2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第12章 第3課時(shí) 光電效應(yīng) 波粒二象性課時(shí)作業(yè)（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第12章 第3課時(shí) 光電效應(yīng) 波粒二象性課時(shí)作業(yè)（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題 1．(xx楊浦區(qū)模擬)愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，猜測(cè)光具有粒子性，從而提出光子說(shuō)，從科學(xué)研究的方法來(lái)說(shuō)，這屬于(　　) A．等效替代 B．控制變量 C．科學(xué)假說(shuō) D．?dāng)?shù)學(xué)歸納 【答案】C 【解析】科學(xué)假說(shuō)是科學(xué)理論發(fā)展的思維形式，是人們根據(jù)已經(jīng)掌握的科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)，對(duì)未知的自然現(xiàn)象及其規(guī)律，經(jīng)過(guò)一系列的思維過(guò)程，預(yù)先在自己頭腦中作出的假定性解釋．愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，猜測(cè)光具有粒子性，從而提出光子說(shuō)，屬于科學(xué)假說(shuō)，選項(xiàng)C正確． 2．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．極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 【答案】A 【解析】逸出功W0＝hν0，W0∝ν0——極限頻率，A正確；只有照射光的頻率ν大于金屬極限頻率ν0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程hν＝mv＋W0知，ν不確定時(shí)，無(wú)法確定mv與W0的關(guān)系，C錯(cuò)；光強(qiáng)E＝nhν，E一定，ν越大，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)． 3．入射光照到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．從光照射到金屬表面上到金屬發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B．逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小 C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少 D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】C 【解析】光電效應(yīng)瞬時(shí)(10－9 s)發(fā)生，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；能否發(fā)生光電效應(yīng)，只決定于入射光的頻率是否大于極限頻率，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)；光電子的最大初動(dòng)能只與入射光頻率有關(guān)，入射光頻率越大，最大初動(dòng)能越大，B錯(cuò)；光電子數(shù)目多少與入射光強(qiáng)度有關(guān)，可理解為一個(gè)光子能打出一個(gè)光電子，光強(qiáng)減弱，逸出的光電子數(shù)目減少，C對(duì)． 4．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用同一實(shí)驗(yàn)裝置[如圖1(a)]在甲、乙、丙三種光的照射下得到了三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖1(b)所示，則正確的是(　　) (a)　　　　　　　　　(b) 圖1 A．乙光的頻率小于甲光的頻率 B．甲光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng) C．丙光的光子能量小于甲光的光子能量 D．乙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能 【答案】B 【解析】由題圖可知，乙、丙兩光對(duì)應(yīng)的截止電壓均為U1，由光電效應(yīng)方程hν＝mv＋W0，及－eU1＝0－mv可知，乙、丙兩光的頻率相同，且均大于甲光的頻率，則由c＝λν，可知甲光波長(zhǎng)大于乙、丙波長(zhǎng)；同樣丙光光子能量大于甲光的光子能量．選項(xiàng)B正確，其余皆錯(cuò)． 5．下表給出了一些金屬材料的逸出功. 材料 銫 鈣 鎂 鈹 鈦 逸出功(10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種(普朗克常量h＝6.6310－34 Js，光速c＝3.0108 m/s)(　　) A．2種　 B．3種　 C．4種　　　 D．5種 【答案】A 【解析】要發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的能量必須大于金屬的逸出功，由題可算出波長(zhǎng)為400 nm的光的能量為E＝hν＝h＝6.6310－34 J＝4.9710－19 J，大于銫和鈣的逸出功．所以A選項(xiàng)正確． 二、雙項(xiàng)選擇題 6．如圖2是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．由圖象可知(　　) 圖2 A．該金屬的逸出功等于E B．該金屬的逸出功等于hν0 C．入射光的頻率為ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E D．入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 【答案】AB 7．如圖3所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5)．由圖可知(　　) 圖3 A．該金屬的截止頻率為4.271014 Hz B．該金屬的截止頻率為5.51014 Hz C．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 【答案】AC 【解析】圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確，B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程知Ekm＝hν－W0，因此圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為W0＝hν0＝ eV＝1.77 eV，D錯(cuò)誤． 8．1905年是愛(ài)因斯坦的“奇跡”之年，這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時(shí)代意義的論文，其中關(guān)于光量子的理論成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng) B．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 C．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比 D．某單色光照射一金屬時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長(zhǎng)較短的光照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】AD 【解析】根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，只有入射光頻率大于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，故A、D正確．根據(jù)光電效應(yīng)方程，最大初動(dòng)能與入射光頻率為線性關(guān)系，但非正比關(guān)系，B錯(cuò)；根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)． 9．如圖4所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為0.5)．由圖可知(　　) 圖4 A．該金屬的截止頻率為4.271014 Hz B．該金屬的截止頻率為5.51014 Hz C．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 【答案】AC 【解析】圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確，B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為 W0＝hν0＝eV＝1.77 eV，D錯(cuò)誤． 三、非選擇題 10．用同一束單色光，在同一條件下先后照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，對(duì)于下列四個(gè)量，一定相同的是______，可能相同的是______，一定不同的是____． A．光子的能量 B．光電子的逸出功 C．光電子動(dòng)能 D．光電子初動(dòng)能 【答案】A　CD　B 【解析】光子的能量由光的頻率決定，同一束單色光頻率相同，因而光子能量相同．逸出功等于電子脫離原子核束縛需要做的最少的功，因此只由材料決定．鋅片和銀片的光電效應(yīng)中，光電子的逸出功一定不相同．由光電效應(yīng)方程hν＝mv＋W0知，照射光子能量hν相同，逸出功W0不同，則電子最大初動(dòng)能也不同．由于光電子吸收光子后到達(dá)金屬表面的路徑不同，途中損失的能量也不同，因而脫離金屬時(shí)的動(dòng)能可能分布在零到最大初動(dòng)能之間．所以，光電子初動(dòng)能是可能相等的．