新高考新教材一轮复习人教版第十五章第1讲光电效应波粒二象性作业

第十五章第1讲光电效应波粒二象性［基础巩固］

1.（

2021.河南南阳期末）利用如图所示的装置观察光电效应现象，将光束照射在金属板上发现验电器指针没有张开.欲使验电器指针张开，可（）验电器金属板A.改用逸出功更大的金属板材料B.改用频率更大的入射光束C.增加该光束的照射时间D.增大该光束的强度解析B本题考查产生光电效应的条件.改用逸出功更大的金属板材料，更不可能发生光电效应现象，验电器指针不能张开，故A错误；发生光电效应现象的条件是入射光的频率要大于金属的极限频率，与入射光的强度和入射光的照射时间无关，则改用频率更大的入射光束，可以使验电器指针张开，故B正确，C、D错误..以“拓展亚欧光电市场，打造丝路光电核心区”为宗旨的第七届亚欧光电展于2020年4月19日至21日在新疆国际会展中心举办.关于光电效应现象，以下说法正确的是（）A.极限频率越大的金属材料逸出功越小B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多解析D由的=加0可知，极限频率越大的金属材料逸出功越大，A错误；只要入射光的频率低于金属的极限频率，无论光照时间多长，都不会产生光电效应，B错误；由双=加一胸知，光电子的最大初动能与入射光的频率是线性关系而不是正比关系，C错误；入射光的强度越大，入射的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数就越多，选项D正确..（多选）关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是（）A.不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析ABC德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性，故A正确，D错误；运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，没有特定的运动轨道，故B正确；波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的，故C正确..用一束绿光和一束蓝光照射某种金属的表面，均发生了光电效应.下列说法正确的是（）A.用蓝光照射金属时，逸出的光电子最大初动能更大B.用蓝光照射金属时，单位时间内逸出的光电子数更多C.增加光照强度，逸出的光电子最大初动能增大D.如果换用红光照射，一定能使该金属发生光电效应解析A因为蓝光的频率更高，根据光电效应方程反=加一版，可知用蓝光照射时，光电子的最大初动能更大，A正确；单位时间内逸出的光电子数与光强有关，由于不知道光的强度，所以无法确定逸出的光电子数，B错误；根据=五一的，可知最大初动能与光强无关，C错误；因为红光的频率比绿光的小，但无法比较红光的频率与该金属极限频率的大小关系，故无法确定是否会发生光电效应，D错误..（

2021.河南濮阳一中月考）某种金属发生光电效应时，光电子的筑〔最大初动能反与入射光频率丫的关系如图所示，E、w为已知量.由/图可知（）/4A.该金属的逸出功版=石-同‘B.图线的斜率表示普朗克常量的倒数C.图中石与M）的值与入射光的强度、频率均有关D.若入射光频率为3W，则光电子的最大初动能为3E解析A本题考查光电效应的图像问题.根据爱因斯坦光电效应方程双=加一的知，曷=0时，有6o—Wo=O所以该金属的逸出功Wo=6o由题图可知，当u=时，—E=0-Wo所以Wo=E故A正确；任何一种金属的逸出功Wo一定，根据爱因斯坦光电效应方程Ek=6一%可知，耳随频率u的变化而变化，且呈线性关系（与y=ax+b类似），因此图线的斜率表示普朗克常量，故B错误；根据A的分析可知，E为该金属的逸出功，所以图中E与W的值与入射光的强度、频率均无关，故C错误；根据爱因斯坦光电效应方程反=6一的可知，若入射光频率3w则光电子的最大初动能为3痴o—Wo=2〃yo=2E故D错误..波粒二象性是微观粒子的基本特征，以下说法正确的有（）A.光电效应现象揭示了光的波动性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B本题考查对波粒二象性的理解.光电效应现象揭示了光的粒子性，故A错误;衍射是波特有的现象，热中子束射到晶体上产生的衍射图样，说明中子具有波动性，故B正确；黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克建立了量子理论，成功解释了黑体辐射的实验规律，故C错误；由见=和p=4赤瓦可知，由于质子和电子的质量不同，则动能相同的质子和电子，其动量不同，故其德布罗意波长也不同，故D错误..以下说法正确的是（）A.康普顿效应说明光具有波动性B.爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的”C.光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D.只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波解析B本题考查对康普顿效应、波粒二象性的理解.康普顿效应说明光具有粒子性故A错误；爱因斯坦认为，光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，故B正确；光具有波粒二象性，当光表现出波动性时，仍具有粒子性，光表现出粒子性时，也仍具有波动性，故C错误；只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波，故D错误..如图所示，用频率为也和电的甲、乙两种光分别照射同一光电管，对应的遏止电压分别为Ui和.已知V1＜卜2则（）A.遏止电压1＜

2.用甲、乙两种光分别照射时，金属的截止频率不同C.增加乙光的强度，遏止电压变大D.滑动变阻器滑片P移至最左端，电流表示数为零解析A本题考查对光电效应的理解.根据爱因斯坦光电效应方程有Ekm=hv—W（）遏止电压与最大初动能的关系为一eUc=O—Ekm联立解得eUc=6—Wo所以入射光频率越大，遏止电压越大，遏止电压与入射光的强度无关，故A正确，C错误；金属的截止频率与入射光无关，取决于金属，因甲、乙两种光分别照射同一光电管，所以金属的截止频率相同故B错误；滑动变阻器滑片P移至最左端，所加的反向电压为零，因能发生光电效应，所以电流表示数不为零，故D错误.［能力提升］.（多选）如图所示的实验中，分别用波长为小、石的单色光照射光电管的阴极K测得相应的遏止电压分别为S、优.设电子的质量为〃

2、所带的电荷量为e，真空中的光速为C解析AC根据光电效应方程，则有后小二牛一Wo=eU2故A正确，B错误；根据爱a2故D错误..（2021・浙江绍兴市高三三模）（多选）根据下列图像所反映的物理现象进行分析判断说法正确的是（）碰撞前碰撞后图乙光与电子发生碰撞后速度方向发生改变A.图甲中对应的三种光中“黄光（强）”的光子能量最强B.根据图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生C.图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量D.图丙中现象说明电子具有波动性，可运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置解析BC因为蓝光的遏止电压最大，根据加一W=eUc则图甲中对应的三种光中“蓝光”的光子能量最强，所以A错误；因为橙光的频率比上面两种光的小，根据图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生，所以B正确；图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量，所以C正确；图丙中现象说明电子具有波动性，不能运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置，因为电子波为概率波，无法确定单个电子的运动位置，故D错误..任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应h波长是式中〃是运动物体的动量，力是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，现有一个德布罗意波长为4的物体1和一个德布罗意波长为勿的物体2相向正碰后粘在一起，已知|0|＜加|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为（）41+42A.—解析D由动量守恒有P2-P尸P，吐甘看所以故D正确..我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号.如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为.现用发光功率为P的激光器发出频率为y的光全部照射在K上，回路中形成电流.已知阴极K材料的逸出功为％）普朗克常量为九电子的电荷量为e.

（1）求光电子到达A时的最大动能Ekm；

（2）若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A求回路中的电流强度/.解析⑴根据光电效应方程可知hv—W（）=Ek（）逸出的电子在电场中加速向A运动，根据动能定理可得eU=£km—0联立解得Ekm=eU-\-hv—Wo.

（2）设每秒钟到达K极的光子数为小则有nh=P设每秒钟逸出电子个数为m则有寸回路中的电流强度/=3=讹，联立可得/*.答案leU+〃v—Wo2潦7。