【物理】2020届一轮复习人教版光电效应　波粒二象性课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版光电效应　波粒二象性课时作业

‎2020届一轮复习人教版 光电效应　波粒二象性 课时作业 ‎1.(2018·扬州中学下学期开学考)如图7所示，在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时(　　)‎ 图7‎ A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B.锌板带正电，指针带正电 C.锌板带负电，指针带正电 D.若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出 答案　B ‎2.(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有(　　)‎ A.光电效应现象揭示了光的粒子性 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 答案　AB 解析　光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热中子束射到晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释，所以C错误；根据德布罗意波长公式λ＝，p2＝2mEk，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波长较短，所以D错误.‎ ‎3.(2018·盐城中学4月检测)用如图8所示电路研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极，理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源，用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为 ，若此时增大入射光的强度，电流计的读数 (填“为零”或“不为零”).‎ 图8‎ 答案　4.5 eV　为零 ‎4.(2018·如皋市期初)用如图9甲所示的装置研究光电效应现象.闭合开关S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是(　　)‎ 图9‎ A.普朗克常量为h＝ B.断开开关S后，电流表G的示数不为零 C.仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变 答案　B 解析　根据Ek＝hν－W0得，Ek－ν图象的斜率表示普朗克常量，故h＝，故A错误；开关S断开后，因光电效应现象中，光电子存在最大初动能，因此电流表G的示数不为零，故B正确；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关，故C错误；若保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，则光子数目减小，那么电流表G的示数会减小，故D错误.‎ ‎5.(2016·江苏单科·12C(2))已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为 ，用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为 .‎ 答案　　 解析　光子的动量p＝＝，取光入射的方向为正方向，则光子动量的变化量为Δp＝－p－p ‎＝－.‎ ‎1.(2018·徐州三中月考)用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则(　　)‎ A.逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B.逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C.逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D.光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 答案　A 解析　光的频率不变，表示光子能量不变，光的强度减弱，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变，逸出的光电子数减少，选项A正确，B、C、D错误.‎ ‎2.(2018·黄桥中学模拟)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图1所示.则可判断出(　　)‎ 图1‎ A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D.甲光的强度等于乙光的强度 答案　B 解析　由于是同一光电管，因而不论对哪种光，截止频率和金属的逸出功均相同，由题图可知，甲、乙两种光的遏止电压相同，因而频率相同，且甲光的强度大于乙光的强度，故A、C、D错误；由题图可知，丙光的遏止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，故B正确.‎ ‎‎ ‎3.(多选)用如图2所示的光电管研究光电效应，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么(　　)‎ 图2‎ A.a光的频率一定大于b光的频率 B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大 C.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 D.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c 答案　AB ‎4.(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb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Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是(　　)‎ A.若νa＞νb，则一定有Ua＜Ub B.若νa＞νb，则一定有Eka＞Ekb C.若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb D.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb 答案　BC 解析　由爱因斯坦光电效应方程得，Ekm＝hν－W0，由动能定理得，Ekm＝eU，用a、b单色光照射同种金属时，逸出功W0相同.当νa＞νb时，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故选项A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故选项C正确；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故选项D错误.‎ ‎5.(2018·江苏省高考压轴冲刺卷)质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则该粒子的物质波的波长将(粒子的质量保持不变)(　　)‎ A.保持不变 B.变为原来波长的4倍 C.变为原来波长的一半 D.变为原来波长的2倍 答案　C 解析　由题意可知，粒子速度为v时，λ1＝；粒子速度为2v时，λ2＝，则λ2＝λ1，故选C.‎ ‎6.(2018·第二次全国大联考(江苏卷))在研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验中，发现光电流与电压的关系如图3所示，由图可知， (选填“甲”或“乙”)光的频率高， (选填“甲”或“丙”)光的强度大.‎ 图3‎ 答案　乙　甲 解析　根据光电效应方程，可得光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0，频率越高，则最大初动能越大，遏止电压越高，由Uc1大于Uc2，可得乙光的频率高；发生光电效应时，光照强度越强，光电流越大，由题图知，甲光的强度大.‎ ‎7.(2018·江苏百校12月大联考)光照射金属产生光电效应时，实验测得光电子的最大初动能与照射光频率的图象如图4所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为 .用一束波长范围为λ1～λ2(λ1<λ2)的光照射该金属时发生光电效应，则光电子的最大初动能为 ‎ (已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为c).‎ 图4‎ 答案　hν0　h－hν0‎ ‎8.(2018·江苏省高考压轴卷)小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图5甲所示.已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.‎ 图5‎ ‎(1)图甲中电极A为光电管的 .(填“阴极”或“阳极”)；‎ ‎(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝ Hz，逸出功W0＝ J；‎ ‎(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝‎ ‎ J.‎ 答案　(1)阳极　(2)5.15(5.12～5.18)×1014　3.41(3.39～3.43)×10－19　(3)1.23(1.21～1.25)×10－19‎ 解析　(1)电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，光电子从K极发射出来，故K为光电管的阴极，A为光电管的阳极.‎ ‎(2)遏止电压对光电子做负功，有eUc＝Ek＝hν－W0，结合图象，当Uc＝0时，截止频率νc＝5.15×1014 Hz，故逸出功W0＝hνc≈3.41×10－19 J.‎ ‎(3)光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝hν－hνc≈1.23×10－19 J.‎ ‎9.(2018·运河中学4月模拟)(1)图6是两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图象，其中两种温度大小关系为T1 T2(选填“大于”“小于”或“等于”)；‎ 图6　　　　　　　　　　　图7‎ ‎(2)在光电效应实验中，某同学用三种入射光(甲光、乙光、丙光)照射同一光电管得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图7所示.则可判断出甲光照射下逸出的光电子最大初动能 丙光照射下逸出的光电子最大初动能.(选填“大于”“小于”或“等于”)‎ 答案　(1)大于　(2)小于 解析　(1)黑体辐射以辐射电磁波的形式向外辐射能量，温度越高，辐射强度越大，并且向波长较短的方向移动，根据题图图象知T1>T2；‎ ‎(2)甲光的遏止电压小于丙光的遏止电压，所以甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能.‎ ‎10.(2018·如皋市模拟四)如图8，一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U.用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流.已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c.求：‎ 图8‎ ‎(1)金属铯的逸出功W；‎ ‎(2)光电子到达阳极的最大动能Ek.‎ 答案　(1)hν　(2)eU＋h－hν 解析　(1)金属铯的逸出功W＝hν.‎ ‎(2)根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm＝h－W＝h－hν，‎ 根据动能定理得，eU＝Ek－Ekm，‎ 解得光电子到达阳极的最大动能Ek＝eU＋Ekm＝eU＋h－hν.‎