高考物理一轮复习 课时作业42 光电效应 波粒二象性（含解析）-人教版高三物理试题

课时作业(四十二)光电效应波粒二象性[双基巩固练]1．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是()A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间B[某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率高，所以本题答案为B．]2．(2018·广东佛山二模)“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与下列物理常量相关的是()A．引力常量G B．普朗克常量hC．静电力常量k D．阿伏加德罗常数NAB[“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与普朗克常量h相关，故B项正确．]3．(多选)光电效应的实验结论是：对某种金属()A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．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AD[每种金属都有它的极限频率ν0，只有入射光子的频率大于极限频率ν0时，才会发生光电效应，选项A正确、B错误；光电子的初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增加而增大，选项D正确、C错误．]4．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明()A．光只有粒子性没有波动性B．光只有波动性没有粒子性C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性D[光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故D正确．]5．(2019·北京西城区一模)被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)坐落在贵州省平塘县，用来接收来自宇宙深处的电磁波．“中国天眼”的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义．如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106W)的发射机，其发射的无线电波波长为126厘米，那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速c＝3×108m/s，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s)()A．1023 B．1027C．1031 D．1035C[设发射机每秒钟发射的光子数量为n，则t0时间内发射光子的总能量为E＝nt0ε，由ε＝hν和ν＝eq\f(c,λ)得E＝nt0heq\f(c,λ)，则有nt0heq\f(c,λ)＝Pt0，代入数据，最终可得n的数量级约为1031，故C正确．]6．(2019·浙江义乌模拟)(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等AB[光电效应现象揭示了光的粒子性，A正确；衍射是波特有的性质，故中子束射到晶体上产生衍射图样说明运动的中子具有波动性，B正确；黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释，普朗克借助于能量子假说，完美地解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，C错误；根据德布罗意波长公式λ＝eq\f(h,p)可知，若一个电子和一个质子的德布罗意波长相等，则动量p也相等，但是质子质量比电子质量大，动能Ek＝eq\f(p2,2m)，可知两者动能不相等，D错误．]7．(2019·河北邢台联考)若能量为E0的光子照射到某金属表面时，从金属表面逸出的电子的最大初动能为E，则能量为2E0的光子照射到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为()A．E0＋E B．E0－EC．2E D．2E0－EA[设该金属的逸出功为W0，若用能量为E0的光子照射该金属时，产生光电子的最大初动能为E，根据光电效应方程知E＝E0－W0；改用能量为2E0的光照射同一金属，金属的逸出功不变，则光电子的最大初动能为Ekm＝2E0－W0＝E0＋E.]8．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ν变化的Ek－ν图象．已知钨的逸出功是3.28eV，锌的逸出功是3.34eV.若将二者的图线画在同一个Ek－ν坐标系中，如图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是()A[依据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的Ek－ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝eq\f(W0,h)，因此钨的截止频率小些，综上所述，A图正确．]9．(2019·河北唐山一模)(多选)在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为ν时，其遏止电压为U.已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，下列说法正确的是()A．该金属的截止频率为ν－eq\f(eU,h)B．该金属的逸出功为eU－hνC．增大入射光的频率，该金属的截止频率增大D．增大入射光的频率，遏止电压增大AD[设该金属的截止频率为ν0，则有hν－hν0＝eU，ν0＝ν－eq\f(eU,h)，故A正确；该金属的逸出功W0＝hν0＝hν－eU，故B错误；该金属的截止频率只与材料本身有关，与入射光的频率没有关系，故C错误；根据hν－hν0＝eU可知，增大入射光的频率，遏止电压增大，故D正确．]10．(2019·黑龙江七台河模拟)如图所示，当开关S断开时，用光子能量为3.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．闭合开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.5V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.5V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为()A．1.5eV B．2.0eVC．3.5eV D．5.0eVB[根据题意此时光电子的最大初动能Ekm＝eUc＝1.5eV；根据爱因斯坦光电效应方程有W＝hν－Ekm＝3.5eV－1.5eV＝2.0eV，故B正确．][能力提升练]11．(多选)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，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，钾逸出的光电子具有较大的()A．波长 B．频率C．能量 D．动量BCD[根据爱因斯坦光电效应方程得：Ek＝hν－W0，又W0＝hνc，联立得Ek＝hν－hνc，据题钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钾表面逸出的光电子最大初动能较大，由p＝eq\r(2mEk)，可知钾逸出的光电子的动量较大，根据λ＝eq\f(h,p)可知，钾逸出的光电子的波长较小，则频率较大，故A错误，B、C、D正确．]12．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()材料钠铜铂极限波长(nm)541268196A．仅钠能产生光电子 B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子 D．都能产生光电子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，该光源发出的光的波长最小的小于100nm，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．]13．(2019·山西孝义一模)从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc－ν的图像，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是()A．h＝eq\f(eUc2－Uc1,ν2－ν1) B．h＝eq\f(Uc2－Uc1,eν2－ν1)C．h＝eq\f(ν2－ν1,eUc2－Uc1) D．h＝eq\f(eν2－ν1,Uc2－Uc1)A[根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0，由动能定理有eUc＝Ek，得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，则图像的斜率k＝eq\f(Uc2－Uc1,ν2－ν1)＝eq\f(h,e)，可得h＝eq\f(eUc2－Uc1,ν2－ν1)，故A正确．]14．(2019·云南联考)(多选)用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a、b、c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a、c两束光照射时对应的遏止电压相同，均为Uc2，则下列论述正确的是()A．a、c两束光的光强相同B．a、c两束光的频