1、考点规范练46光电效应波粒二象性一、单项选择题1.(2020山东滨州模拟)波粒二象性是微观粒子的基本特征,下列说法正确的有()A.光电效应现象揭示了光的波动性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2.(2019北京卷)光电管是一种利用光照产生电流的装置,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。组次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV由表中数据得出的论断不正确的是()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
2、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3.在光电效应实验中,先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管,若实验a中的光强大于实验b中的光强,实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示,则下列图像可能正确的是()4.(2020广东潮州测试)用如图甲所示的装置研究光电效应现象。用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像,图线与横轴的交点坐标为(a,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b),下列说法正确的是()
3、A.普朗克常量为h=baB.仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大C.保持照射光的强度不变,仅提高照射光频率,电流表G的示数保持不变D.保持照射光的强度不变,仅提高照射光频率,电流表G的示数增大二、多项选择题5.实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是()A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构6.(2020四川泸县一中开学考)如图所示,a、b间接输出电压恒为2 V的电源,用频率为的单色光照射光电管的金属板K,已知该金属的逸出功为3.5 eV,普朗克常量
4、用h表示,下列情形中能使电流表G指针偏转的是()A.照射光子的能量h=3 eV,a接电源正极B.照射光子的能量h=4 eV,a接电源正极C.照射光子的能量h=5 eV,a接电源负极D.照射光子的能量h=6 eV,a接电源负极三、非选择题7.(2020陕西镇安中学期中)已知金属铯的截止频率对应的波长为0,现用波长为的光照射铯金属表面,普朗克常量为h,真空中的光速为c,求:(1)铯金属的逸出功;(2)发射光电子的最大初动能。考点规范练46光电效应波粒二象性1.B解析:光电效应现象揭示了光的粒子性,A错误。衍射是波特有的性质,热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性,B正确。黑体辐射的实验规
5、律无法用光的波动性解释,为了解释黑体辐射规律,普朗克建立了量子理论,成功解释了黑体辐射的实验规律,C错误。由p=h和p=2mEk可知,由于质子和电子的质量不同,则动能相等的质子和电子,其动量不相等,故其波长也不相等,D错误。2.B解析:两组实验入射光的能量不同,由=h可知,采用了不同频率的入射光,A正确。根据爱因斯坦光电效应方程,金属的逸出功W=h-12mvm2,代入实验数据得两组的逸出功相等,均等于3.1eV,由W=hc可知,两组实验所用的金属板材质相同,B错误。若入射光子的能量为5.0eV,代入爱因斯坦光电效应方程,逸出光电子的最大动能为1.9eV,C正确。若入射光子的能量为5.0eV,发
6、生光电效应,相对光强越强,光电子越多,光电流越大,D正确。3.A解析:分析I-U图像可知,光电流恰为零时,光电管两端加的电压为遏止电压,对应的光的频率为截止频率。入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,由于入射光的频率相同,故遏止电压相同,即图线与横轴的交点相同。由于a光的光强大于b光的光强,所以a光的饱和电流大于b光的饱和电流,故A正确,B、C、D错误。4.A解析:根据Ekm=h-W0可得,图线纵截距的绝对值等于金属的逸出功,即金属的逸出功等于b。当最大初动能为零时,入射光的频率等于截止频率,所以金属的截止频率为a,那么普朗克常量为h=ba,A正确。根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能
7、与照射光的频率有关,与光的强度无关,B错误。若保持照射光的强度不变,仅提高照射光频率,则光子数目减小,电流表G的示数会减小,C、D错误。5.ACD解析:电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,说明电子是一种波,A正确。射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,说明射线是一种粒子,B错误。人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子是一种波,C正确。人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,利用了电子束的衍射现象,说明电子束是一种波,D正确。6.BD解析:照射光子的能量h=3eV,小于金属的逸出功,不能发生光电效应,即电流表G指针不会偏转,选项A错误。a接电源正极,所加电压为正向电压,照射光子的能
8、量h=4eV,大于金属的逸出功,则能发生光电效应,电流表G指针会偏转,选项B正确。照射光子的能量h=5eV,大于金属的逸出功,则能发生光电效应,光电子的最大初动能为Ekm=(5-3.5)eV=1.5eV;而a接电源负极,为反向电压,Uc=2V,因为UceEkm,则光电子不能到达A板,电流表G指针不会偏转,选项C错误。照射光子的能量h=6eV,大于金属的逸出功,则能发生光电效应,光电子的最大初动能为Ekm=(6-3.5)eV=2.5eV;而a接电源负极,为反向电压,Uc=2V,因为UceEkm,则光电子能到达A板,电流表G指针会偏转,选项D正确。7.解析:(1)由逸出功为W0=h而光的波速c=0联立可得W0=hc0。(2)根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能为Ekm=hc-W0联立解得Ekm=hc-hc0=hc1-10。答案:(1)hc0(2)hc1-10
