2018年高考物理一轮复习 专题50 光电效应 波粒二象性（练）（含解析）.doc

1、专题50 光电效应 波粒二象性1（多选）某半导体激光器发射波长为1.510-6m，功率为5.010-3W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7m，普朗克常量h6.6310-34Js，该激光器发出的是： （ ）A是紫外线 B是红外线 C光子能量约为1.310-18J D光子数约为每秒3.81016个【答案】BD【名师点睛】解决本题的关键熟悉电磁波谱中波长的大小关系，以及掌握光子能量与波长的大小关系。2（多选）研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v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

2、的说法中，正确的是： （ ）A降低入射光的频率有可能光电管电极K上无光电子放出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【答案】AD【名师点睛】本题考查了光电效应的应用，涉及到的知识点也较多，要仔细分析，注意理解光电子在电场中加速还是减速是解题的关键3（多选）黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知： （ ）A随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都增加C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短

3、的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动【答案】ACD【解析】由图可知，随着温度的升高，各种波动的辐射强度都有增加，且随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动故A、C、D正确，B错误。【名师点睛】根据黑体辐射的实验规律图分析辐射强度与温度的关系，以及辐射确定的极大值随着温度变化的关系。4（多选）已知钙和钾的截止频率分别为和z，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钾逸出的光电子具有较大的： （ ）A波长 B频率 C能量 D动量【答案】BCD【解析】根据爱因斯坦光电效应方程得：Ek=h-W0，又 W0=hc；联立得：

4、Ek=h-hc，据题钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钾表面逸出的光电子最大初动能较大，由，可知钾光电子的动量较大，根据可知，波长较小，则频率较大故A错误，BCD正确故选BCD【名师点睛】解决本题的关键要掌握光电效应方程Ek=h-W0，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系.5已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线在水中传播时的波长（电子质量me=9.1110-31kg，普朗克常量h=6.6310-34Js，1eV=1.6010-19J， 水的折射率n = 1.33）【答案】【名师点睛】明确爱因斯坦的光子

5、说的内容和正确应用光电效应方程。光子说、光电效应方程、能量守恒定律，比较简单，但是在运算中容易出错。1关于光电效应的说法正确的是： （ ）A光电子的最大初动能与入射光频率成正比B逸出功与入射光的频率有关C某金属在一束紫外光照射下发生光电效应，若改用一束强度更弱的紫外光照射，也一定会产生光电效应D在光电效应实验中，若加大正向电压，则饱和光电流也增大。【答案】C【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大，选项A错误；逸出功只于金属本身决定，但是与入射光的频率无关，选项B错误；发生光电效应只于入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，某金属在一束紫外光照射下发生光电

6、效应，若改用一束强度更弱的紫外光照射，也一定会产生光电效应，选项C正确；在光电效应实验中，饱和电流与光强有关，故光强不变，若加大正向电压，则饱和光电流不变，选项D错误。【名师点睛】此题是对光电效应的考查；要知道光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关；最大初动能随入射光的频率增大而增大；饱和光电流大小与入射光的强度成正比.2（多选）如图是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，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h0C入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2ED该图线的斜率表示普朗克常量【答案】ABD【名师

7、点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程Ekm=hv-W0，能够结合图线得出逸出功的大小和普朗克常量，能灵活运用光电效应方程。3（多选）美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h。电子电量用e表示，下列说法正确的是： （ ）A入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动B增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C由图像可知，这种金属的截止频率为D由图像可求普朗克常量表达式为【答案】CD【解析】入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，故A错

8、误；根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故B错误；根据，解得，图线的斜率，则，当遏止电压为零时，故C、D正确。【名师点睛】入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，遏止电压增大根据光电效应方程得出的关系式，通过关系式得出斜率、截距表示的含义。4（多选）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知： （ ）A该金属的截止频率为4.27 x 1014HzB该金属的截止频率为5.5 x 1014HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为0.5 eV【答案】AC【名师点睛】解决本

9、题的关键掌握光电效应方程，以及知道逸出功与极限频率的关系，结合数学知识即可进行求解5已知锌板的极限波长0372 nm.今用处于n2激发态的氢原子发出的光照射锌板，已知氢原子能级公式EnE1，E113.6 eV，电子质量me9.11031 kg，问：(1)氢原子发出光子的能量多大；(2)锌板发生光电效应时，光电子的最大初动能是多少；(3)具有最大初动能的电子对应的德布罗意波长多大【答案】(1)1.6321018 J(2)1.0971018 J(3)4.71010 m【解析】(1)氢原子n2能级的能量值E2E13.4 eV发出光子的能量hE2E110.2 eV1.6321018 J.(2)锌板的逸

10、出功WJ5.351019 J由光电效应方程EkhW1.6321018 J5.351019 J1.0971018 J.(3)由动能与动量的关系Ek，得电子动量pekgm/s1.411024 kgm/s由德布罗意关系得4.71010 m.【名师点睛】正确掌握光电效应方程以及德布罗意关系是解决本题的关键1【2017新课标卷】（多选）在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是： （ ）A若ab，则一定有Uab，则一定有EkaEkbC若UaUb，则一定有Ekab，则一定有

11、haEkahbEkb【答案】BC【名师点睛】本题主要考查光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；光电子的最大初动能和遏止电压由照射光的频率和金属的逸出功决定；逸出功由金属本身决定，与光的频率无关。2【2017北京卷】2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm（1 nm=109 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。

12、据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.61034 Js，真空光速c=3108 m/s）： （ ）A1021 J B1018 J C1015 J D1012 J【答案】B【解析】一个处于极紫外波段的光子的能量约为，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量稍大，因此数量级应相同，故选B。【名师点睛】根据题意可知光子的能量足以电离一个分子，因此该光子的能量应比该分子的电离能大，同时又不能把分子打碎，因此两者能量具有相同的数量级，不能大太多。3【2016全国新课标卷】（多选）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

13、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入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D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E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】ACE【名师点睛】本题主要考查光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；本题涉及的光电效应知识较多，很多结论都是识记的，注意把握现象的实质，明确其间的联系与区别；平时积累物理知识。4【2015江苏12C（1）】（多选）波粒二象性时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，它们的德布罗意波也相等【答案】AB【解析】 光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即C错误；根据的德布罗意波长公式，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所