2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 第1講 光電效應(yīng) 波粒二象性課時(shí)作業(yè)（含解析）

光電效應(yīng) 波粒二象性1(2016·高考全國卷改編)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生下列說法不正確的是()A保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B入射光的頻率變高，飽和光電流變大C入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大D遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)解析：產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，飽和光電流越大，說法A正確飽和光電流大小與入射光的頻率無關(guān)，說法B錯(cuò)誤光電子的最大初動能隨入射光頻率的增加而增加，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說法C正確遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)度無關(guān)，說法D正確答案：B2(2017·高考北京卷)2017年年初，我國研制的“大連光源”極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100 nm(1 nm109 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖“大連光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會把分子打碎據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h6.6×1034 J·s，真空光速c3×108 m/s)()A1021 JB1018 JC1015 J D1012 J解析：光子的能量Eh，c，聯(lián)立解得E2×1018 J，B項(xiàng)正確答案：B3(多選)如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h6.63×1034 J·s，由圖可知()A該金屬的極限頻率為4.27×1014 HzB該金屬的極限頻率為5.5×1014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV解析：由光電效應(yīng)方程EkhW0知圖線與橫軸交點(diǎn)為金屬的極限頻率，即c4.27×1014 Hz，A正確，B錯(cuò)誤；由EkhW0可知，該圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功W0hc eV1.8 eV，D錯(cuò)誤答案：AC4(多選)如圖所示，用某單色光照射光電管的陰板K會發(fā)生光電效應(yīng)在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，逐漸增大加在光電管上的電壓，直至電流表中電流恰為零，此時(shí)電壓表的電壓值U稱為反向遏止電壓現(xiàn)分別用頻率為1和2的單色光照射陰極，測得反向遏止電壓分別為U1和U2，設(shè)電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，下列說法正確的是()A用頻率為1的光照射時(shí)，光電子的最大初速度為 B用頻率為2的光照射時(shí)，光電子的最大初速度為 C陰極K金屬的逸出功為WD陰極K的極限頻率是c解析：在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，逃逸出的光電子在反向電場中做減速運(yùn)動，根據(jù)動能定理可得eU0mvm2，解得光電子的最大初速度為vmax ，所以用頻率為1的光照射時(shí)，光電子的最大初速度為 ，用頻率為2的光照射時(shí)，光電子的最大初速度為，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可得h1eU1W，h2eU2W，聯(lián)立可得W，h，陰極K金屬的極限頻率c，C、D正確答案：ACD5如圖所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時(shí)，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是()AEk1>Ek2B單色光1的頻率比單色光2的頻率高C增大單色光1的強(qiáng)度，其遏止電壓會增大D單色光1和單色光2的頻率之差為解析：由于Ek1e|Uc1|，Ek2e|Uc2|，所以Ek1<Ek2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由EkhW0可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只增大照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Ek1h1W0，Ek2h2W0，得12，選項(xiàng)D正確答案：D6(多選)(2017·高考全國卷)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量下列說法正確的是()A若a>b，則一定有Ua<UbB若a>b，則一定有Eka>EkbC若Ua<Ub，則一定有Eka<EkbD若a>b，則一定有haEka>hbEkb解析：光照射到同種金屬上，同種金屬的逸出功相同若a>b，據(jù)EkhW0，得Eka>Ekb，則B項(xiàng)正確由EkhW0eU，可知當(dāng)a>b時(shí)Ua>Ub，則A項(xiàng)錯(cuò)誤若Ua<Ub說明Eka<Ekb，則C項(xiàng)正確由hEkW0，而同一種金屬W0相同，則D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC7(多選)(2019·四川雙流中學(xué)高三模擬)利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，其中電極K由金屬鉀制成，其逸出功為2.25 eV.用某一頻率的光照射時(shí)，逸出光電子的最大初動能為1.50 eV，電流表的示數(shù)為I.已知普朗克常量約為6.6×1034 J·s，下列說法正確的是()A金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率約為5.5×1014 HzB若入射光頻率加倍，光電子的最大初動能變?yōu)?.00 eVC若入射光頻率加倍，電流表的示數(shù)變?yōu)?ID若入射光頻率加倍，遏止電壓的大小將變?yōu)?.25 V解析：設(shè)金屬的截止頻率為c，由W0hc解得c5.5×1014 Hz，A正確；由光電效應(yīng)方程EkhW0，若入射光的頻率加倍，W0不變，所以光電子的最大初動能并不加倍，B錯(cuò)誤；若入射光的頻率加倍，電流表的示數(shù)不一定是原來的2倍，C錯(cuò)誤；由EkhW0知入射光的能量為h3.75 eV，若入射光的頻率加倍，則Ek2hW05.25 eV，而eUcEk，所以遏止電壓Uc5.25 V，D正確答案：AD8(多選)(2019·湖北黃岡中學(xué)模擬)如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，電源的兩個(gè)電極分別與接線柱c、d連接用一定頻率的單色光a照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射該光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針不偏轉(zhuǎn)下列說法正確的是()Aa光的頻率一定大于b光的頻率B電源正極可能與c接線柱連接C用b光照射光電管時(shí)，一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)D若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由eGf解析：由于電源的接法不知道，所以有兩種情況：(1)c接負(fù)極，d接正極用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光頻率大于金屬的極限頻率用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光的頻率小于金屬的極限頻率，所以a光的頻率一定大于b光的頻率(2)c接正極，d接負(fù)極用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光產(chǎn)生的光電子能到達(dá)負(fù)極d端用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光產(chǎn)生的光電子不能到達(dá)負(fù)極d端，所以a光產(chǎn)生的光電子的最大初動能大，所以a光的頻率一定大于b光的頻率，故選項(xiàng)A、B正確；由以上的分析可知，不能判斷出用b光照射光電管時(shí)，一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電流的方向與負(fù)電荷定向移動的方向相反，若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由eGf，故選項(xiàng)D正確答案：ABD5