1、选修3-5动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核第3讲光电效应波粒二象性A对点训练练熟基础知识光的波粒二象性1(单选)下列有关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大量光子的行为往往显示出粒子性解析一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在
2、的物质，所以，不能说光子与电子是同样一种粒子光的波粒二象性表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著答案C2(单选)如图36所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()图36A只能证明光具有波动性B只能证明光具有粒子性C只能证明光能够发生衍射D证明光具有波粒二象性解析弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明
3、锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确答案D3(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1 MHz的无线电波的波长，由表中数据可知().质量/kg速度/(ms1)波长/m弹子球21021.01023.31030电子(100 eV)9.010315.01061.41010无线电波(1 MHz)3.01083.3102A.要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下表现出波动性C电子照射到金属晶体(大小约为1010m)上能观察到波动性D只有可见光才有波动性解析弹子球的波长相对太小，所以检测其波动性几乎不可能，A正确；无线电
4、波波长较长，所以通常表现为波动性，B正确；电子波长与金属晶体尺度差不多，所以能利用金属晶体观察电子的波动性，C正确；由物质波理论知，D错误答案ABC光电效应规律的理解4(多选)光电效应实验中，下列表述正确的是()A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析光电流的大小与光照时间无关，A项错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，B项错误；遏止电压Uc满足eUchh0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，C项正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，D项正确答案CD5(
5、2013湖南长沙模拟)(多选)如图37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()图37A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，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确答案BD光电效应方程的应用6(2012海南卷)(多选)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是()A对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C对于同种金属，Ek与光照射的时间成正
6、比D对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系E对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系解析根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0.可得：Ek与照射光的强度和照射时间无关，与照射光的频率成线性关系，与波长不成反比，所以A、D正确，B、C错误；对于不同种金属，金属的逸出功W0不同，若照射光频率不变，Ek与W0成线性关系，所以E正确答案ADE7(2013武汉名校调研)(多选)如图38所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知()图38A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为0时，产生的光电子的最大初动能为ED入射光的频率
7、为20时，产生的光电子的最大初动能为2E解析根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0知，当入射光的频率恰为该金属的截止频率0时，光电子的最大初动能Ek0，此时有h0W0，即该金属的逸出功等于h0，选项B正确，C错误；根据图线的物理意义，有W0E，故选项A正确；当20时，Ek2h0W0W0E，选项D错误答案ABB深化训练提高能力技巧8(多选)如图39所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)由图可知()图39A该金属的截止频率为4.271014HzB该金属的截止频率为5.51014HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属
8、的逸出功为0.5 eV解析由光电效应方程EkhW0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项A正确、B错误；图线的斜率表示普朗克常量h，C正确；该金属的逸出功W0h06.6310344.271014J1.77 eV或W0hEk6.6310345.51014J0.5 eV1.78 eV，选项D错误答案AC9(2013山西太原模考)(多选)利用金属晶格(大小约1010m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是()A该实验说明了电子具有波动
9、性B实验中电子束的德布罗意波的波长为C加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显解析能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；由德布罗意波的波长公式及动量p，可得，B正确；由可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C错误；用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故D错误答案AB10用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率，得到Uc图象如图310所示，根据图象求出该金属的截止频率c_Hz，普朗克常量h_Js.(已知电子电荷量e1.61019C)图310解析由题图线可知c5
10、.01014Hz，又eUchW0，所以Uc.结合图线可得kV/Hz，hJs6.41034Js.答案5.010146.4103411(1)(单选)研究光电效应的电路如图311所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是()图311(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子，光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_.(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为3.4 eV和1.51 eV，金属
11、钠的截止频率为5.531014Hz，普朗克常量h6.631034Js，请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应解析(1)设遏止电压为UKA，由光电效应规律知eUKAmv2hW0，因都是频率相同的光照射钠极板，即、W0均相同，故强光和弱光的遏止电压相同；当UAK0时，强光的光电流应大于弱光的光电流所以C对(2)因为电子从金属表面逸出的过程中受到金属表面层中力的阻碍作用，所以其动量会减小(3)氢原子放出的光子能量EE3E2，代入数据得E1.89 eV.金属钠的逸出功W0hc，代入数据得W02.3 eV.因为EW0，所以不能发生光电效应答案(1)C(2)减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)(3)不能