（浙江專版）2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 4 第三節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性課后達(dá)標(biāo)能力提升 新人教版

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1、（浙江專版）2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 4 第三節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性課后達(dá)標(biāo)能力提升 新人教版 一、選擇題 1．關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性 B．運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道 C．波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的 D．實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性 解析：選D．光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，而單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出光

2、的粒子性．光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯．而宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不矛盾的是(　　) A．光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的 B．所有金屬都存在極限頻率 C．光電流隨著入射光增強(qiáng)而變大 D．入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大 解析：選C．按照光的波動(dòng)理論，電子吸收光子的能量需要時(shí)間，因此光電效應(yīng)不可能瞬時(shí)發(fā)生，這與光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性矛盾；按照光的波動(dòng)理論，只要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，電子會(huì)吸收足夠的能量，克服原子的束縛成為光電子，因此所有金屬均可以發(fā)生光電效應(yīng)，這與光電效

3、應(yīng)有極限頻率矛盾；按照光的波動(dòng)理論，照射光越強(qiáng)，電子獲得的能量越大，打出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這與光電效應(yīng)中打出的光子的最大初動(dòng)能與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，而與照射光的頻率有關(guān)矛盾；按照光的波動(dòng)理論也可以得到光越強(qiáng)打出的光電子越多，光電流越大，因此C項(xiàng)正確． 3． 研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是(　　) 解析：選C．由于是強(qiáng)度不同的光照射同種鈉極板，則遏止電壓相同，強(qiáng)度不同，飽和光電流不同．選項(xiàng)C正確． 4．用極微弱的可

4、見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在照相底片上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖象，則(　　) A．圖象甲表明光具有粒子性 B．圖象乙表明光具有波動(dòng)性 C用紫外線觀察不到類似的圖象 D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波 解析：選ABD．圖象甲曝光時(shí)間短，通過(guò)光子數(shù)很少，呈現(xiàn)粒子性．圖象乙曝光時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)了大量光子，呈現(xiàn)波動(dòng)性，故A、B正確；同時(shí)也表明光波是一種概率波，故D也正確；紫外線本質(zhì)和可見(jiàn)光本質(zhì)相同，也可以發(fā)生上述現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤． 5．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)．對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列四個(gè)物理量中，一定不同的是(　　) A．遏止電壓　　　

5、　　　 B．飽和光電流 C．光電子的最大初動(dòng)能 D．逸出功 解析：選ACD．同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同． 6． 如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．由圖象可知(　　) A．該金屬的逸出功等于E B．該金屬的逸出功等于hν0 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E D．入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 解析：選ABC．由愛(ài)因斯坦光

6、電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，當(dāng)ν＝0時(shí)－W0＝Ek，故W0＝E，A項(xiàng)對(duì)；而Ek＝0時(shí)，hν＝W0即W0＝hν0，B項(xiàng)對(duì)；入射光的頻率為2ν0時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm＝2hν0－h(huán)ν0＝hν0＝E，C項(xiàng)對(duì)；入射光的頻率為時(shí)，不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)． 7．一單色光照到某金屬表面時(shí)，有光電子從金屬表面逸出，下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．只增大入射光的頻率，金屬逸出功將減小 B．只延長(zhǎng)入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將增大 C．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大 D．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間將縮短 解析：選ABD．即便增大入射光的頻率，金屬逸出功

7、也將不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，光電子的最大初動(dòng)能由入射光的頻率和逸出功決定，只延長(zhǎng)入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將不變，只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大，故B錯(cuò)誤，C正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于截止頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間幾乎是瞬間的，故D錯(cuò)誤． 8．產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) B．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比 C．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的時(shí)間成正比 D．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系 解析：選AD．發(fā)生光電效

8、應(yīng)，一個(gè)電子獲得一個(gè)光子的能量，Ek＝hν－W0，所以Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與光照射的時(shí)間無(wú)關(guān)，A正確，C錯(cuò)誤；由Ek＝hν－W0＝h－W0可知Ek與λ并非成反比關(guān)系，B錯(cuò)誤；由Ek＝hν－W0可知，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，D正確． 9． 研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，以頻率為ν的光照射光電管電極K時(shí)，有光電子產(chǎn)生．光電管K、A極間所加的電壓U可由圖中的電壓表測(cè)出，光電流I由圖中電流計(jì)測(cè)出，下列關(guān)于光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．降低入射光的頻率有可能光電管電極K上無(wú)光電子放出 B．當(dāng)滑片P位于P′右端時(shí)，電極K、A間所加電壓使從電極K發(fā)出的光電子加速

9、 C．保持入射光頻率、光強(qiáng)不變，若只增大光電管K、A間所加的加速電壓，光電流會(huì)趨于一個(gè)飽和值 D．調(diào)整滑片P、P′的位置，可使光電子從K極發(fā)射后向A極做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電流計(jì)的示數(shù)恰為零時(shí)，電壓表的示數(shù)稱為反向截止電壓 解析：選ACD．降低入射光的頻率，當(dāng)入射光的頻率低于金屬的極限頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，A對(duì)；當(dāng)滑片P位于P′右端時(shí)，電極K、A間所加電壓為反向電壓，此電壓使光電子減速，B錯(cuò)；保持入射光頻率、光強(qiáng)不變，若增加光電管K、A間所加電壓，光電流會(huì)趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)電流就是飽和光電流，C對(duì)；D所敘述的過(guò)程滿足Ek＝eU，D對(duì)． 二、非選擇題 10．(2018·揚(yáng)州市高三調(diào)研測(cè)試)用

10、能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫原子的電離能．現(xiàn)用某一頻率的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質(zhì)量為m)，該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為v，其德布羅意波長(zhǎng)為_(kāi)_______，該入射光子的頻率為_(kāi)_______．(普朗克常量為h) 解析：由德布羅意波的波長(zhǎng)與動(dòng)量關(guān)系可知λ＝＝；由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知hν＝E0＋mv2得ν＝． 答案：見(jiàn)解析 11． 如圖所示，當(dāng)波長(zhǎng)λ＝200 nm的紫外線照射到金屬上時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能E＝3．5 eV．已知普朗克常量h＝6．6×10－34 J·s，光在真空中的傳播速度c＝3．0×108 m/s．求： (1)紫外線的頻率； (2)金屬的逸出功． 解析：(1)ν＝＝1．5×1015 Hz． (2)由E＝hν－W0，得W0＝4．3×10－19 J． 答案：見(jiàn)解析