2020届高考物理二轮复习选考与近代物理微专题突破：光电效应与波粒二象性

1、光电效应与波粒二象性1、下列有关黑体辐射和光电效应的说法中正确的是（）A.在黑体辐射中，随着温度的升高，各种频率的辐射强度都增加，辐射强度极大值向频率较低的方向移动B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说C.用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光遮住一半，则没有光电子飞出D.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比2、通过学习波粒二象性的内容，你认为下列说法符合事实的是（）A.宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性B.光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性C.康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的波长变小了D.对于任何一种金属都存在一个

2、“最大波长”，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光 电效应3、已知钙和钾的截止频率分别为 7.73 1014 Hz和5.44 1014 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4、分别用a b、C三种颜色的光照射某金属板，当用b光照射时，发现从金属表面有光电子逸出，已知三种光的波长关系是a bc,则下列判断正确是（）A.用c光照射这个金属板时，一定不会有光电子逸出B.用a光照射这个金属板时，可能没有光电子逸出C.b光的照射强度越强，相同时间内从金属表面逸出的光电子数就会越多D.

3、b光的照射强度越强，从金属表面逸出的光电子的最大初动能就会越大5、一个德布罗意波波长为1的中子和另一个德布罗意波波长为2的笊核同向正碰后结合成一个笊核，该瓶核的德布罗意波波长为 （）A. 一12B. 1-2-C. -12D. -121 212226、在光电效应实验中，分别用频率为va、vb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Ma和£比。已知普朗克常量ho下列说法正确的是（）A.若VaVb，则一定有Ua UbB.若 Vb,则一定有 EkaEkbC.若 Ua Ub,则一定有 EkaEkbD.若 VaVb,则一定有 hVaEka也 E

4、kb7、用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节AK间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知 （）甲乙A.单色光a的频率高于单色光 c的频率B.单色光a的频率低于单色光 b的频率C.单色光a和c的频率相同，但 a更弱些D.单色光a和b的频率相同，但 a更强些8、如图是研究光电效应实验时，甲、乙、丙三种色光的光电流与电压的关系图，如果甲、乙、 丙三种色光都能使锌板发生光电效应，下列说法正确的是（）A.三种光的频率大小关系为v甲v乙v丙B.甲、乙是同一

5、种色光，且甲光的光强大于乙光的C.甲光、丙光照射锌板时逸出的光电子的最大初动能满足E理 EkWD.若乙、丙两种色光通过同一装置发生双缝干涉，则乙光的相邻两亮纹中心间距较大9、美国物理学家康普顿在研究石墨对 X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了有与入0 射波长相同的成分外，还有波长大于 入0的成分，这个现象称为康普顿效应。 关于康普顿效应， 下列说法正确的是（）A.康普顿效应现象说明光具有波动性B.康普顿效应现象说明光具有粒子性C.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加D.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量减少10、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

6、（直线与横轴的交点坐标为4.27,与纵轴的交点坐标为0.5）.由图可知（）A.该金属的极限频率为4.27 1014HzB.该金属的极限频率为5.5 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 eV11、对于光的波粒二象性的理解，正确的是（）A.大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C.高频光是粒子，低频光是波D.波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著12、如图所示为用光电管研究光电效应实验的示意图，现用频率为M的光照射阴极K,电流表中有电流通过，电路中的滑动变阻器的滑

7、动触头为P。下列说法正确的是（）71：A.当P移动到a端时，电流表中仍有电流通过B.当P向b端滑动时，电流表示数可能不变C.改用频率小于vi的光照射，电流表中一定有电流通过D.改用频率大于vi的光照射，电流表中可能无电流通过13、红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为P 1.0 105W ,所发射的光脉冲持续时间t 1.0 10 11s,波长为 693.4nm( 1nm 10 9m).求：(1) .每个光脉冲的长度。(2) .每个光脉冲含有的光子数。(h 6.63 10 34 J s)14、如图甲所示是研究光电效应规律的光电管.用波

8、长为0.50 pm的绿光照射阴极 K，实验测得流过电流表 G的电流I与A、K之间的电势差UAK从满足如图乙所示的规律，取34 . h 6.63 10 J s.结果保留两位有效数字，求：(1) .每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大的初动能(2) .该阴极材料的极限波长(能使该金属产生光电效应的光的最大波长).答案以及解析1答案及解析:答案：B解析：在黑体辐射中，随着温度的升高，各种频率的辐射强度都增加，辐射强度极大值向波长较短，频率较高的方向移动， 选项A错误；普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假 说，选项B正确；用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光遮住一半，

9、则仍能 发生光电效应有光电子飞出，选项C错误；在光电效应现象中， 光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，但非成正比关系，选项D错误；故选B2答案及解析：答案：B解析：宏观物体的物质波波长非常小 ，非常不容观观察到它的波动性 ，故A错误；现代物理学 已经证实，光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性.故B正确；康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的能量减小，波长变大了，故C错误；根据光电效应发生的条 件可知，对于任何一种金属都存在一个 “最大波长入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应，故D错误故选B,3答案及解析：答案：A解析：根据爱因斯坦光电效应方程得 R=hv-W,

10、又W=hvc,联立得R=hv-hvc,据题可知钙的截 止频率比钾的截止频率大，由上式可知从钙表面逸出的光电子最大初动能较小 ，C错误；由p 、2mEk ,可知从钙表面逸出的光电子的动量较小,D错误；又由 -可知,从钙表面逸出P的光电子的波长较大，故A正确,B错误。4答案及解析：答案：C解析：波长关系为 a b c ,则由 c可知Va Vb Vc .用b光照射该种金属时,能发 V生光电效应，根据发生光电效应的条件知 b光的频率大于金属的截止频率 ，所以用c光照射这 个金属板时可能会发生光电效应 ，用a光照射这个金属板时一定能发生光电效应 ,A、B错误;相同时间内从金属表面逸出的光电子数与入射光的

11、强度有关,b光的照射强度越强，相同时间内从金属表面逸出的光电子数目就会越多，C正确；根据光电效应方程 Ek hv 叫知，释放出的光电子的最大初动能与光的强度无关.故D错误.5答案及解析：答案：A解析：中子的动量pi ,笊核的动量p2 h-,对撞后形成的笊核的动量 P3 P2 pi,所以 12笊核的德布罗意波波长3 1 2 , A正确.p3126答案及解析：答案：C解析：光电子的最大初动能 Ek hv %,巳 Uce,因此有Uce hv %,故若Va 乂，则一定有EkaEkb, U aUb ,选项A、B错误；根据EkUce可知，若UaUb,则一定有EkaEkb ,选项C正确；由于逸出功不变，故逸

12、出功 W hva Eka hvb Ekb ,选项D错误。7答案及解析：答案：B解析：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a、c光对应的截止频率小于 b光的截止频率，根据eU截 1mvm hv W ,入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，a光、c光的截止电压相等，所以 a光、c光的频率相等，且小于 b光频率；当a、c光照射该光电管，因频率相同，则a光对应的光电流大，因此 a光子数多，那么a光的强度较强，故B正确，ACD昔误。故选：B。8答案及解析:答案：BD解析：由题图知,甲、乙两光的遏止电压相同，根据Ek hv双及Ek eUc知，甲光与乙光的 频

13、率相同，且小于丙光的频率，A错误；甲、乙两光的频率相同，说明甲、乙是同一种色光，但 甲光的饱和电流较大，则甲光的光强大于乙光的，B正确；由Ek hv W0, Ek eUc知，丙光照 射锌板时逸出的光电子的最大初动能一定大于甲光照射锌板时逸出的光电子的最大初动cL能,C错误；因为乙光频率小于丙光频率 ，由,知，乙光波长大于丙光波长，再由x -知，通过同一装置发生双缝干涉 ，乙光的相邻两亮纹中心间距较大,D正确。9答案及解析：答案：BD解析：康普顿用光子的模型成功地解释了康普顿效应，在散射过程中X射线的光子与晶体中的电子碰撞时要遵循动量守恒定律和能量守恒定律，故BD正确,AC错误。10答案及解析：

14、答案：AC解析：根据光电效应方程 Ek h h 0,结合题图知，该金属的极限频率为4.27 1014 Hz,选项A正确，B错误；根据光电效应方程 Ek h h 0知，该图线的斜率表示普朗克常量,选项C正确；该金属的逸出功W逸hv00.5eV(5.5 4.27) 1014 Hz-144.27 10 Hz1.74eV ,选项D错误.11答案及解析：答案：AD解析：光具有波粒二象性，大量光子显示波动性、个别光子显示出粒子性；光传播时显示波动 性，与物质相互作用时显示粒子性 ；频率高时显示粒子性，频率低时显示波动性.故B、C错 误,A、D正确.12答案及解析:答案：AB解析：当P移动到a端时，由于光电

15、效应，依然有光电流产生，电流表中仍有电流通过,A正确;当滑动触头向b端滑动时，Uak增大，阳极A吸收光电子的能力增强，光电流会增大，当射出的所有光电子都能到达阳极 A时，光电流达到最大，即饱和电流，若在滑动P前，光电流已经达到 饱和电流，当P向b端滑动的过程中，电流表示数不变，B正确；因为不知道阴极 K的截止频率，所以改用频率小于M的光照射，不一定能发生光电效应，电流表中不一定有电流通过，C错误;改用频率大于Vi的光照射时，依然能够发生光电效应，电流表中一定有电流通过，D错误。13答案及解析:答案：(1).由 L c t,所以 L 3 108 1.0 10 11 3 10 3(m)(2).激光器的发射功率为P,每个脉冲的能量 E p t一cc又Q E nh , p t nh P th