2019年高考人教版高三物理光电效应、光的波粒二象性练习题 (含答案)
光电效应、波粒二象性测试题及解析
光电效应、波粒二象性测试题及解析1．用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明()A ．光的本质是波B ．光的本质是粒子C ．光的能量在胶片上分布不均匀D ．光到达胶片上不同位置的概率相同解析：选C 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片出现的图样说明光具有波粒二象性，故A 、B 错误；该实验说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故C 正确，D 错误。
2．(2020·滨州模拟)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 由爱因斯坦光电效应方程12m v 2m ＝hν－W 0，又由W 0＝hν0，可得光电子的最大初动能12m v 2m＝hν－hν0，由于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量，B 、C 、D 错误；又由c ＝λf 可知光电子频率较小时，波长较大，A 正确。
3．[多选]如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( ) A ．入射光太弱 B ．入射光波长太长 C ．光照时间短D ．电源正、负极接反解析：选BD 若入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B 正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若使该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D 正确。
4．(2019·北京高考)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
组 次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV由表中数据得出的论断中不正确的是()A．两组实验采用了不同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大解析：选B由光子的能量E＝hν，可知若入射光子的能量不同，则入射光子的频率不同，A正确。
高中物理 选修三(2019)第四章 原子结构和波粒二象性 第2节光电效应练习(含答案)
光电效应练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示为光电管工作原理图，当有波长（均指真空中的波长，下同）为λ的光照射阴极板K 时，电路中有光电流，则（ ）A ．换用波长为λ1（λ1＞λ）的光照射阴极K 时，电路中一定没有光电流B ．换用波长为λ2（λ2＜λ）的光照射阴极K 时，电路中一定没有光电流C ．增加电路中电源的端电压，电路中的光电流可能增大D ．将电路中电源的极性反接，电路中一定没有光电流2．关于光电效应，以下说法正确的是（ ）A ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B ．光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C ．能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D ．用频率是1ν的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是v 2的黄光照射该金属一定不发生光电效应3．如图所示，用可见光照射金属板，发现与该金属板相连的验电器指针张开一定角度，下列说法中不正确的有（ ）A ．验电器指针带正电B ．有一部分电子从金属板表面逸出C ．如果改用相同强度的红外线照射，验电器指针也一定会张开一定角度D ．如果改用相同强度的紫外线照射，验电器指针也一定会张开一定角度4．真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其截止频率对应的光波波长分别为1λ和2λ）制成，板面积为S ，间距为d ．现用波长为12()λλλλ<<的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q 正比于A ．11()d S λλλλ-B ．22()d S λλλλ- C ．11()S d λλλλ- D ．22()S d λλλλ- 5．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示（甲、乙交于U c 2）。
则可判断出（ ）A ．甲的光照强度小于乙的光照强度B ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率C ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能D ．若乙光能使某金属板发生光电效应，则丙光一定也可以6．a 、b 、c 三条平行光线从空气射向玻璃砖且方向垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径，如图所示。
2019年秋人教版高二物理选修3-5：《光电效应波粒二象性》同步练习题卷
光电效应波粒二象性1.(多选)下列说法中正确的是( )A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明所有的电子都落在明条纹处C.电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性D.光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质解析普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确；不可能所有的电子都落在明条纹处，B错误；所有粒子都具有波粒二象性，C正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，D错误。
答案AC2.(2019·扬州中学月考)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中(如图)，符合黑体辐射实验规律的是( )解析黑体辐射的强度随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以选项A正确。
答案 A3.(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现光子除了具有能量之外还具有动量，被电子散射的X光子与入射的X光子相比( )A.速度减小B.频率减小C.波长减小D.能量减小解析光速不变，A项错误；光子将一部分能量转移到电子，其能量减小，随之光子的频率减小、波长变长，B、D 项正确，C项错误。
答案BD4.用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图1所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。
这些照片说明( )图1A.光只有粒子性没有波动性B.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性解析由这些照片可以看出，少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故选项D正确。
答案 D5.(2017·全国卷Ⅲ，19)(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U a和U b，光电子的最大初动能分别为E k a和E k b。
高考物理《光电效应、波粒二象性》真题练习含答案
高考物理《光电效应、波粒二象性》真题练习含答案1．[2024·山西省忻州市期中联考]对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．关于黑体辐射，下列说法正确的是() A．黑体不会辐射电磁波B．温度低于0 ℃的物体不会辐射电磁波C．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍D．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律答案：C解析：一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，A、B错误；普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，C正确，D错误．2.[2023·辽宁卷]原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂．某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④.若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为E k，则()A．①和③的能量相等B．②的频率大于④的频率C．用②照射该金属一定能发生光电效应D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k答案：A解析：由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确；因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据E＝hν可知②的频率小于④的频率，选项B错误；因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误；因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为E k，根据E km＝hν－W逸出功则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于E k，选项D错误．故选A.3．在光电效应实验中，某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压．下列说法正确的是()A．a光对应的光电子最大动能较小B．a光光子的能量小于b光光子的能量C．a光的粒子性比b光的粒子性明显D．a光在真空中的传播速度大于b光答案：C解析：由爱因斯坦光电效应方程得E km＝hν－W0＝eU c，a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压，所以a光对应的光电子最大初动能较大，a光的频率较大，a光光子的能量大于b光光子的能量，A、B错误；a光的频率较大，所以a光的粒子性比b光的粒子性明显，C正确；a光和b光在真空中的传播速度一样大，D错误．4．(多选)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1.2×10－23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上，已知电子质量为9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列说法正确的是()A．发射电子的动能约为8.0×10－15JB．发射电子的物质波波长约为5.5×10－11mC．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：根据动量大小与动能关系可知，发射电子的动能约为E k＝p22m≈8.0×10－17J，A错误；发射电子的物质波波长λ＝hp≈5.5×10－11m，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，只是需要大量电子才能显示出干涉图样，C错误，D正确．5．[2024·四川省成都市模拟]分别用波长为λ和2λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为3∶1，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( )A ．hc 4λB ．hc 2λC ．3hc 4λD ．hc λ答案：A解析：单色光的能量为E ＝hν＝h c λ，根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为E km ＝hν－W ，则E km 1＝h c λ －W ，E km 2＝h c 2λ－W ，其中E km 1∶E km 2＝3∶1，联立解得W ＝hc 4λ，A 正确．6．[2024·湖南省长沙市雅礼中学月考]如图所示为研究光电效应的电路图．开关闭合后，当用波长为λ0的单色光照射光电管的阴极K 时，电流表有示数．下列说法正确的是( )A ．若只让滑片P 向D 端移动，则电流表的示数一定增大B ．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大C ．若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极K ，则阴极K 的逸出功变大D ．若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极K ，则电流表的示数一定为零 答案：B解析：只让滑片P 向D 端移动，A 、K 间电压增大，所加电压为正向电压，如果光电流达到饱和值，增加电压，电流表示数也不会增大，A 错误；只增加单色光强度，逸出的光电子数增多，光电流增大，B 正确；阴极K 的逸出功与入射光无关，C 错误；若改用波长大于λ0的单色光，能量减小，可能会发生光电效应，则电流表的示数不一定为零，故D 错误．7．[2024·浙江省百校调研](多选)如图1所示是一款光电烟雾探测器的原理图．当有烟雾进入时，来自光源S 的光被烟雾散射后进入光电管C ，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流．如果产生的光电流大于10－8 A ，便会触发报警系统．金属钠的遏止电压U c 随入射光频率ν的变化规律如图2所示，则( )A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10－7 m B．图2中图像斜率的物理意义为普朗克常量hC．触发报警系统时钠表面每秒释放出的光电子数最少是N＝6.25×1010个D．通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度是可行的答案：CD解析：根据题意可知金属的截止频率为νc＝6×1014Hz，则有λ＝cνc＝3.0×1086.0×1014m＝5.0×10－7 m，所以光源S发出的光波波长不能大于5.0×10－7 m，A错误；根据遏制电压与光电子的最大初动能之间的关系，同时结合爱因斯坦的光电效应方程可得eU c＝E k＝hν－hνc ，整理得U c＝heν－heνc，由此可得图像的斜率为he，B错误；当光电流等于10－8A时，根据电流的定义式可知每秒产生的光子的个数为N＝Ite＝10－8×11.6×10－19个＝6.25×1010个，C 正确；当光源S发出的光能使光电管发生光电效应，则光源越强，被烟雾散射进入光电管的光就越多，越容易探测到烟雾，也就是说光电烟雾探测器灵敏度越高，即通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度是可行的，D正确．。
高考物理总复习121波粒二象性针对训练含解析新人教版
12.1 波粒二象性1.（2019年温州质检）（多选）下列关于波粒二象性的说法正确的是（ ）A.光电效应揭示了光的波动性B.使光子一个一个地通过单缝，若时间足够长，底片上也会出现衍射图样C.黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释D.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性解析：光电效应揭示了光的粒子性，A 错误；单个光子通过单缝后在底片上呈现出随机性，但大量光子通过单缝后在底片上呈现出波动性，B 正确；黑体辐射的实验规律说明了电磁辐射是量子化的，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性来解释，C 正确；热中子束射在晶体上产生衍射图样，是由于运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，D 正确.答案：BCD2.（2019年黄冈中学模拟）（多选）如图12－1－9所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c 、da 照射光电管时，灵敏电流计G 的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光b 照射该光电管时，灵敏电流计G 是 （ ）图12－1－9A.a 光的频率一定大于b 光的频率B.电源正极可能与c 接线柱连接C.用b 光照射光电管时，一定没有发生光电效应D.若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e →G →f解析：由于电源的接法不知道，所以有两种情况：①c 接负极，d 接正极：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，知ab 照射光电管阴极K 时，电流计G 的指针不发生偏转，知b 光的频率小于金属的极限频率，所以a 光的频率一定大于b 光的频率.②c 接正极，d 接负极：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，知a 光产生的光电子能到达负极db 照射光电管阴极K 时，电流计G 的指针不发生偏转，知b 光即使产生光电子也不能到达负极d 端，所以a 光产生的光电子的最大初动能大，所以a 光的频率一定大于b 光的频率，故A 、B 正确；由以上的分析可知，不能判断出用b 光照射光电管时，一定没有发生光电效应，故C 错误；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e →G →f ，故D 正确. 答案：ABD3.现有a 、b 、c 三束单色光，其波长关系为λa ∶λb ∶λc a 光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为E k ，若改用b 光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为13E k ，当改用c 光束照射该金属板时（ ） A.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为16E k B.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为19E kC.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为112E kD.由于c 光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应解析：对a 、b 两束光由光电效应方程有hc λa －W 0＝E k ，hc 2λa －W 0＝13E k ，联立解得hc λa ＝43E k ，W 0＝13E k .当改用c 光束照射该金属板时有hc 3λ0－W 0＝49E k －13E k ＝19E k ，B 正确. 答案：B4.如图12－1－10所示是研究光电管产生的电流的电路图，A 、K 是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0.现将频率为ν（大于ν0）的光照射在阴极上，则下列方法一定能够增加饱和光电流的是（ ）图12－1－10A.照射光频率不变，增加光强B.照射光强度不变，增加光的频率C.增加A 、K 电极间的电压D.减小A 、K 电极间的电压解析：要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量，就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数，所以只有A 正确.答案：A。
高考物理一轮复习 专题 光电效应 波粒二象性检测题-人教版高三全册物理试题
光电效应波粒二象性[根底训练]1．如下描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图象中，符合黑体辐射规律的是( )2．如下有关光的波粒二象性的说法正确的答案是( )A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性3．(多项选择)光电效应实验的装置如下列图，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，如此如下说法中正确的答案是( )A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用绿光照射锌板，验电器指针会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷4．对于爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，下面的理解中正确的答案是( )A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有一样的初动能E kB．式中的W0表示每个光电子从金属中逸出过程中抑制金属中正电荷引力所做的功C．逸出功W0和极限频率νc之间应满足关系式W0＝hνcD．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比5．关于光电效应，如下说法正确的答案是( )A．极限频率越大的金属，其逸出功越大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．从金属外表逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越大，单位时间内逸出的光电子数就越多6．(多项选择)如下列图，电路中所有元件完好，但当光照射到光电管上的金属材料上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( )A．入射光太弱B．入射光的波长太长C．光照时间短D．电源正、负极接反7．下表给出了一些金属材料的逸出功，现用波长为400 nm 的单色光照射这些材料，能产生光电效应的最多有(普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.0×108 m/s)( )材料铯钙镁铍钛逸出功(×10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6A.2种B．3种C．4种D．5种8．如下列图，用单色光做双缝干预实验．P处为亮条纹，Q处为暗条纹，不改变单色光的频率，而调整光源使极其微弱，并把单缝调至只能使光子一个一个地过去，那么过去的某一光子( )A．一定到达P处B．一定到达Q处C．可能到达Q处D．都不正确9．(多项选择)在光的双缝干预实验中，光屏前放上照相底片并设法减弱光子流的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长的两种情况下，其实验结果是( )A．假设曝光时间不长，如此底片上出现一些无规如此的点B．假设曝光时间足够长，如此底片上出现干预条纹C．这一实验结果证明了光具有波粒二象性D．这一实验结果否认了光具有粒子性[能力提升]10．(2017·东城高二期末)实验得到金属钙的光电子的最大初动能E kmax与入射光频率ν的关系如下列图．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是( )金属钨钙钠截止频率ν0/Hz 10.95 7.73 5.53逸出功W/eV 4.54 3.20 2.29A.如用金属钨做实验得到的E kmaxν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大B．如用金属钠做实验得到的E kmaxν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大C．如用金属钠做实验得到的E kmaxν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，－E k2)，如此E k2<E k1D．如用金属钨做实验，当入射光的频率ν<ν1时，可能会有光电子逸出11．(2017·江苏南京、盐城二模)用如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示，如此光电子的最大初动能为________J，金属的逸出功为________J.12．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甲所示．普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.甲乙(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U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，如此铷的截止频率ν0＝________Hz，逸出功W0＝________J.(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，如此产生的光电子的最大初动能E kmax ＝________J.13．如下列图表示黑体辐射强度随波长的变化图线．根据热辐射理论，辐射强度的极大值所对应的波长λm与热力学温度之间存在如下关系：λm T＝2.90×10－3m·K.求：(1)T＝15 000 K所对应的波长；(2)用T＝15 000 K所对应波长的光照射逸出功为W0＝4.54 eV的金属钨，能否发生光电效应？假设能，逸出光电子的最大初动能是多少？参考答案1.答案：A 解析：黑体辐射规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，由此可知A正确．2.答案：C 解析：从光的波粒二象性可知，光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，有的情况下粒子性显著．光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征．光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别．故上述选项中正确的答案是C.3.答案：AD 解析：将擦得很亮的锌板连接验电器，用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线)，验电器指针张开一个角度，说明锌板带了电．进一步研究明确锌板带正电，这说明在紫外线的照射下，锌板中有一局部自由电子从外表飞出来，锌板中缺少电子，于是带正电，选项A、D正确，C错误．绿光不能使锌板发生光电效应，应当选项B错误．4.答案：C 解析：爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0中的W0表示从金属外表直接逸出的光电子抑制金属中正电荷引力所做的功，因此是所有逸出的光电子中抑制引力做功的最小值，对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的，其他光电子的初动能都小于这个值，选项A、B错误；假设入射光的频率恰好等于极限频率，即刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光电子的最大初动能是0，因此有W0＝hνc，选项C正确；由E k＝hν－W0可知E k和ν之间是一次函数关系，但不是正比关系，选项D错误．5.答案：A 解析：逸出功W0＝hν0，ν0越大，W0越大，A正确．每种金属都存在极限频率，小于极限频率的光照射时间再长也不会发生光电效应，B错误．由E k＝hν－W0知，在光照频率不变的情况下，E k越大，W0越小，C错误．入射光的光强一定时，频率越大，单位时间内逸出的光电子数就越少，D错误．6.答案：BD 解析：只要入射光的频率小于极限频率，就没有光电子逸出，只要所加反向电压大于遏止电压，电子就不能到达阳极，也不会有光电流，故B、D正确．7.答案：A 解析：波长为400 nm的单色光子的能量e＝hν＝h cλ＝6.6×10－34×3.0×108400×10－9J＝4.95×10－19 J，由题中表格可看出e大于铯、钙的逸出功，小于镁、铍、钛的逸出功，所以铯、钙能产生光电效应．8.答案：C 解析：单个光子的运动路径是不可预测的，只知道落在P 处的概率大，落在Q 处的概率小，因此，一个光子从狭缝通过后可能落在P 处也可能落在Q 处，选项C 正确．9.答案：ABC 解析：实验明确，大量光子的行为表现为波动性，个别光子的行为表现为粒子性，上述实验明确光具有波粒二象性，应当选项A 、B 、C 正确，选项D 错误．10.答案：C 解析：由光电效应方程E kmax ＝hν－W 可知E kmax ν图线是直线，且斜率一样，选项A 、B 错；由表中所列的截止频率和逸出功数据可知选项C 正确，选项D 错误．11.答案：3.2×10－19 4.8×10－19 解析：由图乙可知，当该装置所加的电压为反向电压－2 V 时，电流计示数为0，故光电子的最大初动能为E km ＝2 eV ＝3.2×10－19 J ，根据光电效应方程E km ＝hν－W 0，可得W 0＝3 eV ＝4.8×10－19 J. 12.答案：(1)阳极 (2)5.15×1014 3.41×10－19 (3)1.23×10－19解析：(1)光束照射阴极，打到阳极A 上；(2)读出铷的截止频率νc ＝5.15×1014 Hz ，其逸出功W 0＝hνc ＝3.41×10－19 J ；(3)由爱因斯坦光电效应方程得E kmax ＝hν－W 0＝1.23×10－19 J.13.答案：(1)1.93×10－7m (2)能 1.90 eV解析：(1)由公式λm T ＝2.90×10－3 m·K 得λm ＝2.90×10－3T ＝2.90×10－315 000m≈1.93×10－7 m. (2)波长λm ＝1.93×10－7 m 的光子能量E ＝hν＝hc λm ＝ 6.626×10－34×3×1081.93×10－7×1.6×10－19 eV≈6.44 eV 因E >W 0，故能发生光电效应．由光电效应方程E k ＝hν－W 0，得E k ＝(6.44－4.54) eV ＝1.90 eV.。
高中物理《波粒二象性》练习题(附答案解析)
高中物理《波粒二象性》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．利用公式εhν可以直接计算（）A．电流B．电压C．能量D．电阻2．用一种单色光照射某金属，产生光电子的最大初动能为E k，单位时间内发射光电子数量为n，若增大该入射光的强度，则（）A．E k增加，n增加B．E k增加，n不变C．E k不变，n不变D．E k不变，n增加3．有关红、绿、紫三束单色光，下述说法正确的是（）A．红光频率最大B．在空气中红光的波长最小C．红光光子的能量大于绿光光子的能量D．用同一双缝干涉装置看到的紫光相邻两条亮条纹间距最小4．如图是研究光电效应的装置，用某一频率的光束照射金属板K，有粒子逸出，则（）A．逸出的粒子带正电B．改变光束的频率，金属的逸出功随之改变C．减小光束的光强，逸出的粒子初动能减少D．减小光束的频率，金属板K可能没有粒子逸出5．下列说法正确的是（）A．变化的磁场产生电场，变化的电场不产生磁场B．黑体不反射电磁波，也不向外辐射电磁波C．原子从高能态向低能态跃迁时吸收光子的能量，等于前后两个能级之差D．波速等于波长乘以频率6．如图所示，虚线圆的半径为R，某激光器的一端固定于圆心O点，且绕O点以角速度ω转动，转动过程中从激光器的另一端连续发出功率为P、波长为λ的细束激光（不计光束截面积），在虚线圆某处固定一弧形接收屏，该接收屏沿虚线圆的长度为l。
已知普朗克常数为h，激光传播的速度为c，则在激光器转动一周的过程中，接收屏接收到的光子数为（）A．lcPh RλωB．l PhcRλωC．l cPhRλωD．hRl cPωλ7．某同学用如图所示的装置研究光电效应现象，开始时，滑动变阻器滑片c移在最右端b点．用光子能量为4.2eV的光照射到光电管上，此时电流表G有读数．向左移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于1.5V时，电流表读数为0，则以下说法正确的是（）A．光电子最大初动能为2.7eVB．光电管阴极的逸出功为1.5eVC．当电流表示数为零时，断开电键，电流表示数不再为零D．将电源的正负极调换，变阻器滑片从b移到a，电流表的示数一直增大8．像增强器是能够把亮度很低的光学图像变为足够亮度的像的真空光电管。
高考物理总复习 第十一章 第2讲 光电效应 波粒二象性练习(含解析)
第2讲光电效应波粒二象性一、选择题1.下列实验中,能证实光具有粒子性的是( )A.光电效应实验B.光的双缝干涉实验C.光的圆孔衍射实验D.泊松亮斑实验答案 A 光电效应现象说明光具有粒子性,A项正确;泊松亮斑是光的衍射现象,光的干涉和衍射现象均说明光具有波动性,B、C、D项均错误。
2.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能;若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h为普朗克常量)( )A.hνB.NhνC.NhνD.2Nhν答案 C 光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=h频率,N个光子能量为Nh频率,故C项正确。
3.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,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.动量答案 A 钙的截止频率大,由光电效应方程E k=hν-W0=hν-hν0可知,钙逸出的光电子的最大初动能小,其动量p=,故动量小,由λ=可知,波长较大,则频率较小,选项A正确。
4.(多选)具有相等动能的电子和质子,下列说法中正确的是( )A.电子和质子具有的能量相等B.电子的德布罗意波长较长C.质子的波动性更明显D.分别用上述电子流和质子流通过同一狭缝做单缝衍射实验,电子的衍射现象更明显答案BD 质子质量大于电子质量,根据E=mc2可知,质子具有的能量大于电子具有的能量,故A项错误;根据E k=知,动能相等,质量大,动量大,由λ=得,电子动量小,则电子的德布罗意波长较长,故B项正确;质子的德布罗意波长短,波动性不明显,故C项错误;电子的德布罗意波长长,则电子的衍射现象更明显,故D项正确。
5.下列说法中正确的是( )A.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性B.康普顿效应说明光子既有能量又有动量C.光是高速运动的微观粒子,单个光子不具有波粒二象性D.宏观物体的德布罗意波长非常小,极易观察到它的波动答案 B 由德布罗意理论知,宏观物体的德布罗意波长太小,很难观察到波动性,但仍具有波粒二象性,A、D项错误;康普顿效应说明光子除了具有能量之外还有动量,B正确;波粒二象性是光子的特性,单个光子也具有波粒二象性,C项错误。
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2019年高考人教版高三物理光电效应、光的波粒二象性练习题
一、选择题
1．当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是[ ]
A．验电器内的金属箔带正电
B．有电子从锌板上飞出来
C．有正离子从锌板上飞出来
D．锌板吸收空气中的正离子
2．一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是[ ]
A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变
B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加
C．若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加
D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加
3．在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用哪种方法？[ ]
A．增加光照时间
B．增大入射光的波长
C．增大入射光的强度
D．增大入射光频率
4．介质中某光子的能量是E，波长是λ，则此介质的折射率是[ ]
A．λE/h B．λE/ch
C．ch/λ E D．h/λ E
5．光在真空中的波长为λ，速度为c，普朗克常量h，现让光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则[ ]
A．r＞i
D．每个光子在水中能量为hc/λ
6．光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规律是[ ]
A．入射光的频率必须大于或等于被照金属的极限频率才能产生光电效应
B．发生光电效应时，光电流的强度与人射光的强度成正比
C．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大
D．光电效应发生的时间极短，一般不超过10-9s
7．三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则[ ]
A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发出光电效应现象
B．用入射光A和B照射金属c，金属c可发生光电效应现象
C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象
D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象
8．下列关于光子的说法中，正确的是[ ]
A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子
B．光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大
C．光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比
D．光子可以被电场加速
9．下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是[ ]
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著
D．大量光子产生的效果往往显示粒子性
10．下列说法不正确的是[ ]
A．光是一种电磁波
B．光是一种概率波
C．光子相当于高速运动的质点
D．光的直线传播只是宏观近似规律
二、填空题
11．光电管是一种把_______信号转换成_______信号的器件，它主要用于自动化装置及________等技术装置里．
12．用频率为的光照射金属表面所产生的光电子垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中作匀速圆周运动时，其最大半径为R，电子质量为m，电量为e，则金属表面光电子的逸出功为_______．
13．能使金属钠产生光电效应的单色光的极限频率是6.0×1014Hz．根据能量守恒，用频率是7.0×1014Hz的紫光照射金属钠，产生光电子的最大初动能是_____J．
14．在水中波长为400nm的光子的能量为_____J，已知水的折射率为1.33，普朗克常量h=6.63×10-34J·s
三、计算题
15．金属钠产生光电效应的极限频率是6.0×1014Hz．根据能量转化和守恒守律，计算用波长0.40μm的单色光照射金属钠时，产生的光电子的最大初动能是多大？
光电效应、光的波粒二象性练习题答案一、选择题
1．AB 2．C 3．D 4．C 5．BD
6．B 7．CD 8．AC 9．C 10．C
二、填空题
11．光，电，有声电影、无线电传真
12．h -B2e2R2/2m
13．6.63×10-20
14．3.73×10-19
三、计算题
15．0.99×10-19J。