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2019-2020年高考物理大一輪復習 第十三章 第二節(jié) 光電效應、波粒二象性課后達標檢測 一、選擇題 1．(xx蘇北四市調研)下列說法中正確的是(　　) A．光電效應現象說明光具有粒子性 B．普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說 C．愛因斯坦建立了光量子理論，成功地解釋了光電效應現象 D．運動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質波的波長越長 解析：選ABC.光電效應現象說明光是一份一份的，即光具有粒子性，A正確；由物理學史知B、C正確；物質波的波長與運動物體的動量有關系，動量越小波長越長，D錯誤． 2．用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在照相底片上先后出現如圖甲、乙、丙所示的圖象，則(　　) A．圖象甲表明光具有粒子性 B．圖象乙表明光具有波動性 C．用紫外光觀察不到類似的圖象 D．實驗表明光是一種概率波 解析：選ABD.圖象甲曝光時間短，通過光子數很少，呈現粒子性．圖象乙曝光時間長，通過了大量光子，呈現波動性，故A、B正確；同時也表明光波是一種概率波，故D也正確；紫外光本質和可見光本質相同，也可以發(fā)生上述現象，故C錯誤． 3．在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的(　　) A．頻率　　　　　　　　 B．強度 C．照射時間 D．光子數目 解析：選A.由Ek＝hν－W知光電子的最大初動能取決于入射光的頻率． 4．(xx高考江蘇卷)已知鈣和鉀的截止頻率分別為 7.73 1014 Hz 和5.441014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的(　　) A．波長 B．頻率 C．能量 D．動量 解析：選A.根據愛因斯坦光電效應方程mv＝hν－W.由題知W鈣>W鉀，所以鈣逸出的光電子的最大初動能較?。鶕＝及p＝和c＝λν知，鈣逸出的光電子的特點是：動量較小、波長較長、頻率較?。x項A正確，選項B、C、D錯誤． 5．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，則(　　) A．從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加 B．逸出的光電子的最大初動能將減小 C．單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目將減小 D．有可能不發(fā)生光電效應 解析：選C.只要入射光頻率不變，光電效應仍能發(fā)生，且由Ekm＝hν－W知光電子的最大初動能不變，B、D錯；若入射光強度減弱，則單位時間內逸出的光電子數目將減小，但發(fā)生光電效應的時間間隔不變，A錯，C對． 6.(xx鄭州模擬)甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光頻率間的函數關系分別如圖中的Ⅰ、Ⅱ所示．下列判斷正確的是(　　) A．Ⅰ與Ⅱ不一定平行 B．乙金屬的極限頻率大 C．圖象縱軸截距由入射光強度判定 D．Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，與入射光和金屬材料均無關系 解析：選BD.Ek－ν圖象的斜率表示普朗克常量，圖線與ν軸交點的橫坐標表示極限頻率，圖線與Ek軸交點的縱坐標的絕對值為逸出功，由金屬材料判定，故B、D正確． 7．(xx陜西師大附中檢測)用a、b兩種不同頻率的光分別照射同一金屬板，發(fā)現當a光照射時驗電器的指針偏轉，b光照射時指針未偏轉，以下說法正確的是 (　　) A．增大a光的強度，驗電器的指針偏角一定減小 B．a光照射金屬板時驗電器的金屬小球帶負電 C．a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長 D．若a光是氫原子從n＝4的能級向n＝1的能級躍遷時產生的，則b光可能是氫原子從n＝5的能級向n＝2的能級躍遷時產生的 解析：選CD.增大a光的強度，從金屬板中打出的光電子數增多，驗電器帶電荷量增大，指針偏角一定增大，A錯誤．a光照射到金屬板時發(fā)生光電效應現象，從金屬板中打出電子，金屬板帶正電，因此，驗電器的金屬小球帶正電，B錯誤．發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，因此a光的頻率大于b光的頻率，a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長，C正確．氫原子從n＝4的能級向n＝1的能級躍遷時產生的光子能量大于氫原子從n＝5的能級向n＝2的能級躍遷時產生的光子能量，D正確． 8．在做光電效應實驗時，某金屬被光照射產生了光電效應，實驗測得光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率ν的關系如圖所示，C、ν0為已知量．由圖線可知(　　) A．普朗克常量的數值 B．該金屬的逸出功 C．該金屬的極限頻率 D．入射光的頻率增大，金屬的極限頻率隨之增大 E．入射光的頻率加倍，光電子的最大初動能加倍 解析：選ABC.根據愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0，Ek－ν圖象的斜率等于普朗克常量，A正確，Ek－ν圖象在縱軸上的截距的絕對值表示逸出功，B正確；當Ek＝0時，ν＝ν0，極限頻率為ν0，C正確；金屬的極限頻率是常量，D錯誤；根據Ek＝hν－W0，光電子的最大初動能不與入射光頻率成正比，E錯誤． 9．產生光電效應時，關于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是(　　) A．對于同種金屬，Ek與照射光的強度無關 B．對于同種金屬，Ek與照射光的波長成反比 C．對于同種金屬，Ek與照射光的時間成正比 D．對于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關系 E．對于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關系 解析：選ADE.發(fā)生光電效應，一個電子獲得一個光子的能量，Ek＝hν－W0，所以Ek與照射光的強度無關，與光照射的時間無關，A正確，C錯誤；由Ek＝hν－W0＝h－W0可知Ek與λ并非成反比關系，B錯誤；由Ek＝hν－W0可知，Ek與光的頻率成線性關系．若頻率不變，Ek與W0成線性關系，D、E正確． ☆10.研究光電效應電路如圖所示，用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的是(　　) 解析：選C.由于是強度不同的光照射同種鈉極板，則遏止電壓相同，強度不同，飽和光電流不同．選項C正確． 二、非選擇題 11．紫光在真空中的波長為4.510－7 m，問： (1)紫光光子的能量是多少？ (2)用它照射極限頻率為ν0＝4.621014 Hz的金屬鉀能否產生光電效應？若能產生，則光電子的最大初動能為多少？(h＝6.6310－34 Js) 解析：(1)E＝hν＝h＝4.4210－19 J. (2)ν＝＝6.671014 Hz，因為ν>ν0，所以能產生光電效應．光電子的最大初動能為 Ekm＝hν－W0＝h(ν－ν0)＝1.3610－19 J. 答案：(1)4.4210－19 J　(2)能　1.3610－19 J ☆12.如圖所示，當開關S斷開時，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現電流表讀數不為零．合上開關，調節(jié)滑動變阻器，發(fā)現當電壓表讀數小于0.60 V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60 V時，電流表讀數為零． (1)求此時光電子的最大初動能的大??； (2)求該陰極材料的逸出功． 解析：設用光子能量為2.5 eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0 當反向電壓達到U0＝0.60 V以后，具有最大初動能的光電子達不到陽極，因此eU0＝Ekm 由光電效應方程知Ekm＝hν－W0 由以上二式得Ekm＝0.6 eV，W0＝1.9 eV. 答案：(1)0.6 eV　(2)1.9 eV