2025版高考物理一轮复习微专题小练习近代物理专题86光电效应波粒二象性

专题86光电效应波粒二象性1．[2024·山西省忻州市期中联考]对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．关于黑体辐射，下列说法正确的是()A．黑体不会辐射电磁波B．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波C．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍D．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律答案：C解析：一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，A、B错误；普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，C正确，D错误．2.[2023·辽宁卷]原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂．某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④.若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则()A．①和③的能量相等B．②的频率大于④的频率C．用②照射该金属一定能发生光电效应D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek答案：A解析：由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确；因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据E＝hν可知②的频率小于④的频率，选项B错误；因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误；因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据Ekm＝hν－W逸出功则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D错误．故选A.3．在光电效应实验中，某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压．下列说法正确的是()A．a光对应的光电子最大动能较小B．a光光子的能量小于b光光子的能量C．a光的粒子性比b光的粒子性明显D．a光在真空中的传播速度大于b光答案：C解析：由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0＝eUc，a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压，所以a光对应的光电子最大初动能较大，a光的频率较大，a光光子的能量大于b光光子的能量，A、B错误；a光的频率较大，所以a光的粒子性比b光的粒子性明显，C正确；a光和b光在真空中的传播速度一样大，D错误．4．(多选)电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验．如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10－23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上，已知电子质量为9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列说法正确的是()A．发射电子的动能约为8.0×10－15JB．发射电子的物质波波长约为5.5×10－11mC．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样答案：BD解析：根据动量大小与动能关系可知，发射电子的动能约为Ek＝eq\f(p2,2m)≈8.0×10－17J，A错误；发射电子的物质波波长λ＝eq\f(h,p)≈5.5×10－11m，B正确；物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子才能显示出干涉图样，C错误，D正确．5．[2024·四川省成都市模拟]分别用波长为λ和2λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为3∶1，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A．eq\f(hc,4λ)B．eq\f(hc,2λ)C．eq\f(3hc,4λ)D．eq\f(hc,λ)答案：A解析：单色光的能量为E＝hν＝heq\f(c,λ)，根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为Ekm＝hν－W，则Ekm1＝heq\f(c,λ)－W，Ekm2＝heq\f(c,2λ)－W，其中Ekm1∶Ekm2＝3∶1，联立解得W＝eq\f(hc,4λ)，A正确．6．[2024·湖南省长沙市雅礼中学月考]如图所示为研究光电效应的电路图．开关闭合后，当用波长为λ0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．若只让滑片P向D端移动，则电流表的示数一定增大B．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大C．若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大D．若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则电流表的示数一定为零答案：B解析：只让滑片P向D端移动，A、K间电压增大，所加电压为正向电压，如果光电流达到饱和值，增加电压，电流表示数也不会增大，A错误；只增加单色光强度，逸出的光电子数增多，光电流增大，B正确；阴极K的逸出功与入射光无关，C错误；若改用波长大于λ0的单色光，能量减小，可能会发生光电效应，则电流表的示数不一定为零，故D错误．7．[2024·浙江省百校调研](多选)如图1所示是一款光电烟雾探测器的原理图．当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流．如果产生的光电流大于10－8A，便会触发报警系统．金属钠的遏止电压Uc随入射光频率ν的变化规律如图2所示，则()A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10－7mB．图2中图像斜率的物理意义为普朗克常量hC．触发报警系统时钠表面每秒释放出的光电子数最少是N＝6.25×1010个D．通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度是可行的答案：CD解析：根据题意可知金属的截止频率为νc＝6×1014Hz，则有λ＝eq\f(c,νc)＝eq\f(3.0×108,6.0×1014)m＝5.0×10－7m，所以光源S发出的光波波长不能大于5.0×10－7m，A错误；根据遏制电压与光电子的最大初动能之间的关系，同时结合爱因斯坦的光电效应方程可得eUc＝Ek＝hν－hνc，整理得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(h,e)νc，由此可得图像的斜率为eq\f(h,e)，B错误；当光电流等于10－8A时，根据电流的定义式可知每秒产生的光子的个数为N＝eq\f(It,e)＝eq