1、第十七章高考真题集训一、选择题1(2018全国卷)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.281019 J。已知普朗克常量为6.631034 Js，真空中的光速为3.00108 ms1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A11014 Hz B81014 HzC21015 Hz D81015 Hz答案B解析由光电效应方程EkhW0，得W0hEkhEk。刚好发生光电效应的临界条件是最大初动能Ek0时，入射光的频率为0，则W0h0，代入数据可得：081014 Hz，故B正确。2(2017全国卷)(多选)在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种
2、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ab，则一定有Uab，则一定有EkaEkbC若UaUb，则一定有Ekab，则一定有haEkahbEkb答案BC解析光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eUEk，根据光电效应方程可知EkhW0，若ab，则EkaEkb，UaUb，选项A错误，选项B正确；若UaUb，则Ekaca，由于光的频率越大，折射率越大，光的偏折角度越大，故C正确，A、B、D错误。4(2017北京高考)2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm1
3、09 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲，“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.61034 Js，真空光速c3108 m/s)()A1021 J B1018 JC1015 J D1012 J答案B解析一个处于极紫外波段的光子所具有的能量Ehh6.61034 J1018 J，选项B正确。5(2017天津高考) 明代学者方以智在阳燧倒影中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光
4、通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是()A若增大入射角i，则b光先消失B在该三棱镜中a光波长小于b光Ca光能发生偏振现象，b光不能发生D若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低答案D解析A错：增大入射角i，a、b光都不会消失。B错：复色光通过三棱镜后分解成两束单色光，b光比a光的偏折角大，折射率大，频率高，波长短。即nbna，ba，ba可知，b光的遏止电压高。6(2016全国卷)(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是()A保持入射光的频率不变，入射
5、光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关答案ACE解析保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，单位时间内逸出的光电子个数增加，则饱和光电流变大，故A正确；饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系，故B错误；由EkhW，可知C正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时，光电效应不能发生，故D错误；由eUmv2hW得eUhW，可见，遏止电压U随的增大而增大，与入射光的光强无关，故E正确。7(2015江苏高考)(多选)波粒二
6、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解析光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A正确，选项C错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波长公式和p22mEk知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误。8(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。由表中数
7、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，光电流越大答案B解析光子的能量Eh，两组实验中入射光子的能量不同，故入射光的频率不同，A正确；由爱因斯坦的光电效应方程hWEk，可求出两组实验中金属板的逸出功W均为3.1 eV，故两组实验所用的金属板材质相同，B错误；由hWEk，W3.1 eV，当h5.0 eV时，Ek1.9 eV，C正确；相对光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，D正确。二、
8、填空题9(2019天津高考)第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量h定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的数值为6.631034，根据能量子定义，h的单位是_，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为_。答案Jskgm2/s解析普朗克常量h的单位为Js；由WFl及Fma可推导：1 Js1 Nms1 kgms2ms1 kgm2/s。10(2018江苏高考)光电效应实验中，用波长为0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为_，A、B两种光子的动量之比为_。(已知普朗克常量为h、光速为c)
9、答案12解析根据光电效应方程EkhW0，又，所以有0W0，EkW0，解得Ek；又光子动量p，所以A、B两种光子的动量之比为12。11(2017江苏高考)质子(H)和粒子(He)被加速到相同动能时，质子的动量_(选填“大于”“小于”或“等于”)粒子的动量，质子和粒子的德布罗意波波长之比为_。答案小于21解析由pmv，Ekmv2知，p，质子质量小于粒子质量，动能相同时质子动量小。由知，21。12(2016江苏高考)已知光速为c，普朗克常量为h，则频率为的光子的动量为_。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，垂直反射回去p。
10、13(2015全国卷)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为_，所用材料的逸出功可表示为_。答案ekeb解析由光电效应方程，光电子的最大初动能mv2hWc。根据动能定理，eUcmv2，联立解得：Uc。对照题给遏止电压Uc与入射光的频率的关系图象，可知：图象斜率k，解得普朗克常量hek。图象在纵轴上的截距b，解得所用材料的逸出功Wceb。三、计算题14(2016江苏高考)几种金属的逸出功W0见下表：金属钨钙钠钾铷W0(1019 J)7.265.123.663.603.41用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光的波长范围为4.01077.6107 m，普朗克常量h6.631034 Js。答案见解析解析光子的能量E，取4.0107 m，则E5.01019 J根据EW0判断，钠、钾、铷能发生光电效应。15(2019江苏高考)在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长6.4107 m，每个激光脉冲的能量E1.5102 J。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量h6.631034 Js，光速c3108 m/s。计算结果保留一位有效数字)答案51016解析光子能量，光子数目n，联立并代入数据得n51016。