2022届高三物理大一轮复习-第13章-第2节-光电效应、波粒2象性-课后达标检测-.docx

一、选择题
1．(2021·苏北四市调研)下列说法中正确的是(　　)
A．光电效应现象说明光具有粒子性
B．普朗克在争辩黑体辐射问题时提出了能量子假说
C．爱因斯坦建立了光量子理论，成功地解释了光电效应现象
D．运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越长
解析：选ABC.光电效应现象说明光是一份一份的，即光具有粒子性，A正确；由物理学史知B、C正确；物质波的波长与运动物体的动量有关系，动量越小波长越长，D错误．
2．用极微弱的可见光做双缝干涉试验，随着时间的增加，在照相底片上先后毁灭如图甲、乙、丙所示的图象，则(　　)

A．图象甲表明光具有粒子性
B．图象乙表明光具有波动性
C．用紫外光观看不到类似的图象
D．试验表明光是一种概率波
解析：选ABD.图象甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性．图象乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故A、B正确；同时也表明光波是一种概率波，故D也正确；紫外光本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，故C错误．
3．在光电效应试验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的(　　)
A．频率　　　　　　　　 B．强度
C．照射时间 D．光子数目
解析：选A.由Ek＝hν－W知光电子的最大初动能取决于入射光的频率．
4．(2022·高考江苏卷)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
解析：选A.依据爱因斯坦光电效应方程mv＝hν－W.由题知W钙>W钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小．依据p＝及p＝和c＝λν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．
5．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放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小
D．有可能不发生光电效应
解析：选C.只要入射光频率不变，光电效应仍能发生，且由Ekm＝hν－W知光电子的最大初动能不变，B、D错；若入射光强度减弱，则单位时间内逸出的光电子数目将减小，但发生光电效应的时间间隔不变，A错，C对．
6.(2021·郑州模拟)甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示．下列推断正确的是(　　)
A．Ⅰ与Ⅱ不愿定平行
B．乙金属的极限频率大
C．图象纵轴截距由入射光强度判定

D．Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系
解析：选BD.Ek－ν图象的斜率表示普朗克常量，图线与ν轴交点的横坐标表示极限频率，图线与Ek轴交点的纵坐标的确定值为逸出功，由金属材料判定，故B、D正确．
7．(2021·陕西师大附中检测)用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发觉当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是 (　　)

A．增大a光的强度，验电器的指针偏角确定减小
B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电
C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长
D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的
解析：选CD.增大a光的强度，从金属板中打出的光电子数增多，验电器带电荷量增大，指针偏角确定增大，A错误．a光照射到金属板时发生光电效应现象，从金属板中打出电子，金属板带正电，因此，验电器的金属小球带正电，B错误．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，因此a光的频率大于b光的频率，a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，C正确．氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的光子能量，D正确．
8．在做光电效应试验时，某金属被光照射产生了光电效应，试验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示，C、ν0为已知量．由图线可知(　　)
A．普朗克常量的数值
B．该金属的逸出功
C．该金属的极限频率
D．入射光的频率增大，金属的极限频率随之增大
E．入射光的频率加倍，光电子的最大初动能加倍
解析：选ABC.依据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，Ek－ν图象的斜率等于普朗克常量，A正确，Ek－ν图象在纵轴上的截距的确定值表示逸出功，B正确；当Ek＝0时，ν＝ν0，极限频率为ν0，C正确；金属的极限频率是常量，D错误；依据Ek＝hν－W0，光电子的最大初动能不与入射光频率成正比，E错误．
9．产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是(　　)
A．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关
B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比
C．对于同种金属，Ek与照射光的时间成正比
D．对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系
E．对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系
解析：选ADE.发生光电效应，一个电子获得一个光子的能量，Ek＝hν－W0，所以Ek与照射光的强度无关，与光照射的时间无关，A正确，C错误；由Ek＝hν－W0＝h－W0可知Ek与λ并非成反比关系，B错误；由Ek＝hν－W0可知，Ek与光的频率成线性关系．若频率不变，Ek与W0成线性关系，D、E正确．
☆10.争辩光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板放射出的光电子被阳极A吸取，在电路中形成光电流．下列光电流I与AK之间的电压UAK的关系图象中，正确的是(　　)

解析：选C.由于是强度不同的光照射同种钠极板，则遏止电压相同，强度不同，饱和光电流不同．选项C正确．

二、非选择题
11．紫光在真空中的波长为4.5×10－7 m，问：
(1)紫光光子的能量是多少？
(2)用它照射极限频率为ν0＝4.62×1014 Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h＝6.63×10－34 J·s)
解析：(1)E＝hν＝h＝4.42×10－19 J.
(2)ν＝＝6.67×1014 Hz，由于ν>ν0，所以能产生光电效应．光电子的最大初动能为
Ekm＝hν－W0＝h(ν－ν0)＝1.36×10－19 J.
答案：(1)4.42×10－19 J　(2)能　1.36×10－19 J
☆12.如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发觉电流表读数不为零．合上开关，调整滑动变阻器，发觉当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．
(1)求此时间电子的最大初动能的大小；
(2)求该阴极材料的逸出功．
解析：设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0
当反向电压达到U0＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU0＝Ekm
由光电效应方程知Ekm＝hν－W0
由以上二式得Ekm＝0.6 eV，W0＝1.9 eV.
答案：(1)0.6 eV　(2)1.9 eV