高考物理课标版一轮复习考点规范练37光电效应波粒二象性

考点规范练37光电效应波粒二象性一、单项选择题1.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.从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多2.(2017·山东泰安一模)右图是光电管的原理图。已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则()A.若增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大B.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生C.若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流D.若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流3.(2017·河北秦皇岛模拟)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Ekν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Ekν图象中,如图所示,用实线表示钨的Ekν图象,虚线表示锌的Ekν图象,则正确反映这一过程的是()4.下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1MHz的无线电波的波长,由表中数据可知()对象质量/kg速度/(m·s1)波长/m弹子球2.0×1021.0×1023.3×1030电子(100eV)9.1×10315.0×1061.2×1010无线电波(1MHz)3.0×1063.0×102①要检测弹子球的波动性几乎不可能②无线电波通常情况下只能表现出波动性③电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性④只有可见光才有波A.①④ B.②④ C.①② D.①②③5.现有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa∶λb∶λc=1∶2∶3。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek,若改用b光束照射该金属板,飞出的光电子最大动能为Ek,当改用c光束照射该金属板时()A.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为EkB.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为EkC.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为EkD.由于c光束光子能量较小,该金属板不会发生光电效应6.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等的关系,A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知()A.单色光a和c的频率相同,但a更强些B.单色光a和c的频率相同,但a更弱些C.单色光b的频率小于a的频率D.改变电源的极性不可能有光电流产生二、多项选择题7.物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。对这个实验结果的认识,下列正确的是()A.曝光时间不长时,光的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点B.单个光子的运动没有确定的轨道C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D.只有大量光子的行为才表现出波动性8.在X射线管中,由阴极发射的电子(不计初速度)被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的()A.最短波长为 B.最长波长为C.最小频率为 D.最大频率为9.频率为ν的光照射某金属时,产生光电子的最大初动能为Ekm,则()A.若改用频率为2ν的光照射,该金属产生光电子的最大初动能为2EkmB.若改用频率为2ν的光照射,该金属产生光电子的最大初动能为Ekm+hνC.若改用频率为ν的光照射,该金属产生光电子的最大初动能为Ekm+hνD.若改用频率为ν的光照射,该金属可能不发生光电效应10.下图为用光照射锌板产生光电效应的装置示意图。光电子的最大初动能用Ek表示、入射光的强度用C表示、入射光的波长用λ表示、入射光的照射时间用t表示、入射光的频率用ν表示。则下列说法正确的是()A.Ek与C无关 B.Ek与λ成反比C.Ek与t成正比 D.Ek与ν成线性关系11.某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m、功率为5.0×103W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7m,普朗克常量h=6.63×1034JA.是紫外线B.是红外线C.光子能量约为1.3×1018JD.光子数约为每秒3.8×1016个12.关于光的波粒二象性,下列说法正确的是()A.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的B.光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应则反映了光的波动性C.频率越高的光其粒子性越显著,频率越低的光其波动性越显著D.光表现出波动性时,就不具有粒子性,光表现出粒子性时,就不再具有波动性13.按如图的方式连接电路,当用某种紫光照射阴极K时,电路中的微安表有示数。则下列叙述正确的是()A.如果仅将紫光换成黄光,则微安表一定没有示数B.如果仅将紫光换成紫外线,则微安表一定有示数C.仅将滑动变阻器的滑片向右滑动,则微安表的示数一定增大D.仅将滑动变阻器的滑片向左滑动,则微安表的示数可能不变14.下图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象。由图象可知()A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为ED.由该图象可得出普朗克常量h=15.研究光电效应规律的实验装置如图所示,以频率为ν的光照射光电管电极K时,有光电子产生。光电管K、A极间所加的电压U可由图中的电压表测出,光电流I由图中电流计测出,下列关于光电效应实验规律的说法正确的是()A.降低入射光的频率光电管电极K上有可能无光电子放出B.当滑片P位于P'右端时,电极K、A间所加电压使从电极K发出的光电子加速C.保持入射光频率不变,当增大入射光光强时,图中电流计示数不变D.保持入射光频率、光强不变,若只增大光电管K、A极间所加的加速电压,光电流会趋于一个饱和值##考点规范练37光电效应波粒二象性1.A解析逸出功W0=hν0,W0∝ν0,A正确;只有照射光的频率ν大于金属极限频率ν0,才能产生光电效应现象,B错误;由光电效应方程Ekm=hνW0知,光电子的最大初动能与入射光的频率和金属材料的逸出功都有关系,所以C错误;光强E=nhν,E一定,ν越大,则光子数n越小,单位时间内逸出的光电子数就越少,D错误。2.D解析若光电流已经达到饱和,增加电路中电源电压,电路中光电流也不再增大,A错;将电源极性反接,若加在光电管上的电压小于截止电压,电路中仍然有光电流产生,B错;换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,光子的能量小,但若波长小于极限波长,仍然有光电流产生,C错,D正确。3.A解析依据光电效应方程Ek=hνW0可知,Ekν图线的斜率代表普朗克常量h,因此钨和锌的Ekν图线应该平行。图线在横轴的截距代表极限频率ν0,而ν0=,因此钨的极限频率ν0小些。综上所述,A图正确。4.D解析①弹子球的波长为3.3×10-30m,远小于宏观物质和微观物质的尺寸,故要检测弹子球的波动性几乎不可能,故①正确;②无线电波的波长为3.0×102m,大于普通物体的尺寸,很容易发生衍射,故通常情况下只能表现出波动性,故②正确;③高速射出的电子的波长为1.2×10-10m,与原子的尺寸相接近,故电子通过金属晶体后能够发生衍射现象,故③正确;④根据德布罗意的物质波理论,5.B解析对a光,由光电效应方程有W=Ek,对b光有W=Ek,由以上两式可得Ek,则W=Ek。当改用c光束照射该金属板时,有W=Ek'得Ek'=Ek,故B正确。6.A解析由题图乙可知,单色光a、c的遏止电压相同,根据光电效应方程可知,单色光a和c的频率相同,但a产生的光电流大,说明a光的强度大,选项A正确,B错误;单色光b的遏止电压大于单色光a、c的遏止电压,所以单色光b的频率大于a的频率,选项C错误;光的频率不变,改变电源的极性,只要所加反向电压没达到遏止电压,可能有光电流产生,选项D错误。7.BCD解析单个光子通过双缝后的落点无法预测,大量光子的落点出现一定的规律性,落在某些区域的可能性较大,这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域。光具有波粒二象性,少数光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性。所以正确选项为B、C、D。8.AD解析根据动能定理eU=mv2、光速与波长和频率的关系公式c=λν、光子能量E=hν,依题意有eU≥E,则可得λ≥,ν≤,所以A、D正确。9.BD解析由爱因斯坦光电效应方程hν=W+Ekm,用频率为2ν的光照射时h·2ν=W+Ekm',联立得Ekm'=Ekm+hν,所以A错误,B正确;若改用频率为ν的光照射,可能发生光电效应,也可能不发生光电效应,若发生,则h·ν=W+Ekm″,可得Ekm″=Ekmhν,所以C错误,D正确。10.AD解析由Ek=hνW0知,Ek与照射光的强度及照射时间无关,与ν成线性关系,A、D正确,C错误;由Ek=W0可知,Ek与λ并不成反比关系,B错误。11.BD解析由于该激光器发出的光波波长比可见光还要长,所以发出的是红外线,A错误,B正确;光子能量E=hν=h≈1.3×1019J,C错误,每秒发射的光子数n=≈3.8×1016,D正确。12.AC解析光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的,故A正确。光电效应与康普顿效应都揭示了光的粒子性,故B错误。在光的波粒二象性中,频率越大的光,光子的能量越大,粒子性越显著,频率越小的光其波动性越显著,故C正确。光表现出波动性时,仍具有粒子性,光表现出粒子性时,也仍具有波动性,故D错误。13.BD解析当换用黄光后,入射光的频率减小,但入射光的频率可能仍大于金属的极限频率,发生光电效应,电路中可能有光电流,A错误;当换用紫外线后,入射光的频率增大,一定能产生光电效应现象,则微安表一定有示数,B正确;滑动变阻器的滑片向右滑动,则光电管两极间的电压增大,但电路中的光电流可能已经达到饱和值,保持不变,C错误;滑动变阻器的滑片向左滑动,则光电管两极间的电压减小,但电路中的光电流可能仍为饱和值,保持不变,D正确。14.ABC解析由爱因斯坦的光电效应方程可知,Ek=hνW,对应图线可得该金属的逸出功W=E=hν0,A、B均正确;若入射光