備考2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)：44 光電效應(yīng) 波粒二象性

更新時間：2019-11-07 瀏覽次數(shù)：260 類型：一輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2019高二下·孝感期中) 關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A . 入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 B . 從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小 C . 只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) D . 截止頻率越大的金屬材料逸出功越大

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2. (2019高二下·哈爾濱期中) 光照到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的顏色不變而強(qiáng)度減弱，則下列說法中正確的是（）

A . 從光照射到金屬表面到金屬發(fā)出光電子之間的時間間隔將明顯減小 B . 逸出的光電子的最大初動能將增大 C . 單位時間從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減小 D . 一定不再發(fā)生光電效應(yīng)

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3. (2020高二下·鄭州期末) 1905 年愛因斯坦提出光子假設(shè)，成功地解釋了光電效應(yīng)，因此獲得 1921年諾貝爾物理學(xué)獎。下列關(guān)于光電效應(yīng)的描述正確的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 只有入射光的波長大于金屬的極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng) B . 金屬的逸出功與入射光的頻率和強(qiáng)度無關(guān) C . 用同種頻率的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時逸出的光電子的初動能都相同 D . 發(fā)生光電效應(yīng)時，保持入射光的頻率不變，減弱入射光的強(qiáng)度，從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子的時間間隔將明顯增加

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4. (2019高二下·資陽期末) 現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光照射時，有光電流產(chǎn)生。關(guān)于光電效應(yīng)及波粒二象性，下列說法正確的是（）

A . 保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，光電流變大 B . 光的波長越長，其粒子性越顯著；頻率越高，其波動性越顯著 C . 入射光的頻率變高，光強(qiáng)不變，光電子的最大初動能不變 D . 保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生

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5. (2019·北京) 光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時，可能形成光電流。表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

組

次

入射光子的能量/eV

相對光強(qiáng)

光電流大小/mA

逸出光電子的最大動能/eV

第

一

組

4.0

弱

中

強(qiáng)

43.

0.9

第

二

組

6.0

弱

中

強(qiáng)

2.9

由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是（）

A . 兩組實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光 B . 兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同 C . 若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動能為1.9eV D . 若入射光子的能量為5.0eV，相對光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大

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6. (2019高二下·攀枝花期末) 金屬P、Q的逸出功大小關(guān)系為W_P>W_Q ，用不同頻率的光照射兩金屬P、Q，可得光電子最大初動能E_k與入射光的頻率ν的關(guān)系圖線分別為直線p、q，下列四圖中可能正確的是（）

A . B . C . D .

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7. (2019高二下·西城期末) 如圖所示，用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)。欲使光電子從陰極K逸出時的初動能增大，下列方法可行的是（）

A . 改用紅光照射 B . 改用紫光照射 C . 增大光電管上的加速電壓 D . 增大綠光的強(qiáng)度

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8. (2019高二下·昌平期末) 圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖乙是光電流與加在陽極A和陰極K上的電壓的關(guān)系圖像。下列說法正確的是（）

A . 飽和電流的大小，由入射光的顏色決定 B . 只要增大電壓，光電流就會一直增大 C . 對某種確定的金屬，其遏止電壓只由入射光的頻率決定 D . 不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強(qiáng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)

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9. (2019高二下·忻州月考) 如圖所示是某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能 $\text{[math]}$ 及與入射光頻率 $\text{[math]}$ 的關(guān)系圖線，已知普朗克常量為h，由圖線信息可知下列說法錯誤的是（）

A . 極限頻率為p B . 逸出功為q C . 圖中q與p的值與入射光的強(qiáng)度、頻率有關(guān) D . 圖線的斜率表示普朗克常量h

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10. (2022高二下·南充期末) 如圖所示，用波長為 $\text{[math]}$ 的單色光照射某金屬，調(diào)節(jié)變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為某值時，電流表的示數(shù)恰好減小為零；再用波長為 $\text{[math]}$ 的單色光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，當(dāng)電壓表的示數(shù)增加到原來的3倍時，電流表的示數(shù)又恰好減小為零。已知普朗克常數(shù)為h，真空中光速為c.該金屬的逸出功為 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多選題

11. (2019·海南) 對于鈉和鈣兩種金屬，其遏止電壓 $\text{[math]}$ 與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示。用h、e分別表示普朗克常量和電子電荷量，則（）

A . 鈉的逸出功小于鈣的逸出功 B . 圖中直線的斜率為 $\text{[math]}$ C . 在得到這兩條直線時，必須保證入射光的光強(qiáng)相同 D . 若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到鈉的光頻率較高

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12. (2019高二下·南通期末) 四種金屬的逸出功如表所示，以下說法正確的是（）

金屬

鈣

鈉

鉀

銣

W₀/eV

3.20

2.29

2.25

2.13

A . 四種金屬中，鈣的極限頻率最小 B . 逸出功就是使電子脫離金屬所做的功 C . 若某種光照射四種金屬時均發(fā)生光電效應(yīng)，則陰極金屬為銣時對應(yīng)的遏止電壓最大 D . 若某種光照射鈉時有光電子逸出，則增加入射光強(qiáng)度，鈉逸出電子的最大初動能變大

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13. (2019高二下·天津期末) 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示，下列判斷一定正確的是（）

A . 甲光的頻率等于乙光的頻率 B . 乙光的波長大于丙光的波長 C . 乙光的光強(qiáng)等于丙光的光強(qiáng) D . 甲光的光強(qiáng)大于丙光的光強(qiáng)

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14. (2019高二下·福州期末) 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按如圖a方式連接電路，利用該裝置在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與A、K兩極之間電壓U_AK的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光）如圖b所示，則下列說法正確的是（）

A . 甲、乙兩光的光照強(qiáng)度相同 B . 甲、乙兩光的頻率相同 C . 丙光照射陰極時，極板的逸出功最小 D . 乙光的波長大于丙光的波長

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15. (2019高二下·沈陽月考) 如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5)．由圖可知（）

A . 該金屬的截止頻率為4.27×1014 Hz B . 該金屬的截止頻率為5.5×1014 Hz C . 該圖線的斜率表示普朗克常量 D . 該金屬的逸出功為0.5 eV

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16. (2019高二下·哈爾濱期中) 以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子在極短時間內(nèi)只吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖。用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，換同樣頻率為ν的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓U ，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負(fù)極，在K、A之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U ，光電流會逐漸減?。划?dāng)光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子的電荷量)（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 2hν－W

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17. (2019高二下·常州期中) 利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，其中電極K由金屬鉀制成，其逸出功為2.25V。用某一頻率的光照射時，逸出光電子的最大初動能為1.50eV，電流表的示數(shù)為I。已知普朗克常量約為6.6×10^?34J $\text{[math]}$ s，下列說法正確的是（）

A . 金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率約為5.5×10¹⁴Hz B . 若入射光頻率加倍，光電子的最大初動能變?yōu)?.00eV C . 若入射光頻率加倍，電流表的示數(shù)變?yōu)?I D . 若入射光頻率加倍，遏止電壓的大小將變?yōu)?.25V

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三、綜合題

18. (2019高二下·廣州期中) 用頻率為ν的紫光照射某金屬，發(fā)出的光電子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，光電子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓軌道的最大半徑為R，電子的電荷量為e、質(zhì)為量m，普朗克常量為h。求：
1. （1）光電子的最大初動能；
2. （2）該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率。
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19. (2019高二下·無錫期末) 如圖為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系當(dāng)用光子能量為4.5V的藍(lán)光照射光電管的陰極K時對應(yīng)圖線與橫軸的交點(diǎn)U₁=-2.37V(普朗克常量h=6.63×10^-34J﹒s電子電量e=1.6×10^-19C
1. （1）求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率；(該小題計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
2. （2）當(dāng)用光子能量為7.0eⅴ的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時，求光電子逸出的最大初動能
3. （3）當(dāng)某種頻率的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時，測得飽和光電流為0.32μA，求陰極K在1秒內(nèi)發(fā)射出的光電子數(shù)
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20. (2019高二下·乾安月考) 波長λ=0.71A的倫琴射線使金箔發(fā)射光電子，電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)做最大半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，已知rB=1.88×10^﹣⁴m?T．試求：
1. （1）光電子的最大初動能；
2. （2）金屬的逸出功；
3. （3）該電子的物質(zhì)波的波長是多少？
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21. (2019高二下·黑龍江月考) 從1907年起，美國物理學(xué)家密立根開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個重要的物理量．他通過如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν作出Uc－ν的圖象，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射測出的h相比較以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性．圖乙中頻率ν₁、ν₂、遏止電壓U_c1、U_c2及電子的電荷量e均為已知，求：
1. （1）普朗克常量h；
2. （2）該金屬的截止頻率ν₀.
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