2024年高考物理总复习一轮考点培优训练3

课时规范练73

基础对点练

1.（发生光电效应的条件）（2023福建泉州质检）某金属在黄光照射下不能发生光电效应，以

下可能使它发生光电效应的是（）

A.增加黄光的照射时间B.增大黄光的照射强度

C.改用红光照射D.改用紫光照射

答案D

解析要使该金属发生光电效应，可以增大入射光的频率（或减短入射光的波长）。延长照

射时间、增大光的强度都不会使金属发生光电效应，所以可能使它发生光电效应的是改

用频率更大的紫光照射，故选Do

2.（光电效应现象）（2022广东江门一模）入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射

光的强度减弱，而频率保持不变，则（）

A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B.逸出的光电子的最大初动能将减小

C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少

D.有可能不发生光电效应

答案C

解析光的强弱影响的是单位时间内发出的光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间

隔,A错误;根据光电效应方程反=痴-Wo可知，入射光的频率不变，则最大初动能不变,B错

俣;单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少,C正确;入射光频率不变，故仍然能

发生光电效应,D错误。

3.（光电效应和康普顿效应）（多选）关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是

（）

A.光电效应中,金属板向外发射的光电子又可以叫作光子

B.用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率

C.对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关

D.石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应

答案BD

解析光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称,A错误;用光照

射金属不能发生光电效应是因为该人射光的频率小于金属的截止频率,B正确;根据光电

效应方程•=Wb+eUc可知，对于同种金属而言（逸出功一样），入射光的频率越大，遏止电

区也越大,即遏止电压与入射光的频率有关,C错误;在石墨时X射线散射时，部分X射线

的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，康普顿效应说明光具有粒子性,D正确。

4.（光电效应方程）（2022湖北七市调研）波长为2的单色光可使某金属发生光电效应，已知

逸出的光电子的最大初动能为Ek,普朗克常量为/?,光速为c,则该金属的逸出功为（）

EkB.后£

，净AA

C.fD.Ek

A

答案B

解析根据光电效应方程以=/w-Wo,频率和波长关系尸三联立解得W（尸岭&,A、C、D

AA

缙误,B正确。

5.（波粒二象性）关于波粒二象性，下列说法正确的是（）

hv电子啰/

•・OA・・O...

q

碰撞前碰掩后

电子束穿过铝箔

光子既有能区也有动用：后的衍射图样

丙丁

A.图甲中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，则其他可见光照射到锌板上也•定可以

发生光电效应

B.图乙中入射光的强度越大，则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大

C.图丙说明光子既有粒子性又有波动性

D.戴维森和汤姆孙利用图丁证明了电子具有波动性

答案D

解析由光电效应可知，当入射光的频率大于金属截止频率时，能发生光电效应，紫光照射

到锌板上可以发生光电效应，但其他可见光的频率比紫光的频率小,不一定比金属截止频

率大，所以其他可见光照射到锌板上不一定发生光电效应，故A错误;由爱因斯坦光也效

应方程反二加・的可知，光电子的最大初动能与光的强度无关，故B错误;图丙说明光子具

有粒子性，故C错误:戴维森和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了题图

T的衍射图样，从而证实电子具有波动性，故D正确。

6.（光电效应规律的理解）（2023河北石家庄模拟）如图为光电倍增管的原理图，管内山一个

阴极K、一个阳极A和若干对倍增电极构成。使用时在阴极K、各倍增电极和阳极A

间加上电压,使阴极K、各倍增电极到阳极A的电势依次升高。当满足一定条件的光照

射阴极K时，就会有电子射出，在加速电场作用下，电子以较大的动能撞击到第一个倍增

电极上，电子能从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阴极A收集到的电子数比最初

从阴极发射的电子数增加了很多倍。下列说法正确的是（）

第一倍增极Di第三倍增极D,阳极A

/\\

阴极K第二倍增极D?第四倍地极D,

A.光电倍增管适用于各种频率的光

B.保持入射光不变，增大各极间的电压，阳极收集到的电子数可能增多

C.增大入射光的频率，阴极K发射出的所有光电子的初动能都会增大

D.保持入射光频率和各极间的电压不变，增大入射光强度不影响阳极收集到的电子数

答案B

解析只有满足一定频率的光照射时才能发生光电效应，从而逸出光电子,可知光电倍增

管并不是适用于各种频率的光,A错误;保持入射光不变，增大各极间的电压，则打到倍增

极的光电子的动能变大，可能有更多的光电子从倍增极逸出,阳极收集到的曲子数可能增

多,B正确;增大入射光的频率，阴极K发射出的光电子的最大初动能变大，并不是所有光

电子的初动能都会增大,C错误;保持入射光频率和各极间的电压不变，增大入射光强度，

则单位时间逸出光电子的数目会增加，阳极收集到的电子数会增加,D错误。

7.（光子能量的计算）（2022全国乙卷）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐

射波长约为6x10,m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光了•数为

3x1014个。普朗克常量为/?=663XIO%J&R约为（）

A.lxlO2mB.3xl02m

C.6xl（）2mD.9xl02m

答案B

解析一个光子的能量为为光的频率,光的波长与频率的关系满足c=2v,光源在时

间，内发出的光子的个数为“二二学/为光源的功率。以光源为原点的球面上每平方

米的光子数相同,半径为R的球的表面积为S=4几股则is时有S=—1m2,联立以上

z=,5X1U77

各式解得R约为3xl（）2m,故B正确。

素养综合练

8.（多选）（2022浙江卷）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子

枪持续发射的电子动量为1.2x10-23kgm/s,然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质

量取9.1xlO31kg,普朗克常量取6.6x10-34j$下列说法正确的是（）

第一《一

A.发射电子的动能约为8.0x10/5j

B.发射电子的物质波波长约为5.5x10"m

C.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉

D.如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样

答案BD

解析根据动量的大小与动能的关系，可知发射电子的动能约为国二1=翳森]

J=8.0X]0-,7J,A错误;发射电子的物质波波长约为吗=黑磊m=5.5xl0-“m,B正确；

物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过

双缝都能发生干涉现象,只是需要大量电子显示出干涉图样C错误,D正确。

9.（2023山东济南一模）光电管是-利利用光照产牛电流的装置，当入射光照在管中金属

板上时，可以形成光电流。卜.表中记录了某同学进行光电管实验时的数据。

入射光子的相对饱和光电逸出光电子的

次数

能量/eV光强流大小/mA最大初动能/eV

14.0弱290.8

24.0中430.8

34.0强60().8

由表中数据得出的以下论断正确的是（）

A.三次实验采用了不同频率的入射光

B.三次实验光电管中的金属板材质不同

C.若入射光子的能量为5.0eV,不论光强多大，饱和光电流一定大于60mA

D.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大初动能为1.8eV

答案D

解析人射光子的能量相同，根据£=机可知三次实验采用了用同频率的入射光,A错误;根

据Ek=/?v-Wo可知,最大初动能相同,则逸出功相同,因此金属板材质相同,B错误;饱和光电

流只与光照强度有关,C错误;根据反1=£l-W(),Ek2=£2-W。,代入数据得Ek2=1.8cV,D正确。

10.(2022山东潍坊一模)如图所示,分别用b两束单色光照射阴极K均可产生光电

流。调节滑片P,当光电流恰好减小到零时M、8对应的电压表示数分别为U八已知

心<”,下列说法正确的是()

——®-------

Li_

A.a光束比b光束弱

Ba光光子动量小于b光光子动量

C.经过同一单缝力光产生的衍射现象更明显

D.经过同一双缝干涉装置得到的图样,a光条纹间距小

答案B

解析由题意可知，。的遏止电E