2019-2020年高考物理一輪復習 第13章 第1單元 光電效應 光子說練習.doc

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2019-2020年高考物理一輪復習 第13章 第1單元 光電效應 光子說練習 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子與電子是同樣的一種粒子 C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著 D．γ射線具有顯著的粒子性，而不具有波動性 解析：由光的波粒二象性可知，光是同時具有波粒二象性的，只不過在有的情況下波動性顯著，在有的情況下粒子性顯著；光的波長越長，越容易觀察到其顯示波動特征；光子是一種不帶電的微觀粒子，而電子是帶負電的實物粒子，它們雖然都是微觀粒子，但有本質(zhì)區(qū)別，故選項C正確． 答案：C 4．某金屬在一定頻率的光照射下發(fā)生光電效應，若減弱該光的光強，則該金屬(　　) A．逸出功減少 B．不發(fā)生光電效應 C．發(fā)射光電子的最大初動能不變 D．發(fā)射光電子的最大初動能減小 解析：逸出功只與被照射的金屬有關(guān)，入射光的強度、頻率并不能改變逸出功，A錯；只要頻率大于極限頻率就能發(fā)生光電效應，無論照射光的光強多么弱，B錯；發(fā)射光電子的最大初動能與入射光的頻率及逸出功有關(guān)，即由mvm2＝hν－W決定，光的強度不能改變最大初動能，C對，D錯． 答案：C 5．利用光子說對光電效應進行解釋，下列說法正確的是(　　) A．金屬表面的一個電子只能吸收一個光子 B．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子 C．金屬表面的一個電子吸收若干個光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出 D．無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累了能量后，總能逸出成為光電子 解析：根據(jù)光子說，金屬的一個電子一次只能吸收一個光子，且光子的吸收是瞬時的，不需要時間的積累，若所吸收的光子頻率大于金屬的極限頻率，電子逃離金屬表面，成為光電子，若所吸收的光子能量小于逸出功(光子頻率小于金屬的極限頻率)，則電子不能逃離金屬表面，不能成為光電子． 答案：A 6．用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應，可以使該金屬產(chǎn)生光電效應的措施是(　　) A．改用頻率更小的紫外線照射 B．改用X射線照射 C．改用強度更大的原紫外線照射 D．延長原紫外線的照射時間 解析：根據(jù)光電效應產(chǎn)生的條件可知，應選用頻率高于原紫外線的光． 答案：B 7．根據(jù)愛因斯坦光子說，光子能量E等于(h為普朗克常量，c、λ為真空中的光速和波長)(　　) A．h B．h C．hλ D. 解析：光的頻率ν在任何介質(zhì)中不變，在真空中有v＝，則E＝hν＝. 答案：A 8. 愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學獎．某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示，其中ν0為極限頻率．從圖中可以確定的是(　　) A．逸出功與ν有關(guān) B．Ekm與入射光強度成正比 C．ν<ν0時，會逸出光電子 D．圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān) 解析：圖線在縱軸上的截距表示逸出功，只與金屬有關(guān)，圖線的斜率k＝＝h，選項A錯誤，D正確；從圖可知，Ekm只與ν有關(guān)，ν<ν0時，Ekm＝0，沒有逸出光電子，選項C錯誤． 答案：D 二、雙項選擇題 9．光電效應實驗的裝置如圖所示，則下列說法中正確的是(　　) A．用紫外光照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．用紅色光照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．鋅板帶的是負電荷 D．使驗電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷 解析：光電效應實驗中是紫外線照射鋅板發(fā)生光電效應的，紅外線的頻率小于鋅板的極限頻率，所以不會發(fā)生光電效應；發(fā)生光電效應后，光電子射出，鋅板帶正電，驗電器也帶正電． 答案：AD 10．(雙選)用頻率為ν1的單色光照射某種金屬的表面，發(fā)生了光電效應現(xiàn)象，現(xiàn)改用頻率為ν2的另一單色光照射該金屬的表面．下列說法正確的是(　　) A．如果ν2>ν1，則能夠發(fā)生光電效應 B．如果ν2<ν1，則不能發(fā)生光電效應 C．如果ν2>ν1，則逸出的光電子最大初動能增大 D．如果ν2>ν1，則逸出的光電子最大初動能不變 解析：同一金屬的極限頻率ν0不變，入射光的頻率必須大于金屬的極限頻率才能發(fā)生光電效應，如果入射光的頻率小于金屬的極限頻率，則不論入射光多強，照射時間多長，都不會發(fā)生光電效應現(xiàn)象，選項A正確，選項B錯誤；因光電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而線性增加，所以ν2>ν1時，逸出的光電子最大初動能增大，選項C正確，選項D錯誤． 答案：AC 三、非選擇題 11．太陽能光電池直接轉(zhuǎn)換的基本原理是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能．如圖所示是測定光電流的電路簡圖，光電管加正向電壓． (1)說出電源和電流表的正、負極； (2)入射光應照射在什么極上； (3)若電流表讀數(shù)是10 μA，則每秒鐘從光電管陰極發(fā)射出的光電子至少是幾個？ 解析：(1)電源左邊為正極，右邊為負極，電流表是上邊正極下邊負極． (2)入射光應照射到陰極板上，即題圖中的B極． (3)q＝It＝1010－61 C＝10－5 C， 而n＝，所以每秒發(fā)射出6.251013個光電子． 答案：(1)電源左邊為正極，右邊為負極；電表是上邊正極下邊負極　(2)B　(3)6.251013 12．如圖甲，合上開關(guān)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60 V時，電流表讀數(shù)仍不為零，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知，光電子的最大初動能為多少？把電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2 V時，電子到達陽極時的最大動能為多少？圖乙中，電壓表讀數(shù)為2 V不變而照射光的強度增到原來的三倍，此時電子到達陽極時的動能為多少？ 解析：光子能量hν＝2.5 eV的光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零，則能發(fā)生光電效應，由光電效應方程hν＝mvm2＋W0，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V時，電流表讀數(shù)為零，則電子不能到達陽極，由動能定理eU＝mvm2知，最大初動能mvm2＝eU＝0.6 eV，對題圖乙當電壓表讀數(shù)為U′＝2 V時，電子到達陽極的最大動能Ek＝mvm2＋eU′＝0.6 eV＋2 eV＝2.6 eV.根據(jù)光電效應規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，電壓為2 V不變，則電子到達陽極的最大動能不變，仍為2.6 eV. 答案：0.6 eV　2.6 eV　2.6 eV