遏止电压与入射光的强度无关，故A正确，C错误；金属的截止频率与入射光无关，取决于金属，因甲、乙两种光分别照射同一光电管，所以金属的截止频率相同，故B错误；滑动变阻器滑片P移至最左端，所加的反向电压为零，能发生光电效应，所以电流表示数不为零，故D错误。4．(2023·江阴模拟)如图所示为光电管的工作原理图，用某单色光照射图中光电管时，发现a、b端没有输出电压。若各元件正常且电路无断路，则造成这种现象的原因可能是()A．电阻R阻值太大B．该单色光强度太弱C．该单色光频率太低D．该单色光照射时间太短解析：选C当不能产生光电效应时，光电流为0，故与电阻R阻值无关，A错误；某单色光照射某金属时不能产生光电效应的原因是：该单色光的频率小于该金属的极限频率，或波长大于极限波长，与照射时间和光的强度无关，C正确，B、D错误。5．利用金属晶格(大小约10－10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，对应的方法是让电子通过电场加速后，形成电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样，如果加速电压为U，则下列说法正确的是()A．该实验说明了电子具有粒子性B．加速电压U越大，物质波波长越短C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象更明显解析：选B电子射到金属晶格上观察到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A错误；且eU＝eq\f(1,2)mv2，λ＝eq\f(h,p)，p＝mv，可得λ＝eq\f(h,\r(2meU))，因此加速电压U越大，电子德布罗意波的波长越短，电子的衍射现象越不明显，B正确，C错误；用相同动能的质子替代电子，因质子的质量比电子的质量大得多，所以质子的德布罗意波的波长远小于电子，其衍射现象更不明显，D错误。6．如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是()解析：选C由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和动能定理－eU＝0－Ek得eU＝hν－W0，知遏止电压越大，则光的频率越大，由题图可知νb>νc>νa，由光的色散现象可知频率越大，折射率越大，光的偏折角越大。C正确。7．(2021·江苏高考)如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率ν1<ν2，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是()解析：选C根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值Ekm＝eU＋hν－hν截止，可知Ekm­U图像的斜率相同，均为e；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因ν1<ν2，则图像C正确，A、B、D错误。8．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014Hz。已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s。则下列说法中正确的是()A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能约为Ek＝1.2×10－19J解析：选D用题图甲所示的实验装置测量铷的遏止电压Uc与入射光频率ν，因此光电管左端应该是阳极，欲测遏止电压，电源左端为负极，故A错误；当电源左端为正极时，将滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，刚开始电压增大，光电流增大，当光电流达到饱和值，不再增大，即电流表读数的变化是先增大，后不变，故B错误；光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故C错误；根据题图