专题12.2 光电效应　波粒二象性（练）（解析版）.doc

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1、专题12.2 光电效应波粒二象性1（广东省茂名一中2019届模拟）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【答案】B【解析】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B2（福建省三明一中2019届模拟）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

2、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【答案】AD【解析】每种金属都有它的极限频率0，只有入射光子的频率大于极限频率0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3(北京西城区2019届一模)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

3、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(106 W)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c3108 m/s，普朗克常量h6.61034 Js)()A1023B1027 C1031D1035【答案】C【解析】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Ent0，由h和得Ent0h，则有nt0hPt0，代入数据，最终可得n的数量级约为1031，故C正确4（安徽省阜阳一中2019届模拟）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

4、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【答案】AB【解析】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，可知两者动能不相等，D错误5(河北邢台一中2019届联考)若能量为E0的光子照射到某金属表面时，从金

5、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()AE0EBE0E C2ED2E0E【答案】A【解析】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EE0W0；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Ekm2E0W0E0E.6（吉林省松原一中2019届模拟）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随入射光频率变化的Ek图象已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV.若将二者的图线画在同一个Ek坐

6、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()【答案】A【解析】依据光电效应方程EkhW0可知，Ek图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的Ek图线应该平行图线的横轴截距代表截止频率0，而0，因此钨的截止频率小些，综上所述，A图正确7(河北唐山一中2019届一模)在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为时，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 B该金属的逸出功为eUhC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【答案】AD【解析】设该金属的截止频率为0，则有hh0eU，0，

7、故A正确；该金属的逸出功W0h0heU，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hh0eU可知，增大入射光的频率，遏止电压增大，故D正确8(黑龙江七台河一中2019届模拟)如图所示，当开关S断开时，用光子能量为3.5 eV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1.5 V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.5 V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为()A1.5 eV B2.0 eV C3.5 eV D5.0 eV【答案】B【解析】根据题意此时光电子的最大初动能EkmeUc1.5 eV；

8、根据爱因斯坦光电效应方程有WhEkm3.5 eV1.5 eV2.0 eV，故B正确9（山东省青岛二中2019届模拟）下列说法错误的是()A黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关B德布罗意提出了实物粒子也具有波动性的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想C用频率一定的光照射某金属发生光电效应时，入射光越强，单位时间发出的光电子数越多D光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性【答案】A【解析】根据黑体辐射规律知，黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与黑体的温度有关，A错误。德布罗意首先提出了物质波的猜想，之后电子衍射实验证实了他的猜想，B正确。用频率一定的光照射某金属发生光电效应时，入射光

9、越强，则光束中的光电子的数目越多，单位时间发出的光电子数越多，C正确。光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性，D正确。10. （广东省肇庆一中2019届模拟）某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系如图所示，E、0为已知量。由图线信息可知()A逸出功W0EB图象的斜率表示普朗克常量的倒数C图中E与0的值与入射光的强度、频率均无关D若入射光频率为30，则光电子的最大初动能为3E【答案】AC【解析】根据光电效应方程EkhW0知，Ek0时，有h0W00，所以逸出功W0h0，由题图可知，0时，得E0W0，所以W0E，A正确。根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0知，任何一种金属的

10、逸出功W0一定，说明Ek随频率的变化而变化，且是线性关系，直线的斜率等于普朗克常量，B错误。根据A的分析可知，E等于金属的逸出功，所以题图中E与0的值与入射光的强度、频率均无关，C正确。根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，若入射光频率为30，则光电子的最大初动能为2E，D错误。11（陕西省宝鸡一中2019届模拟）如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率变化的函数关系图象。对于这两个光电管，下列判断正确的是()甲乙A因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同B光电子的

11、最大初动能不同C因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D两个光电管的Uc图象的斜率可能不同【答案】ABC【解析】根据光电效应方程有EkmhW0，根据能量守恒定律得eUcEkm，联立得eUchW0，即Uc，可知，入射光的频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压Uc也不同，A正确。根据光电效应方程EkmhW0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能不同，B正确。虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流也可能相同，C正确。由Uc可知，Uc图象的斜率kC(常数)，所以两个光电管的Uc图象的斜率一定相同，D错误。12（甘肃省

12、天水一中2019届模拟）下列说法中正确的是()A一群氢原子处于n3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子B一个氢原子由n3的激发态向低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子C实际上，原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的D粒子散射实验揭示了原子具有核式结构【答案】BD【解析】一群氢原子处于n3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出3种不同频率的光子，A错误。一个氢原子由n3的激发态向低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子，分别为n3到n2，n2到n1，B正确。原子中的电子没有确定的轨道，在空间各处出现的概率是不一样的，而玻尔的氢原子模型作出了定态与跃迁的假设，成功解释

13、了氢原子光谱的实验规律，C错误。粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，D正确。13（宁夏银川一中2019届模拟）下列五幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()甲乙 丙丁A如图甲：原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的B如图乙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子C如图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能D如图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一【答案】AD【解析】原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，A正确。卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，B错误。用中子

14、轰击铀核使其发生裂变，C错误。普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，D正确。14（四川省达州一中2019届质检）如图为氢原子能级图。现有一群处于n4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13 eV的某金属，已知电子的电荷量为1.61019 C，则()A这些氢原子能辐射出3种不同频率的光子B这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值为1.71018 J【答案】D【解析】根据C6知，这些氢原子可以辐射出6种不同频率的光子，A错误。这些氢原子辐射出光子后，电子的动

15、能增大，电势能减小，总能量会减小，B错误。氢原子由n4跃迁到n3产生的光的能量E43E4E30.85 eV(1.51 eV)0.66 eVb，则一定有UaUb B若ab，则一定有EkaEkbC若UaUb，则一定有EkaEkb D若ab，则一定有haEkahbEkb【答案】BC【解析】光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eUEk，根据光电效应方程可知EkhW0，若ab，则EkaEkb，UaUb，选项A错误，选项B正确；若UaUb，则EkaEkb，选项C正确；由光电效应方程可得W0hEk，则haEkahbEkb，选项D错误。5.(2016全国卷)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是()A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关【答案】AD【解析】根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于截止频率，则没有光电流产生，故C错误，D正确。