高考物理一轮总复习课时规范练49 光电效应 波粒二象性.docVIP

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课时规范练49光电效应波粒二象性

《课时规范练》P450

一、基础对点练

1.(光电效应规律的理解及应用)关于光电效应现象,下列说法正确的是()

B.爱因斯坦最早发现光电效应现象

C.入射光频率一定,入射光越强,饱和光电流越大

D.爱因斯坦在研究光电效应现象时首次提出了能量子的假说

答案:C

解析:光电效应中的光电子是核外电子获得一定频率光子的能量脱离原子核的束缚产生的,A错误;光电效应现象最早是由赫兹提出的,而不是爱因斯坦,B错误;由光电效应方程Ekm=hν-W0,入射光频率一定,入射光越强,饱和光电流越大,C正确;普朗克在研究热辐射问题时,提出了能量子的假设,D错误。

2.(光电效应规律的理解)(福建莆田模拟)智能手机带有光线传感功能,可以自动调整亮度,光线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电效应的说法正确的是()

A.发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.在研究光电效应饱和电流时,由I=neSv可知,光电管所加电压越大,电子获得的速度v越大,饱和电流越大

C.入射光频率为ν时,刚好发生光电效应现象,当入射光频率变为3ν时,此时光电流的遏止电压为2hν

D.用一束单色光分别照射A、B两种金属,若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大,则金属A的截止频率比金属B的截止频率高

答案:C

解析:发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系,A错误;在研究光电效应饱和电流时,饱和电流与光电管所加电压无关,饱和电流与光照强度有关,光照强度越大,饱和电流越大,B错误;入射光频率为ν时,刚好发生光电效应现象,由光电效应规律可知W0=hν,当入射光频率变为3ν时,由爱因斯坦光电效应方程可得Ek=3hν-W0,解得Ek=2hν,由动能定理可得Ek=eUc,解得此时光电流的遏止电压为Uc=2hνe,C正确;根据光电效应方程Ek=hν-W0

3.(光电效应和波粒二象性)(多选)根据下列图象所反映的物理现象进行分析判断,说法正确的是()

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

答案:BC

解析:因为蓝光的遏止电压最大,根据hν-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频率小,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,所以D错误。

4.(光电效应规律的理解及应用)如图所示,研究光电效应现象实验装置,用光子能量为4.10eV的紫外线照射到光电管上阴极K,发生了光电效应。调节滑片P,当电压表的示数为1.81V时,电流计的示数恰好为零。则在该实验中()

A.光电子的最大初动能为2.29eV

B.电流计示数恰好为零时,若增大光照强度电流计有示数

C.若增大入射光的频率,要使电流计的示数为零,滑片P应向右调节

D.若断开开关S,电流计仍无示数

答案:C

解析:当电压表的示数为1.81V时,电流计的示数恰好为零,则遏止电压Uc=1.81V,根据eUc=Ekm,则光电子的最大初动能为1.81eV,则A错误;根据光电效应方程hν-W=Ekm可知,光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的极限频率有关,与入射光的强度无关,所以遏止电压不变时,若增大光照强度,电流计的示数还是0,则B错误;若增大入射光的频率,则光电子的最大初动能增大,要使电流计的示数为零,则需要增大遏止电压,所以滑片P应向右调节,则C正确;若断开开关S,光电管两端没有反向电压,光电子可以到达阳极,并且光电管的电路还是闭合电路,所以电流计会有示数,则D错误。

5.(光电效应的应用)(山东潍坊二模)如图所示,某种火灾报警装置的工作电路图,它的核心部件为紫外线光电管,其中A为阳极,K为阴极,发生火灾时c、d端有输出电压实施报警。已知地表附近太阳光中紫外线光子能量介于3.1~3.9eV之间,明火中的紫外线光子能量介于4.4~6.2eV之间。几种金属单质的逸出功如下表所示,若光电管阴极材料K选用金属铝,则下列说法正确的是()

金属单质

钾

钠

锌

铝

逸出功/eV

2.25

2.29

3.38

4.21

A.太阳光照射时c、d端有输出电压

B.明火照射时c、d端有输出电压

C.若阴极材料K选用金属锌