高中物理：光电效应与光的波粒二象性单元测试 教科版选修3-5

光电效应与光的波粒二象性

说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

1.下列关于光电效应的说法正确的是 （ ）

A.若某材料的逸出功是W ，则它的极限频率h W

v =0

B.光电子的初速度和照射光的频率成正比

C.光电子的最大初动能和照射光的频率成正比

D.光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大

解析：由光电效应方程k E =hv-W 知，B 、C 错误，D 正确.若k E =0，得极限频率0v =h W

,故A

正确.

答案AD

2.在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是 （ ）

A.光的折射现象、偏振现象

B.光的反射现象、干涉现象

C.光的衍射现象、色散现象

D.光电效应现象、康普顿效应

解析：本题考查光的性质.

干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现，只有光电效应现象和康普顿效应都是光的粒子性的表现，D 正确.

答案D

3.关于光的波粒二象性的理解正确的是 （ ）

A.大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性

B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

C.高频光是粒子，低频光是波

D.波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著

解析：根据光的波粒二象性知，A 、D 正确，B 、C 错误.

答案AD

4.当具有

5.0 eV 能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是

1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为 （ ）

A.1.5 eV

B.3.5 eV

C.5.0 eV

D.6.5 eV

解析：本题考查光电效应方程及逸出功.

由W

hv E k -= 得W=hv -k E =5.0 eV-1.5 eV=3.5 eV

则入射光的最低能量为h m in v =W=3.5 eV

故正确选项为B.

答案B

5.紫外线光子的动量为c hv

.一个静止的3O 吸收了一个紫外线光子后 （ ）

A.仍然静止

B.沿着光子原来运动的方向运动

C.沿光子运动相反方向运动

D.可能向任何方向运动

解析：由动量守恒定律知,吸收了紫外线光子的

3O 分子与光子原来运动方向相同.故正确选项为B.

答案B

6.关于光电效应，以下说法正确的是 （ ）

A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强

C.能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功

D.用频率是1v 的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是2v 的黄光照射该金属一定不发生光电效应

解析：本题考查光电效应.

由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，A 错.光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关，B 错.用频率是1v 的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是2v 的黄光照射该金属不一定不发生光电效应，D 错、C 对.

答案C

7.在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是 （ ）

A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样

B.单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样

C.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏

D.单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性

解析：根据光的波粒二象性知，A 、D 正确，B 、C 错误.

答案AD

8.用波长为1λ和2λ的单色光A 和B 分别照射两种金属C 和D 的表面.单色光A 照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B 照射时，只能使金属C 产生光电效应现象，不能使金属D 产生光电效应现象.设两种金属的逸出功分别为C W 和D W ，则下列选项正确的是（ ）

A. 1λ＞2λ,C W ＞D W

B. 1λ＞2λ,C W ＜D W

C. 1λ＜2λ,C W ＞D W

D. 1λ＜2λ,C W ＜D W

解析：由题意知，A 光光子的能量大于B 光光子，根据E=hv=h λc

,得1λ＜2λ；又因为单色光B 只能使金属C 产生光电效应现象，不能使金属D 产生光电效应现象，所以

C W ＜

D W ,故正确选

项是D.

答案D 9.光子有能量，也有动量p=λh

，它也遵守有关动量的规律.如图所示，真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴O O 在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片.当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况（俯视）的下列说法中正确的是 （ ）

A.顺时针方向转动

B.逆时针方向转动

C.都有可能

D.不会转动

解析：本题考查光子的动量.光照射到黑纸片上被吸收，照射到白纸片上被反射，因此白纸片受到的冲量大，装置逆时针转动.故正确选项为B.

答案B

10.如图所示为一光电管的工作原理图，当用波长为λ的光照射阴极K 时，电路中有光电流，则 （ ）

A.换用波长为1λ(1λ＞λ)的光照射阴极K 时，电路中一定没有光电流

B.换用波长为2λ (2λ＜λ)的光照射阴极K 时，电路中一定有光电流

C.增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流一定增大