高中物理 第2講 波粒二象性高考快樂(lè)體驗(yàn) 選修3-5

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1、第2講　波粒二象性 對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的理解及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用(中頻考查) 1．(2020·廣東單科，4)硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，下列表述正確的是(　　)． A．硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置 B．硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出 C．逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無(wú)關(guān) D．任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng) 解析　光電效應(yīng)是光(包括不可見(jiàn)光)照射金屬使其逸出電子的現(xiàn)象，因此硅光電池是把 光能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置，選項(xiàng)A正確；根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律知，大于一定頻率的光才 能被電子吸收而發(fā)生光電效應(yīng)，電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)．

2、 答案　A 2．(2020·上海單科，6)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬 (　　)． A．無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng) B．無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小 D．超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大 解析　根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，選項(xiàng)A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程mvm2＝hν－W0知，頻 率ν越高，初動(dòng)能就越大，選項(xiàng)D正確． 答案　AD 3．(2020·寧夏、遼寧理綜)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)． A．極

3、限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小 D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 解析　逸出功W0＝hνc，W0∝νc——極限頻率，A正確；只有照射光的頻率ν大于金屬極 限頻率νc，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，因ν不確 定時(shí)，無(wú)法確定Ekm與W0的關(guān)系，C錯(cuò)；光強(qiáng)E＝nhν，ν越大，E一定，則光子數(shù)n越 小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D錯(cuò)． 答案　A 4．(2020·浙江理綜，16)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

4、中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖1－2－5所示．則可判斷出 (　　)． 圖1－2－5 A．甲光的頻率大于乙光的頻率 B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng) C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率 D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能 解析　由于是同一光電管，因而不論對(duì)哪種光，極限頻率和金屬的逸出功相同，對(duì)于甲、 乙兩種光，反向截止電壓相同，因而頻率相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓較 大，因而丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較大，故C、D均

5、錯(cuò)， 只有B項(xiàng)正確． 答案　B 5.圖1－2－6 (2020·江蘇單科)研究光電效應(yīng)的電路如圖1－2－6所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖像中，正確的是 (　　)． 解析　雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，所以截止電壓相同；又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)， 單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選C. 答案　C 6．(2020·廣東卷·18)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是 (　　)． A．光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大 B．入射光足夠強(qiáng)就可以

6、有光電流 C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān) D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子 解析　由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，只有當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時(shí)才能產(chǎn)生光電子， 光電流幾乎是瞬時(shí)產(chǎn)生的，其大小與光強(qiáng)有關(guān)，與光照時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，易知eUc＝Ek＝hν －W0(其中Uc為遏止電壓，Ek為光電子的最大初動(dòng)能，W0為逸出功，ν為入射光頻率)．由 以上分析知，A、B錯(cuò)誤，C、D正確． 答案　CD 7．(2020·上海單科，3)用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是 (　　)． A．改用頻率更小的紫外線照射 B．改用X射線照射 C．改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 D．延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間 解析　金屬發(fā)生光電效應(yīng)必須使光的頻率大于極限頻率，X射線的頻率大于紫外線的頻 率． 答案　B