（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練68 光電效應(yīng) 波粒二象性（含解析）新人教版

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1、考點(diǎn)規(guī)范練68　光電效應(yīng)　波粒二象性 一、單項(xiàng)選擇題 1.(2017·上海卷)光子的能量與其(　　) A.頻率成正比 B.波長成正比 C.速度成正比 D.速度的二次方成正比 2.(2018·河北保定二模)如圖所示,在驗(yàn)電器上安裝一個(gè)銅網(wǎng),使其帶電,驗(yàn)電器金屬箔張開一定角度。用紫外線照射銅網(wǎng),驗(yàn)電器金屬箔的張角保持不變。再將一塊鋅板放置在該銅網(wǎng)后面一定距離處,用同一紫外線照射鋅板時(shí),發(fā)現(xiàn)金屬箔張開角度減小。下列相關(guān)說法正確的是(　　) A.增加紫外線的強(qiáng)度照射銅網(wǎng),金屬箔張角將變大 B.紫外線的頻率大于金屬鋅的截止頻率 C.銅網(wǎng)帶負(fù)電 D.改用紫光照射鋅板,驗(yàn)電器的金屬箔張

2、角也一定減小 3.某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成,不同波長的光的強(qiáng)弱如圖所示,表中給出了一些材料的極限波長,用該光源發(fā)出的光照射表中材料(　　) 材料 鈉 銅 鉑 極限波長/nm 541 268 196 A.僅鈉能產(chǎn)生光電子 B.僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子 C.僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子 D.都能產(chǎn)生光電子 4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,先后用兩束光照射同一個(gè)光電管,若實(shí)驗(yàn)所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示,則下列說法正確的是(　　) A.a光頻率大于b光頻率 B.a光波長大于b光波長 C.a光強(qiáng)度高于b光強(qiáng)度 D.a光照射光電管時(shí)產(chǎn)生光電子的最大

3、初動(dòng)能較大 二、多項(xiàng)選擇題 5.實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是(　　) A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣 B.β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡 C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) 6.(2018·重慶萬州月考)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng),其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像如圖所示。則由圖像可知(　　) A.該金屬的逸出功等于hν0 B.遏止電壓是確定的,與入射光的頻率無關(guān) C.入射光的頻率為2ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0 D.入射光的頻率為3ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子

4、的最大初動(dòng)能為hν0 7.(2018·遼寧師大附中期中)右圖是研究光電效應(yīng)的電路,陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極,K在受到光照時(shí)能夠發(fā)射光電子。陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子,在電路中形成光電流。如果用單色光a照射陰極K,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);用單色光b照射光電管陰極K時(shí),電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是(　　) A.a光的波長一定小于b光的波長 B.只增加a光的強(qiáng)度,可使通過電流表的電流增大 C.只增加a光的強(qiáng)度,可使逸出的光電子的最大初動(dòng)能變大 D.用單色光a照射陰極K,當(dāng)電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)時(shí),電流表的讀數(shù)可能減為零 8.(2018·山東濰坊模擬)如圖所示

5、,真空中金屬板M上方存在一垂直紙面向里的矩形有界磁場,邊界ON到M板的距離為d。用頻率為ν的紫外線照射M板(接地),只要磁感應(yīng)強(qiáng)度不大于B0,就有電子越過邊界ON。已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,普朗克常量為h。以下說法正確的是(　　) A.若增大紫外線的照射強(qiáng)度,單位時(shí)間從M板逸出的電子增多 B.若減小紫外線的照射強(qiáng)度,電子從M板逸出的最大初動(dòng)能減小 C.從M板逸出電子的最大初動(dòng)能為e2B02d22m D.該金屬的逸出功為hν-e2B02d28m 三、非選擇題 9.幾種金屬的逸出功W0見下表: 金屬 鎢 鈣 鈉 鉀 銣 W0/(×10-19 J) 7.26

6、5.12 3.66 3.60 3.41 用一束可見光照射上述金屬的表面,請通過計(jì)算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)。已知該可見光的波長范圍為4.0×10-7~7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。 考點(diǎn)規(guī)范練68　光電效應(yīng)　波粒二象性 1.A　解析由E=hν、c=λν得E=hν=hcλ,可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比,A正確,B錯(cuò)誤;由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的,C、D錯(cuò)誤。 2.B　解析根據(jù)用紫外線照射銅網(wǎng),驗(yàn)電器金屬箔的張角保持不變;再將一塊鋅板放置在該銅網(wǎng)后面一定距離處,用同一紫外線照射鋅板時(shí),發(fā)現(xiàn)金屬箔張開角度減小

7、,說明逸出的光電子跑到銅網(wǎng)上,導(dǎo)致其電荷量減小,當(dāng)增加紫外線的強(qiáng)度照射銅網(wǎng),金屬箔張角將變得更小,由此可知,銅網(wǎng)帶正電,A、C錯(cuò)誤;只有紫外線的頻率大于金屬鋅的截止頻率,才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),B正確;根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生條件,當(dāng)用紫光照射時(shí),由于紫光頻率小于紫外線,因此可能不發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則驗(yàn)電器金屬箔不一定張開,D錯(cuò)誤。 3.D　解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知,只要光源的波長小于某金屬的極限波長,就有光電子逸出,該光源發(fā)出的光的波長最小的小于100nm,小于鈉、銅、鉑三個(gè)的極限波長,都能產(chǎn)生光電子,D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 4.C　解析對(duì)同一光電管,不論對(duì)哪種光,極限頻率和金屬的逸出功相同

8、,由題圖可知,對(duì)a、b兩種光,反向截止電壓相同,說明光的頻率、波長相同,A、B錯(cuò)誤;a光照射時(shí)的飽和光電流比b光照射時(shí)的飽和光電流大,說明a光強(qiáng)度高于b光強(qiáng)度,C正確;金屬的逸出功及照射光的頻率相同,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知,光照射光電管時(shí)產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能相同,D錯(cuò)誤。 5.ACD　解析電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣,可以說明電子是一種波,A正確;β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡,可以說明β射線是一種粒子,B錯(cuò)誤;人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu),中子衍射說明中子是一種波,C正確;人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),利用了電子束的衍射現(xiàn)象,說明電子束是一種波,D正確

9、。 6.AC　解析當(dāng)遏止電壓為零時(shí),最大初動(dòng)能為零,則入射光的能量等于逸出功,所以W0=hν0,A正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W0和-eUc=0-Ekm得,Uc=heν-W0e,可知當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系,B錯(cuò)誤;從圖像上可知,逸出功W0=hν0,根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=h·2ν0-W0=hν0,C正確;Ekm=h·3ν0-W0=2hν0,D錯(cuò)誤。 7.ABD　解析用一定頻率的a光照射光電管時(shí),電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),知νa>ν0,由λ=vf知a光的波長小于b光的波長,A正確;只增加a光的強(qiáng)度,即增加了光子的個(gè)數(shù),則產(chǎn)生的光電子數(shù)目增多,光電流

10、增大,使通過電流表的電流增大,B正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W,最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān),與強(qiáng)度無關(guān),故只增加a光的強(qiáng)度,逸出的電子最大初動(dòng)能不變,C錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W,根據(jù)動(dòng)能定理若qU=0-Ek,則光電子無法到達(dá)陽極A,電流表示數(shù)為零,D正確。 8.AD　解析增大照射光的光照強(qiáng)度,即單位時(shí)間光子數(shù)增多,照射M板,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加,A正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,可知光電子的最大初動(dòng)能與照射光的強(qiáng)度無關(guān),B錯(cuò)誤;由題意可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí),沿水平方向射出的電子運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)與NO相切,即r=d2,結(jié)合qvB0=mv2r和Ek=12mv2,聯(lián)立可得Ek=e2B02d28m,逸出功W0=hν-e2B02d28m,C錯(cuò)誤,D正確。 9.解析光子的能量E=hcλ 取λ=4.0×10-7m,則E≈5.0×10-19J 根據(jù)E>W0判斷,鈉、鉀、銣能發(fā)生光電效應(yīng)。 答案見解析 4