2019年春高中物理人教版选修3-5专题练习试题：光电效应 波粒二象性(选择题)

光电效应 波粒二象性
1. （2019湖南省永州市第二次模拟）用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应。

下列判断正确的是（ ）
A. 用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大
B. 用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短
C. 用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大
D. 若增加入射光的强度，逸出的光电子最大初动能相应增加 【答案】C
2. （2019云南省曲靖四中开学考试）如图所示是甲、乙两种金属的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象,由图象可知（ ）
A. 甲金属的逸出功比乙金属的逸出功大
B. 同一色光照射下,甲金属发射的光电子的最大初动能比乙金属发射的光电子的最大初动能大
C. 要获得相等的最大初动能的光电子,照射甲金属的光的频率要比照射乙金属的光的频率大
D. 无论用什么金属做实验,图象的斜率不变 【答案】BD
3. （2019届江西省红色七校高三第一次联考）科学家在对阴极射线的研究中发现了电子，使人们对微观世界的认识进入了一个新的时代，电子的发现是19世纪末物理学史上的三大发现之一。

在X 射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极（不计电子的初速度），会产生包括X 光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。

已知阳极与阴极之间的电势差U 、普朗克常数h 、电子电量e 和光速c ，则可知该X 射线管发出的X 光的（ ）
A. 最短波长为eUh c
B. 最长波长为eU hc
C. 最小频率为h eU
D. 最大频率为
h
eU
【答案】D
4. （2019届吉林省长春外国语学校高三上学期期末）用如图的装置研究光电效应现象，当用能量为3.0eV
的光子照射到光电管上时，电流表G 的读数为0.2mA ，移动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.7V 时，电流表读数为0，则 （ ）
A. 电键K 断开后，没有电流流过电流表G
B. 所有光电子的初动能为0.7eV
C. 光电管阴极的逸出功为2.3eV
D. 改用能量为1.5eV 的光子照射，电流表G 也有电流，但电流较小 【答案】C
5. （2019河南省滑县第二次联考）当图甲所示光电效应实验中,分别用三束单色光照射到阴极K 上测得光电流与电压的关系如图乙所示,1C U 、2C U 分别为蓝光和黄光的遏止电压。

下列说法正确的是（ ）
A. 强黄光照射形成的饱和电流较大,说明强黄光光子能量大于弱黄光光子能量
B. 强黄光照射形成的饱和电流较大,说明强黄光光子能量小于弱黄光光子能量
C. >1C U 2C U ，说明黄光照射逸出的光电子的最大初动能大于蓝光照射逸出的光电子的最大初动能
D. >1C U 2C U ，说明黄光照射逸出的光电子的最大初动能小于蓝光照射逸出的光电子的最大初动能 【答案】D
6. 关于光电效应，下列说法正确的是( ) A ．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D ．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 【答案】A
7. (多选)在光电效应实验中，采用极限频率为νc ＝5.5×1014Hz 钠阴极，已知普朗克常量h ＝6.6×10－34
J·s ，电
子质量m ＝9.1×10
－31
kg 。

用频率ν＝7.5×1014Hz 的紫光照射钠阴极产生光电子的( )
A.动能的数量级为10－19
J
B.速率的数量级为108 m/s
C.动量的数量级为10
－27
kg· m/s
D.德布罗意波长的数量级为10－
9 m 【答案】AD
8. (多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。

下列说法正确的是( )
A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大
C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
E ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 【答案】ACE
9. 在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为λ、2λ的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为2∶1，普朗克常量用h 表示，光在真空中的速度用c 表示。

则( ) A ．光电子的最大初动能之比为2∶1 B ．该金属的截止频率为c 3λ
C ．该金属的截止频率为c
λ
D ．用波长为5
2λ的单色光照射该金属时能发生光电效应
【答案】BD
10. (2018·长沙模拟)金属钙的逸出功为4.3×10－19
J ，普朗克常量h ＝6.6×10
－34
J·s ，光速c ＝3.0×108 m/s ，以下
说法正确的是( )
A ．用波长为400 nm 的单色光照射金属钙，其表面有光电子逸出
B ．用波长为400 nm 的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象
C ．若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大
D．若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少
【答案】AD
11. (多选)用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5 eV 的光照射到光电管上时，电流表G 的示数为0.2 mA。

移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0。

则()
A.光电管阴极的逸出功为1.8 eV
B.开关S断开后，没有电流流过电流表G
C.光电子的最大初动能为0.7 eV
D.改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
【答案】AC
12. 研究光电效应规律的实验装置如图所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G 测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U c，在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是()
【答案】B
13. (多选)某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。

当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。

闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能E km。

现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U1和U2，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式正确的是()
A ．用频率为ν1的光照射时，光电子的最大初速度 v m1＝
2eU 1
m
B ．阴极K 金属的逸出功W 0＝hν1－eU 1
C ．阴极K 金属的极限频率νc ＝U 1ν2－U 2ν1
U 1－U 2
D ．普朗克常数h ＝e U 1－U 2
ν2－ν1
【答案】ABC
14. (2017·北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm ＝10－
9 m)附近连续可调的世界上个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 h ＝6.6×10－34
J·s ，真空光速c ＝3×108 m/s)
A ．10－21
J B ．10－18 J C ．10
－15
J D ．10
－12
J
【答案】B
15. (多选)(2017·全国卷Ⅲ·19)在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b ，光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b .h 为普朗克常量.下列说法正确的是( )
A.若νa ＞νb ，则一定有U a ＜U b
B.若νa ＞νb ，则一定有E k a ＞E k b
C.若U a ＜U b ，则一定有E k a ＜E k b
D.若νa ＞νb ，则一定有hνa －E k a ＞hνb －E k b 【答案】BC
16. （2018年全国II 卷）用波长为300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为-19 J 。

已知普朗克常量为-34 J·s ，真空中的光速为8 m·s -1，能使锌产生光电效应的单色光的最低
频率约为（ ） A. 1×1014 Hz B. 8×1014 Hz
C. 2×1015 Hz
D. 8×1015 Hz 【答案】B。