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高中物理 第2講 波粒二象性高考快樂體驗(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

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