1、波粒二象性 第十二章 第 1讲 光电效应 板块三 限时规范特训 时间： 45 分钟 满 分 ： 10 0 分 一、选择题 ( 本题共 11 小题，每小题 6 分，共 66 分。其中 1 6 为单选， 7 11 为多选 ) 1 2 01 7 东城区模拟 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 随着温度的升高，辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动， A 正确。 2 下列说法中正确的是 ( ) A 物质波属于机械波 B 只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性 C 德布罗意认为任何一个运动的物体，小到 电子、质子、中子，大到行星
2、、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波 D 宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性 解析 物质波是由实物粒子的运动形成，而机械波是由组成物体的质点做周期性运动形成，故 A 错误；不论是微观粒子，还是宏观物体，只要它们运动，就有与之对应的物质波，故 B 、 D 均错误， C 正确。 3 在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的 ( ) A 频率 B 强度 C 照射时间 D 光子数目 解析 由爱因斯坦光电效应方程 E k h W 0 可知 E k只与频率 有关，故选项 B 、 C 、 D 错误，选项 A 正确
3、。 4 入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么 ( ) A 从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B 逸出的光电子的最大初动能减小 C 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D 有可能不发生光电效应 解析 根据光电效应的实验规律知，从光照至金属表面到发射出光电子的时间间隔极短，这与光的强度无关，故选项 A 错误。实验规 律还指出，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关，饱和光电流与入射光的强度成正比，由此可知， B 、 D 错误， C 正确。 5. 在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管，若实验所得光电流 I 与光电管
4、两端所加电压 U 间的关系曲线如图所示，则下列说法中正确的是 ( ) A a 光频率大于 b 光频率 B a 光波长大于 b 光波长 C a 光强度高于 b 光强度 D a 光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大 解析 对同一光电管，不论对哪种光，极限频率和金 属的逸出功相同，由题图可知，对 a 、 b 两种光，反向截止电压相同，说明光的频率、波长相同， A 、 B 两项错误； a 光照射时的饱和电流比 b 光照射时的饱和电流大，说明 a 光强度高于 b 光强度， C 项正确；金属的逸出功及照射光的频率相同，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光照射光电管时产生光电子的最大初动能相同，故 D 项错
5、误。 6. 2 017 河北衡水模拟 研究光电效应的实验装置如图所示，闭合开关，滑片 P 处于滑动变阻器中央位置，当一束单色光照到此装置的碱金属表面 K 时，电流表有示数。下列说法正确的是 ( ) A 若仅增大该单色光入射的强度，则光电子的最大初动能增大，电流表示数也增大 B 无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度，碱金属的逸出功都不变 C 保持频率不变，当光强减弱时，发射光电子的时间将明显增加 D 若滑动变阻器滑片左移，则电压表示数减小，电流表示数减小 解析 若仅增大该单色光入射的强度，由于每个光子的能量不变，因此光电子的最大初动能不变，但单位时间内射出的光电子数增多，因此光电流增大，故
6、A 错误；逸出功由金属材料自身决定，与是否有光照无关，故 B 正确；发生光电效应不需要时间积累，只要入射光的频率大于极限频率即可，故 C 错误；若滑动变阻器滑片左移，则电压表的示数减小，因电压是反向电压，所以电压减小时，光电子更容易到达 A 极形成电流，电流表示数增大，故 D 错误。 7 下列叙述中正确的是 ( ) A 一切物体都在辐射电磁波 B 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 解析 根据热辐射的定义， A 正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有 关外，还与材料
7、种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关， B 错误， C 正确；由黑体的定义知 D 正确。 8 关于光电效应的规律，下面说法中正确的是 ( ) A 当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能越大 B 当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的强度越大，产生的光电子数越多 C 同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也越大 D 对于某金属，入射光波长必须小于某一极限波长 ，才能产生光电效应 解析 由爱因斯坦的光电效应方程 Ek h W0知，逸出功 W0一定时，入
8、射光频率 越大，则产生的光电子的最大初动能越大， A 正确；当某种色光照射金属表面能产生光电效应时，入射光的强度越大，相同时间照射到金属表面的光子数越多，产生的光电子数越多， B 正确；由光电效应方程可知，入射光频率 一定时，逸出功 W0越大，则光电子的最大初动能 Ek越小， C 错误；对于某金属，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，即入射光的波长必须小于某一极限波长，才能产生光电效应， D 正确。 9 在单缝衍射实验中， 中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的 95% 以上。假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子 ( ) A 一定落在中央亮纹处 B 一定落在亮纹处 C 可能落在暗纹处 D
9、 落在中央亮纹处的可能性最大 解析 一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但是落在中央亮纹处的概率最大，可达 95% 以上，当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只是落在暗纹处的概率很小， C 、 D 正确。 10. 2 017 山东潍坊二模 如图所示，真空中金属板 M 上方存在一垂直纸面向里的矩形有界磁场，边界 ON 到 M 板的距离为 d 。用频率为 的紫外线照射 M 板 ( 接地 ) ，只要磁感应强度不大于 B0，就有电子越过边界 ON 。已知电子的电荷量为 e ，质量为 m ，普朗克常量为 h 。以下说法正确的是 ( ) A 若增大紫外线的照射强度，单位时间从 M 板逸出的电子
10、增多 B 若减小紫外线的照射强度，电子从 M 板逸出的最大初动能减小 C 从 M 板逸出电子的最大初动能为e2B20 d22 mD 该金属的逸出功为 h e2B20 d28 m解析 增大照射光强度，即单位时间光子数增多，照射M 板，单位时间内逸出的光电子数增加， A 正确；根据光电效应方程 Ek h W0，可知光电子的最大初动能与照射光的强度无关， B 错误；由题意可知，磁感应强度为 B0时，沿水平方向射出的电子运动轨迹会与 NO 相切，即 r d2，结合 q v B0 mv2r和 Ek12m v2，联立可得 Eke2B20d28 m，逸出功 W0 h e2B20d28 m， C 错误， D
11、正确。 11 2 017 汕头模拟 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，由图可知 ( ) A 该金属的极限频率为 4.2 7 1014H z B 该金属的极限频率为 5.5 1014Hz C 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 由光电效应方程可知： E k h W 0 ，斜率表示普朗克常量， C 选项正确。当 E k 0 时，入射光的频率就是该金属的极限频率， c 4.2 7 1014Hz ， A 选项正确， B 选项错误。该金属的逸出功 W 0 h c 1. 77 e V ， D 选项错误。 二、非选择题 ( 本题共
12、3 小题，共 34 分 ) 12 .(10 分 ) 在如图所示的装置中， K 为一个金属板， A为一个金属电极，都密封在真空玻璃管中，单色光可通过玻璃壳照在 K 上， E 为可调直流电源。实验发现，当用某种频率的单色光照射 K 时， K 会发出电子 ( 光电效应 ) ，这时，即使 A 、 K 间的电压等于零，回路中也有电流，当 A的电势低于 K 时，电流仍不为零。 A 的电势比 K 低得越多，电流越小，当 A 比 K 的电势低到某一值 Uc( 遏止电压 ) 时，电流消失。当改变照射光的频率 时，遏止电压 Uc也将随 之改变。如果某次实验根据测出的一系列数据作出的 Uc图象如图所示，若知道电子的电荷量 e ，则根据图象可求出该金属的截止频率为 _ _ _ _ ，该金属的逸出功 W0为 _ _ _ ，普朗克常量 h 为 _ _ _ 。 c eU0 eU0c
