2019年高考物理一轮规范练习：第12章 第1讲 光电效应 原子结构 氢原子光谱(含解析)

配餐作业　光电效应　原子结构　氢原子光谱

A组·基础巩固题

1．关于光电效应，下列表述正确的是( )

A．光照时间越长，光电流越大

B．入射光频率大于极限频率时就能产生光电子

C．入射光足够强，就可以有光电流

D．不同的金属逸出功都是一样的

解析　光电流的大小与入射光的强度有关，与光照射的时间长短无关，故A项错误；发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，故B项正确；能否发生光电效应与入射光的强度无关，入射光足够强，不一定能产生光电流，故C项错误；不同的金属逸出功是不同的，故D项错误。

答案　B

2．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是图中的( )

　A． B． C． D.

解析　本题考查学生对α粒子散射实验现象的定性认识。由教材中讲述的实验现象可知，只有D项符合题意。

答案　D

3．关于物质的波粒二象性，下列说法不正确的是( )

A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性

B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都

没有特定的运动轨道

C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的

D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性

解析　光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性。光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显。而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，D项错误。

答案　D　

4．(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图像，则( )

A．图像甲表明光具有粒子性

B．图像乙表明光具有波动性

C．用紫外线观察不到类似的图像

D．实验表明光是一种概率波

解析　图像甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性。图像乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故A、B项正确；同时也表明光波是一种概率波，故D项也正确；紫外线本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，故C项错误。

答案　ABD

5．用波长为2.0×10－7m 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19J 。由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，光速c ＝3.0×108 m/s ，结果取两位有效数字)( )

A ．5.5×1014Hz

B ．7.9×1014Hz

C ．9.8×1014Hz

D ．1.2×1015Hz

解析　本题考查光电效应方程，意在考查考生对光电

效应方程E k ＝hν－W 逸的理解，并能应用光电效应方程求解极限频率。由光电效应方程E k ＝hν－W 逸，而W 逸＝hν0，ν＝，所以c λ

钨的极限频率ν0＝－＝7.9×1014Hz ，B 项正确。c λE k h

答案　B

6．(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子( )

A ．一定落在中央亮纹处

B ．可能落在其他亮纹处

C ．不可能落在暗纹处

D ．落在中央亮纹处的可能性最大

解析　根据概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处是不可确定的。当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，故B 项正确；因落在中央亮条纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上，故让一个光子通过单缝，落在中央亮条纹的可能性最大，故D 项正确。

答案　BD

7．现有a 、b 、c 三束单色光，其波长关系为λa ∶λb ∶λc ＝1∶

2∶3。当用a 光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为E k ，若改用b 光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为E k ，当改用c 光束照射该金属板时( )13

A ．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为E k 16

B ．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为E k 19

C ．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为E k 112

D ．由于c 光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应

解析　对a 、b 、c 三束光由光电效应方程有－W ＝E k ，－hc λa hc 2λa

W ＝E k ，由以上两式可得＝E k ，W ＝E k 。当改用c 光速照射该13hc λa 4313

金属板时－W ＝E k －E k ＝E k ，故B 项正确。hc 3λa 491319

答案　B

8．(2017·北京)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

解析　一个处于极紫外波段的光子的能量为E ＝h ＝2×10－18 c λ

J ，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量稍大，因此数量级必须相同，故B 项正确。

答案　B

9．如图甲所示是研究光电效应的电路图。某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I 与A 、K 两极之间的电压U AK 的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图乙所示。则下列说法正确的是( )

A ．甲光照射光电管发出光电子的初动能一定小于丙光照射光电管发出光电子的初动能

B ．单位时间内甲光照射光电管发出光电子比乙光的少

C ．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等

D ．对于不同种金属，若照射光频率不变，则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功为线性关系

解析　当光照射到K 极时，如果入射光的频率足够大(大于K 极金属的极限频率)，就会从K 极发出光电子。当反向电压增加到某

一值时，电流表A 中电流就会变为零，此时m e v ＝eU c ，式中v c 12

2c 表示光电子的最大初速度，e 为电子的电荷量，U c 为遏止电压，根据爱因斯坦光电效应方程可知丙光的最大初动能较大，故丙光的频率较大，但丙光照射光电管发出光电子的初动能不一定比甲光照射