第十五章 第1讲 光电效应　波粒二象性-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮课时作业word（新教材，人教版）

第十五章　近代物理 第1讲　光电效应　波粒二象性 [基础对点练] 1．(光电效应现象)赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更容易产生电火花．此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出．最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是(　　) A．玻尔　　　　　　 B．康普顿 C．爱因斯坦 D．德布罗意 解析：C　[玻尔引入量子化的观念解释了氢原子光谱，A错误；康普顿提出康普顿效应，发现了光子不仅具有能量，还具有动量，证明了光具有粒子性，B错误；爱因斯坦提出光子说，从理论上解释了光电效应的实验现象，C正确；德布罗意提出一切物质都具有波粒二象性，D错误．] 2.(光电效应的理解)(2023·河南南阳期末)利用如图所示的装置观察光电效应现象，将光束照射在金属板上，发现验电器指针没有张开．欲使验电器指针张开，可(　　) A．改用逸出功更大的金属板材料 B．改用频率更大的入射光束 C．增加该光束的照射时间 D．增大该光束的强度 解析：B　[改用逸出功更大的金属板材料，更不可能发生光电效应现象，验电器指针不能张开，故A错误；发生光电效应现象的条件是入射光的频率要大于或等于金属的极限频率，与入射光的强度和入射光的照射时间无关，则改用频率更大的入射光束，可以使验电器指针张开，故B正确，C、D错误．] 3．(Ekm－U图像)如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率ν1<ν2，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是(　　) 解析：C　[根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值Ekm＝eU＋hν－hν截止，可知Ekm－U图像的斜率相同，均为e；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因ν1<ν2，则图像C正确，A、B、D错误．] 4．(光电效应方程的应用)某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为Ek，已知该金属的逸出功为W0，普朗克常量为h.根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率ν为(　　) A.　 B.　　 C.　　 D. 解析：D　[根据爱因斯坦的光电效应方程可知hν＝W0＋Ek，解得该单色光的频率为ν＝.] 5．(光电效应规律)如图所示，把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度．用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化．下列推断合理的是(　　) A．验电器指针的张角会不断变大 B．验电器指针的张角会先变小后变大 C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子 D．若改用红外线灯照射锌板也一定会使验电器指针的张角发生变化 解析：B　[发生光电效应时，锌板表面会有光电子逸出，锌板所带负电荷减少，验电器指针的张角发生变化，故C错误．锌板原来带负电，发生光电效应时，电子不断减少，锌板所带电荷量先减小后增大，验电器指针的张角也会先变小后变大，故A错误，B正确．因为红外线的频率小于紫外线的频率，所以用红外线灯照射时，不一定产生光电效应，验电器指针的张角也不一定会发生变化，故D错误．] 6．(波粒二象性)(多选)根据下列图像所反映的物理现象进行分析判断，说法正确的是(　　) A．图甲中对应的三种光中“黄光(强)”的光子能量最强 B．根据图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生 C．图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量 D．图丙中现象说明电子具有波动性，可运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置 解析：BC　[因为蓝光的遏止电压最大，根据hν－W＝eUc，则题图甲中对应的三种光中“蓝光”的光子能量最强，A错误；因为橙光的频率比上面两种光的小，根据题图甲分析可知若用橙光照射同一实验装置可能没有光电流产生，B正确；题图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量，C正确；题图丙中现象说明电子具有波动性，不能运用波动规律确定电子通过双缝后的具体位置，因为电子波为概率波，无法确定单个电子的运动位置，D错误．] 7．(康普顿效应)康普顿效应证实了光子不仅具有能量，而且具有动量．图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子(　　) A．可能沿1方向，且波长变短 B．可能沿2方向，且波长变短 C．可能沿1方向，且波长变长 D．可能沿3方向，且波长变长 解析：C　[因为光子与电子碰撞过程中动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与碰前光子动量的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，光子的能量减小，由E＝hν＝知，波长变长．] [能力综合练] 8.(2023·山东临沂段考)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流(甲光、乙光、丙光)与电压之间的关系曲线，如图所