（京津鲁琼版）2020版高考物理总复习第十五章第1节波粒二象性检测（含解析）.docx

波粒二象性 (建议用时：30分钟)【A级基础题练熟快】1(多选)(2016高考全国卷改编)现用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，始终有光电流产生解析：选AC.根据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱和光电流变大，选项A正确；由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电子最大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光强都有关，选项B错误，C正确；保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发生光电效应，没有光电流产生，选项D错误2(2019茂名模拟)用一束紫外线照射某金属时不能发生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是()A改用红光照射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解析：选B.根据光电效应发生的条件0，必须用能量更大，即频率更高的粒子照射能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关X射线的频率大于紫外线的频率故A、C、D错误，B正确3关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()A发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C发生光电效应的反应时间一般都大于107 sD只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生解析：选A.发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，选项A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，选项B错误；发生光电效应的反应时间一般都不超过109 s，选项C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能发生，选项D错误4(多选)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解析：选AB.光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A正确，选项C错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波长公式和p22mEk知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误5已知钙和钾的截止频率分别为 7.73 1014 Hz 和5.441014 Hz，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，钙逸出的光电子具有较大的()A波长B频率C能量 D动量解析：选A.根据爱因斯坦光电效应方程mvhW.由题知W钙W钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小根据p及p和c知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小选项A正确，选项B、C、D错误6(多选)(2019成都检测)如图所示为光电管的工作电路图，分别用波长为0、1、2的单色光做实验，已知102.当开关闭合后，用波长为0的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数则下列说法正确的是()A光电管阴极材料的逸出功与入射光无关B若用波长为1的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零C若仅增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大D若仅将电源的正、负极对调，则电流表的示数可能为零解析：选AD.光电管阴极材料的逸出功只与材料有关，而与入射光的频率、入射光的强度无关，A正确；用波长为0的光照射阴极K时，电路中有光电流，可知波长为0的光照射阴极K时，发生了光电效应；若用波长为1(10)的光照射阴极K时，虽然入射光的频率变小，但仍可能大于阴极的极限频率，仍可能发生光电效应，因此电流表的示数可能不为零，B错误；仅增大电路中电源的电动势，光电管两端电压增大，当达到饱和电流后，电流表的示数不再增大，C错误；将电路中电源的正、负极对调，光电子做减速运动，若电子到达不了阳极，则此时电流表的示数为零，D正确7某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料()材料钠铜铂极限波长(nm)541268196A.仅钠能产生光电子B仅钠、铜能产生光电子C仅铜、铂能产生光电子 D都能产生光电子解析：选D.根据爱因斯坦光电效应方程可知，只有光源的波长小于某金属的极限波长，才有光电子逸出，该光源发出的光的波长有一部分小于100 nm，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故D正确，A、B、C错误8(多选)利用金属晶格(大小约1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是()A该实验说明了电子具有波动性B实验中电子束的德布罗意波的波长为C加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显解析：选AB.能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；由德布罗意波的波长公式及动量p，可得，B正确；由可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C错误；用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故D错误9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()解析：选A.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，选项A图正确【B级能力题练稳准】10(2019山东泰安一模)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为0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1(10)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2(20)的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故C错误；若换用波长为2(20)的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，故D正确11(多选)(2019湖南长沙模拟)金属钙的逸出功为4.31019 J，普朗克常量h6.61034 Js，光速c3.0108 m/s，以下说法正确的是()A用波长为400 nm的单色光照射金属钙，其表面有光子逸出B用波长为400 nm的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象C若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大D若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少解析：选AD.波长为400 nm的单色光的光子能量为Eh4.951019 J，大于钙的逸出功，可以产生光电效应现象根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于入射光的频率而与其强度无关，但强度决定了单位时间内发射的光电子数的多少，选项A、D正确12(多选)用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5 eV 的光照射到光电管上时，电流表G的示数为0.2 mA.移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0.则()A光电管阴极的逸出功为1.8 eVB开关S断开后，没有电流流过电流表GC光电子的最大初动能为0.7 eVD改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小解析：选AC.该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0，则知光电子的最大初动能为0.7 eV，根据光电效应方程EkmhW0，得逸出功W01.8 eV，故选项A、C正确；当开关S断开后，用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故选项B错误；改用能量为1.5 eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，选项D错误13(2019湖北八校联考)表中是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率的几组数据Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878/1014 Hz5.6445.8886.0986.3036.501由以上数据应用Excel描点连线，可得直线方程，如图所示则这种金属的截止频率约为()A3.51014Hz B4.31014HzC5.51014Hz D6.01014Hz解析：选B.遏止电压为零时，入射