微专题81光电效应　波粒二象性.docx

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1、第十三章近代物理微专题81光电效应波粒二象性1.光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性.2.爱因斯坦光 电效应方程：反=加一1%.其中4=4, 4为遏止电压.%为极限频率.1. (2020河南驻马店市3月模拟)用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照 射到同种金属上，下列说法正确的是()A.频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应B.入射光的频率越大，极限频率就越大C.入射光的频率越大，遏止电压就越大D.入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大答案C解析如果入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长，无论光的强度多大，都不会 发生光

2、电效应，故A错误；金属材料的性质决定金属的逸出功，而逸出功决定金属的极限频 率，与入射光的频率无关，故B错误；根据eUc=6-Wo可知，入射光的频率越大，遏止电 压就越大，故C正确；根据爱因斯坦光电效应方程反=/”一V%,可知光电子的最大初动能随 照射光的频率增大而增大，与人射光的强度无关，故D错误.2. 2017年年初，我国研制的“大连光源”一极紫外自由电子激光装置，发出了波长在 100 nm(l nm=l()Pm)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲.“大连光源”因 其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要 作用.一个处于极紫外波段的光子所具有的能

3、量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎.据 此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量 = 6.6X10-34 j$真空中光速。= 3X 108 m/s)()A. 10-2J B. 10-18J C. 1O-I5J D. 10-l2J答案B解析 一个处于极紫外波段的光子的能量为E=与=1.98XI()r8j,则由题意可知，电离一个 分子的能量与此值相近，B选项最符合题意.3. (2020陕西宝鸡中学第三次模拟)下表给出了 些金属材料的逸出功，现用波长为400 nm 的单色光分别照射这5种材料，不能产生光电效应的材料最多有几种enGGXlO-aj.s, c= 3.OOX1O8 m/s)()

4、材料艳钙镁被钛逸出功（xio-叼）3.04.35.96.26.6A.2种B. 3种C. 4种D. 5种答案B解析 波长为400 nm的单色光的光子能量hv=/r=6.6X10-34XJ=4.95X10-19J八4UU X IU由于光子能量小于镁、镀、钛三种材料的逸出功，根据爱因斯坦的光电效应方程，这三种材 料不能产生光也效应，故B正确，A、C、D错误.4.（多选）（2020广东六校联盟第一次联考）如图1所示，在光电效应实验中，用频率为总的单 色光。照射到光电管的阴极K上，光电子的最大初动能为ka,遏止电压为下列说法正 确的是（）图1A.若换用频率小的单色光人做实验，一定不能发生光电效应B.若换

5、用频率大的单色光做实验，则最大初动能满足反反“C.若实验中增大单色光强度，则遏止电压也会增大D.增大单色光a的强度，保持滑片P不动，光电流变大答案BD解析根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于或等于极限频率才能发生光电效应， 若换用频率小的单色光/，做实验，也可能发生光电效应，故A错误；若换用频率大的单色光 力做实验，根据光包效应方程可知，&m=/w-Wo,最大初动能增大，满足EkEk“，故B正 确：根据动能定理可知，eUc=Ekm,增大单色光a强度，遏止电压不会增大，故C错误：增 大单色光的强度，保持滑片P不动，则光电子增多，光电流变大，故D正确.5.（多选）（2020浙江嘉、丽3月联

6、考）某同学用某一金属为阴极的光电管观测光电效应现象， 实验装置示意图如图2甲所示.测得该金属的遏止电压上与入射光频率v之间的关系如图乙 所示，己知普朗克常量=6.63X10-34人.则（）第2页，共4页A.图甲中电极A为光电管的阳极B.探究遏止电压上与入射光频率I，关系时，电源的左侧是正极C.该金属的截止频率合为5.15X10 HzD.该金属的逸出功为3.为X10r9eV答案AC解析 电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为正极即为阳极，故A正确；探究 遏止电压&与入射光频率口关系时，电源的左侧是阴极，故B错误：由反=加一版和 =&得:eUc=hv-W0,因此当遏止电压为零时，/ivc=

7、W0,由此，结合图中数据可知该金属 的截止频率%为5.15X1（）14 Hz,故C正确；根据图象可知截止频率先为5.15X1（）14 则 该金属的逸出功：IWwcuGexlOFxS.lSXloM j%3.41Xl（p9j%2.13eV,故 D 错误. 6. （2020浙江宁波市“十校联考”）以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子 在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效 应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子 成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图3.用 频率为v

8、的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应.换用同样频率为丫的强激光照射阴极 K,则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极，阳极A接电源 负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小；当光 电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中1%为逸出功，。为普朗克常量，e 为电子电荷量）（）第3页，共4页a “ hv Wo口 2hv WoA. U=B. U=e ee eC. U=2hvW（）D. U=要一步答案B解析 发生光电效应时有Ek=串一卬0（=2,3,4）在K、A间逐渐增大U,当光电流为零时，由eU=UEknhv Wa得（7=二一（=2

9、,3,4），故B项正确.7 .（多选）（2020浙江高三二模）在光电效应实验中，某同学按如图4a方式连接电路，用同一 种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如 图b所示.则可判断出（）A.甲光的频率大于乙光的频率.乙光的波长大于丙光的波长C.仅将滑动变阻器的滑动触头向右滑动，则微安表的示数可能为零D.甲光的光强大于乙光的光强答案BD解析根据eUc=Ek=MW（）,入射光的频率越高，对应的遏止电压伉越大，甲光、乙光的 遏止也压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故A错误；丙光的遏止电压大于乙光的遏止电 压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故B正确：由题图可 知，光电管两端加的是正向电压，仅将滑动变阻器的触头向右滑动，不改变光的强度，则微 安表的示数不可能为零，故C错误；饱和光电流与入射光的强度有关，光的频率一定时，光 强越强，饱和光电流越大，由题图可知，甲光饱和光电流大于乙光饱和光电流，因此甲光的 光强大于乙光的光强，故D正确.第4页，共4页