1、第十二章 近代物理初步第一讲 光电效应 波粒二象性课时跟踪练A 组 基础巩固1已知钙和钾的截止频率分别为 7.731014 Hz 和 5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A波长 B频率C能量 D动量解析：根据爱因斯坦光电效应方程 Ekmhh 0，因为钙的0 大，所以能量 Ekm 小，频率小，波长大，选项 B、C 错误，选项A 正确；根据物质波波长 ，所以钙逸出的光电子动量小，选项hpD 错误答案：A2下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )解析：随着温度
2、的升高，黑体辐射的强度与波长有这样的关系：一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动由此规律可知应选 A.答案：A3(2017广州一模 )入射光照在金属表面上发生光电效应，若减弱入射光的强度，而保持频率不变，则( )A有可能不发生光电效应B逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D从光照到金属表面上到发射出光电子的时间间隔明显增加解析：根据爱因斯坦光电效应方程 Ekh W 0，可知当入射光频率不变时，金属板仍能发生光电效应，故 A 项错误；根据爱因斯坦光电效应方程 Ekh W 0，可知当入射光频率不变时，逸出电子的最大初
3、动能不变，与入射光的强度无关，故 B 项错误；光的强弱影响的是单位时间内发出光子的数目，入射光强度减小，单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减小，故 C 项正确；光的强度影响的是单位时间内发出电子的数目，并不会影响从光照到金属表面上到发射出光电子的时间间隔，故 D 项错误答案：C4(多选 )(2018威海模拟 )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，选项 A 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，选项 B 错
4、误；遏止电压 Uc 满足 eUch h 0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，选项 C 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，选项 D 正确答案：CD5(多选 )(2018哈尔滨模拟 )用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则( )A图象甲表明光具有粒子性B图象乙表明光具有波动性C用紫外光观察不到类似的图象D实验表明光是一种概率波解析：图象甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性图象乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故 A、B 正确；同时也表明光波是一种概率波，故 D 也正确；紫外光本质和可见光本质相同，
5、也可以发生上述现象，故 C 错误答案：ABD6(多选 )(2018承德模拟 )用 a、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当 a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )A增大 a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小B a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电C a 光在真空中的波长小于 b 光在真空中的波长D若 a 光是氢原子从 n4 的能级向 n1 的能级跃迁时产生的，则 b 光可能是氢原子从 n5 的能级向 n2 的能级跃迁时产生的解析：增大 a 光的强度，从金属板中打出的光电子数增多，验电器带电荷量增大，指针偏角一定增大，选项 A 错误；a 光照
6、射到金属板时发生光电效应现象，从金属板中打出电子，金属板带正电，因此，验电器的金属小球带正电，选项 B 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，因此 a 光的频率大于 b 光的频率，a 光在真空中的波长小于 b 光在真空中的波长，选项 C 正确；氢原子从 n4 的能级向 n1 的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从 n5 的能级向 n2 的能级跃迁时产生的光子能量，选项 D 正确答案：CD7(2017北京卷 )2017 年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发生了波长在 100 nm(1 nm10 9 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
7、”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 h6.610 34 Js，真空光速 c310 8 m/s)( )A10 21 J B10 18 JC 1015 J D10 12 J解析：光子的能量 Eh，c ，联立解得 E210 18 J，B项正确答案：B8.(2018苏北名校联考) 用频率为 的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示，U c 为遏止电压已知电子电荷量为e，普朗克常量为 h，求：(1)
8、光电子的最大初动能 Ekm；(2)该光电管发生光电效应的极限频率 0.解析：(1) EkmeU c.(2)由光电效应方程有 Ekmh W ，其中 Wh 0，解得 0 .eUch答案：(1) eUc (2) eUchB 组 能力提升9(2018郑州模拟 )如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为 0 的光照到阴极 K 上时，电路中有光电流，则( )A若换用波长为 1(1 0)的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电流B若换用波长为 2(2 0.换用的波长 1 虽比 0 大，但因为 极 大小不确定，因而无法确定是否发生光电效应，故选项 A错误；但若 2 0，则一定能发生光电效应，故选项 B 正确；
9、光电管两端电压在原来情况下，光电流是否达到最大(饱和) ，题设条件并不清楚，因而增大电压，光电流是否增大也不能确定，故选项 C错误；将电源极性接反后，所加电压阻碍光电子向阳极运动，但若eUEkm，仍会有一定数量的光电子可达阳极而形成光电流，故选项D 错误答案：B10(多选)(2018 运城模拟 )如图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 ( )A该金属的截止频率为 4.271014 HzB该金属的截止频率为 5.51014 HzC该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为 0.5 eV解析：由
10、光电效应方程 Ekh W 0 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W0h 06.6310 34 4.271014 J1.77 eV 或W0h Ek6.63 1034 5.51014 J0.5 eV1.78 eV，选项 D错误答案：AC11.(2018长春模拟 )在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光) ，如图所示则可判断出( )A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动
11、能大于丙光的光电子最大初动能解析：由题图可知，甲、乙两光对应的反向截止电压均为 Uc2，由爱因斯坦光电效应方程 Ekmh W 0 及 eUc20E km 可知甲、乙两光频率相同，且均小于丙光频率，同一金属截止频率是相同的，选项 A、C 均错误；甲光频率小，则甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，选项 D 错误；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，选项 B 正确答案：B12(2018 苏州质检)德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是 ，式中 p 是运动物体的动量，hhp是普朗克常量已知某种紫光的波长是 440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的 104 倍(1)求电子的动量大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小电子质量 m9.110 31 kg，电子电荷量 e1.610 19 C，普朗克常量 h6.610 34 Js，加速电压的计算结果取一位有效数字解析：(1) 由 ，hp得 p kgm/sh 6.610 3410 444010 91.510 23 kgm/s.(2)eUE k ，又 ，p22m hp联立解得 U ，h22em2代入数据，解得 U810 2V.答案：(1)1.5 1023 kgm/s(2)U 810 2 Vh22em 2
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