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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 第1單元 光電效應(yīng) 光子說練習(xí) 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(dòng)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(dòng)性 解析：由光的波粒二象性可知，光是同時(shí)具有波粒二象性的，只不過在有的情況下波動(dòng)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(dòng)特征；光子是一種不帶電的微觀粒子，而電子是帶負(fù)電的實(shí)物粒子，它們雖然都是微觀粒子，但有本質(zhì)區(qū)別，故選項(xiàng)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(yīng)，若減弱該光的光強(qiáng)，則該金屬(　　) A．逸出功減少 B．不發(fā)生光電效應(yīng) C．發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能不變 D．發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能減小 解析：逸出功只與被照射的金屬有關(guān)，入射光的強(qiáng)度、頻率并不能改變逸出功，A錯(cuò)；只要頻率大于極限頻率就能發(fā)生光電效應(yīng)，無論照射光的光強(qiáng)多么弱，B錯(cuò)；發(fā)射光電子的最大初動(dòng)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(qiáng)度不能改變最大初動(dòng)能，C對，D錯(cuò)． 答案：C 5．利用光子說對光電效應(yīng)進(jìn)行解釋，下列說法正確的是(　　) A．金屬表面的一個(gè)電子只能吸收一個(gè)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(gè)電子吸收若干個(gè)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(gè)電子一次只能吸收一個(gè)光子，且光子的吸收是瞬時(shí)的，不需要時(shí)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(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可以使該金屬產(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．延長原紫外線的照射時(shí)間 解析：根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知，應(yīng)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(yīng)的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)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(qiáng)度成正比 C．ν<ν0時(shí)，會(huì)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(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；從圖可知，Ekm只與ν有關(guān)，ν<ν0時(shí)，Ekm＝0，沒有逸出光電子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 答案：D 二、雙項(xiàng)選擇題 9．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．用紅色光照射鋅板，驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．鋅板帶的是負(fù)電荷 D．使驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷 解析：光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中是紫外線照射鋅板發(fā)生光電效應(yīng)的，紅外線的頻率小于鋅板的極限頻率，所以不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)；發(fā)生光電效應(yīng)后，光電子射出，鋅板帶正電，驗(yàn)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(yīng)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(yīng) B．如果ν2<ν1，則不能發(fā)生光電效應(yīng) C．如果ν2>ν1，則逸出的光電子最大初動(dòng)能增大 D．如果ν2>ν1，則逸出的光電子最大初動(dòng)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(yīng)，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(qiáng)，照射時(shí)間多長，都不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因光電子的最大初動(dòng)能隨入射光的頻率增大而線性增加，所以ν2>ν1時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能增大，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)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(yīng)，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(fù)極； (2)入射光應(yīng)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(gè)？ 解析：(1)電源左邊為正極，右邊為負(fù)極，電流表是上邊正極下邊負(fù)極． (2)入射光應(yīng)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(gè)光電子． 答案：(1)電源左邊為正極，右邊為負(fù)極；電表是上邊正極下邊負(fù)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(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．由此可知，光電子的最大初動(dòng)能為多少？把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能為多少？圖乙中，電壓表讀數(shù)為2 V不變而照射光的強(qiáng)度增到原來的三倍，此時(shí)電子到達(dá)陽極時(shí)的動(dòng)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(yīng)，由光電效應(yīng)方程hν＝mvm2＋W0，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零，則電子不能到達(dá)陽極，由動(dòng)能定理eU＝mvm2知，最大初動(dòng)能mvm2＝eU＝0.6 eV，對題圖乙當(dāng)電壓表讀數(shù)為U′＝2 V時(shí)，電子到達(dá)陽極的最大動(dòng)能Ek＝mvm2＋eU′＝0.6 eV＋2 eV＝2.6 eV.根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，電壓為2 V不變，則電子到達(dá)陽極的最大動(dòng)能不變，仍為2.6 eV. 答案：0.6 eV　2.6 eV　2.6 eV