1、题组层级快练(五十一)一、选择题1(2015江苏)波粒二象性时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解析光电效应说明光的粒子性,所以选项A正确;热中子在晶体上产生衍射图样,即运动的实物粒子具有波的特性,即说明中子具有波动性,所以选项B正确;黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化,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解释,即选项C错误;根据德布罗意波长公式,p22mEk,又质子的质量大于电子的质量,
2、所以动能相等的质子和电子,质子的德布罗意波较短,所以选项D错误2(2014广东)在光电效应实验中,用频率为的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是()A增大入射光的强度,光电流增大B减小入射光的强度,光电效应现象消失C改用频率小于的光照射,一定不发生光电效应D改用频率大于的光照射,光电子的最大初动能变大答案AD解析增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数增加,则光电流增大,选项A正确;光电效应能否发生与照射光频率有关,与照射光强度无关,选项B错误;改用频率较小的光照射时,如果光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,否则,不能发生光电效应,选项C错误;光电子的最大初动能EkhW
3、0,故改用频率大于的光照射,光电子的最大初动能变大,选项D正确3关于光电效应,下列说法正确的是()A极限频率越大的金属材料逸出功越大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从金属表面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,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多答案A解析逸出功W0h0,W00,选项A正确;只有照射光的频率大于金属极限频率0,才能产生光电效应现象,选项B错误;由光电效应方程EkmhW0知,因不确定时,无法确定Ekm与W0的关系,选项C错误;光强Enh,越大,E一定,则光子数n越小,单位时间内逸出的光电子数就越少,选项D错误4(2015
4、上海)某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示,表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料()材料钠铜铂极限波长(nm)541268196A仅钠能产生光电子B仅钠、铜能产生光电子C仅铜、铂能产生光电子 D都能产生光电子答案D解析根据爱因斯坦光电效应方程可知,只要光源的波长小于某金属的极限波长,就有光电子逸出,该光源发出的光的波长有小于100 nm,小于钠、铜、铂三个的极限波长,都能产生光电子,故选项D正确,选项A、B、C错误5已知能使某金属产生光电效应的极限频率为c,则()A当用频率为2c的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B当用频率为2c的单色光照射该金
5、属时,所产生的光电子的最大初动能为hcC当照射光的频率大于c时,若增大,则逸出功增大D当照射光的频率大于c时,若增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍答案AB解析入射光的频率大于金属的极限频率,照射该金属时一定能发生光电效应,选项A正确;金属的逸出功为Whc,又根据爱因斯坦光电效应方程mv2hW,当入射光的频率为2c时,其光电子的最大初动能为mv22hchc,所以选项B正确;若当入射光的频率由2c增大一倍变为4c时,其光电子的最大初动能为mv24hchc3hc,显然不是随着增大一倍,选项D错误;逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚本领的体现,与入射光的频率无关,选项C错误综上所述选项A、B
6、正确6如图所示,一验电器与锌板相连,现用一紫外线灯照射锌板,关灯后指针仍保持一定偏角,下列判断中正确的是()A用一带负电(电量较少)的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将增大B用一带负电(电量较少)的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将减小C若改用强度更大的紫外线灯照射锌板,验电器指针偏角将比原来大D若改用强度更大的红外线灯照射锌板,验电器指针一定偏转答案BC解析根据光电效应的原理可知锌板带正电,用带负电的小球与锌板接触会中和一部分锌板上的电荷,使锌板上的电荷量减少,同时验电器上的电荷量也减少,所以验电器指针偏角将减小,选项B正确,选项A错误;使验电器的指针回到零后,改用强度更大的紫外线灯
7、照射锌板,会有更多的电子从锌板逸出,锌板带的电荷量更多,验电器张角更大,选项C正确;改用红外线照射,不一定发生光电效应,选项D错误7.如图所示的实验电路,当用黄光照射光电管中的金属涂层时,毫安表的指针发生了偏转若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时,毫安表的读数恰好减小到零,此时电压表读数为U,这一电压称为遏止电压欲使遏止电压增大,可以采用的措施为()A增大黄光强度 B延长照射时间C改用蓝光照射 D改用红光照射答案C解析根据UceEk,EkhW0,改用蓝光照射频率增大,光电子最大初动能也增大,遏止电压增大8三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a、b、c上,均恰能使金
8、属中逸出光电子已知三种光线的波长甲乙丙,则()A用入射光甲照射金属b,可能发生光电效应B用入射光丙照射金属b,一定发生光电效应C用入射光甲和乙同时照射金属c,可能发生光电效应D用入射光乙和丙同时照射金属a,一定发生光电效应答案BD解析由c和甲乙丙得甲乙a,bW0判断,钠、钾、铷能发生光电效应14如图甲所示是研究光电效应规律的光电管用波长0.50 m的绿光照射阴极K,实验测得流过表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律,取h6.631034 Js.结合图像,求:(结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能(2)该阴极材料的极限波长答案(1)4.
9、01012个9.61020 J(2)0.66 m解析(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子的个数n(个)4.01012(个)光电子的最大初动能为:EkmeU01.61019 C0.6 V9.61020 J.(2)设阴极材料的极限波长为0,根据爱因斯坦光电效应方程:Ekmhh,代入数据得00.66 m.15小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意如图甲所示已知普朗克常量h6.631034 Js.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Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率c_Hz,逸出功W0_ J;(3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek_ J.答案(1)阳极(2)(5.125.18)1014(3.393.43)1019(3)(1.211.25)1019解析(1)电路图为利用光电管产生光电流的实验电路,光电子从K极发射出来,故K为光电管的阴极,A为光电管的阳极(2)遏止电压对光电子做负功,有eUcEkhW0,结合图像,当Uc0时,极限频率05.151014 Hz,故逸出功W0h03.411019 J.(3)光电子的最大初动能EkhW0hh01.231019 J.