16.1 光电效应与波粒二象性 专项训练-2026届高三物理一轮考点题组分层练

16.1 光电效应与波粒二象性 考点一　光电效应的理解与应用 1 题组1：热辐射现象与光电效应现象 1 题组2：光电效应的实验规律 3 题组3：光电效应方程的应用 5 考点二　光电效应的图像问题 8 题组1：Ek-v图像 8 题组2：Uc-v图像 10 题组3：I-U图像 11 考点三　波粒二象性与物质波 13 题组1：光的粒子性与康普顿效应 13 题组2：粒子的波动性验证与波粒二象性 14 16.1 光电效应与波粒二象性 考点一　光电效应的理解与应用 题组1：热辐射现象与光电效应现象 1. （单选）热辐射是指物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。如图所示，在研究某一黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体辐射强度与波长的关系。图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由图可知，同一黑体在不同温度下(    ) A. 向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度随温度升高均减小 B. 向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小 C. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较长的方向移动 D. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动 【答案】D  【解析】A.由辐射强度图线可知，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的变化而不同，同一黑体在不同温度下向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大，A错误； B.由图可知，随温度升高各种波长电磁波的辐射强度都有所增加，故向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而增大，B错误； 同一黑体在不同温度下随温度的增加向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移，C错误，D正确。 故选D。 2. （单选）光电鼠标是一种常见的计算机输入设备，其原理利用了光电效应。在鼠标表面安装一个光电传感器，当光电传感器接收到光线，就会产生电信号，从而控制计算机的操作。关于光电效应，下列说法正确的是(    ) A. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 B. 入射光的强度越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大 C. 对于给定的金属，入射光的频率越大，逸出功越大 D. 同一光电管，入射光的波长越长，对应的遏止电压越小 【答案】D  【解析】A.当入射光的频率大于金属的极限频率时，该金属才能够产生光电效应，故A错误； B.根据光电效应方程 可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关，故B错误； C.对于给定的金属，其逸出功的大小为定值，与入射光的频率无关，故C错误； D.根据光电效应方程可知，同一光电管，入射光的波长越长，频率越小，对应的遏止电压  越小，D正确。 故选D。 3. （单选）光电效应在自动化控制领域有着广泛的应用。如图所示的光电控制报警电路中，某一频率的光束照射到光电管，光电管产生光电效应，与光电管连接的电路有电流，电磁铁产生磁场，会吸引报警电路中的开关断开，从而实现自动控制。则(    ) A. 任意频率的光照射到光电管上，只要光照时间足够长就能产生光电流 B. 对于光电管来说，入射光波长必须大于某一极限值，才能产生光电效应 C. 该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内逸出的电子数越少 D. 当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，使报警电路中的开关闭合 【答案】D  【解析】当入射光的频率大于或等于金属的截止频率时，即入射光的波长小于或等于某一极限值时，就会有光电子从金属中逸出，发生光电效应现象，并且不需要时间的积累，瞬间就可以发生，故A、B错误； C.该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内射到金属表面上的光子数越多，单位时间内逸出的电子数越多，故C错误； D.当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，光电效应现象消失，与光电管连接的电路没有电流，电磁铁不产生磁场，报警电路中的开关闭合，故D正确。 故选D。 题组2：光电效应的实验规律 4. （单选）关于光电效应现象，下列说法正确的是(    ) A. 对于某种金属，只要光照时间足够长，就会发生光电效应 B. 在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关 D. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生光电效应 【答案】C  【解析】A.只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应，与光照时间无关，故A错误； B.使光电流减小到的反向电压称为遏止电压，遏止电压与光电子最大动能为 对确定的阴极材料而言，入射光频率越大，所需的遏止电压也越大，遏止电压与入射光的频率是一次函数关系，不是正比关系，故B错误； C.根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，入射光频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关，故C正确； D.只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应，而频率越高的光，波长越短，故对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应，故D错误。 故选：。 5. （单选）如图所示，用由金属铯制成的光电管探究遏止电压与入射光频率的关系。当用频率为的红光照射光电管时，测得遏止电压为当用频率为的紫光照射光电管时，测得遏止电压为。已知普朗克常量，元电荷，下列说法正确的是(    ) A. 电源左侧为正极 B. 金属铯的逸出功为 C. 题中紫光光子的能量为 D. 金属铯的截止频率为 【答案】C  【解析】探究遏止电压与入射光频率的关系时，电源左侧为负极，选项A错误 题中紫光光子的能量，选项C正确 根据光电效应方程有  ，  可得  代入数据可得  解得  ， ，选项B、D错误。 故选C 6. （多选）如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为，用此光束照射到光电管电极上。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则(    ) A. 要使微安表的示数恰好为零，滑片应由图示位置向端移动 B. 不同频率的光子照射电极，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 C. 若为另一光子能量，则能发生光电效应的光子共有种 D. 从图示位置滑动滑片，微安表的读数可能不变 【答案】AC  【解析】A.滑片向端移动时，光电管中反向电压，微安表示数可能为零，A正确 B.遏止电压与入射光子的频率有关，B错误 C.可判断逸出功为，小于，大于，有种光子，C正确 D.图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，读数会变化，D错误。 故选AC． 题组3：光电效应方程的应用 7. （单选）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了次实验的结果。 组 次 入射光子的能量 相对光强 光电流大小 逸出光电子的最大动能 第 一 组 弱 中 强 第 二 组 弱 中 强 由表中数据得出的论断中不正确的是(    ) A. 两组实验采用了不同频率的入射光 B. 两组实验所用的金属板材质不同 C. 若入射光子的能量为，逸出光电子的最大动能为 D. 若入射光子的能量为，相对光强越强，光电流越大 【答案】B  【解析】解：第一组实验时，光子能量为，第二组实验时，光子能量为，可知两组实验采用了不同频率的入射光，故正确； 根据光电效应方程，可得第一组实验对应金属板的逸出功为，第二实验对应金属板的逸出功为，有，则可知两组实验所用的金属板材质相同，故错误； 若入射光子的能量为，根据光电效应方程，可得逸出光电子的最大动能为，故正确； 由表格中的数据可知，在产生光电效应的前提下，对同种频率的入射光而言，入射光的强度越大，光电流越大，所以若入射光子的能量为，相对光强越强，光电流越大，故正确。 本题选不正确的，故选：。 8. （单选）如图所示为光电管的结构及其工作原理图，当入射光照在管中金属板上时，电路中可以形成光电流。在某次光电效应实验中，用波长为和的光分别照射同一光电管，均发生了光电效应，对应的逸出功分别为和，所逸出的光电子的最大初动能分别为，，遏止电压分别为、，且，则下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D  【解析】根据，，可知，项错误 同一光电管的逸出功相同，、项错误 根据爱因斯坦光电效应方程，由于最大初动能，则有，项正确。 9. （单选）如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为、的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为，普朗克常量为。则(    ) A. 锌板的极限频率为 B. 用波长为的光照射锌板时，电流计的示数较大 C. 用波长为的单色光照射锌板时，能从锌板表面逸出光电子 D. 用波长为、的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为 【答案】D  【解答】A.波长为、的单色光的能量分别为，， 由爱因斯坦光电效应方程可知，， 又由逸出光电子的最大初速度之比为，知光电子的最大初动能之比为， 由以上可解得，所以，A错误； B.电流计的示数与光电流的大小有关，单位时间内逸出的光电子数目越多，光电流越大， 而单位时间内逸出的光电子数与光的强度有关，由于光的强度关系未知，故B错误； C.波长为的单色光的频率为，因此该光不能使锌板产生光电效应现象， 即不能从锌板表面逸出光电子，C错误； D.由公式，可得，即二者遏止电压之比为，D正确。 故选D。 10. （多选）如图所示，电源的电动势为，内阻不计。是光电管的阴极，是光电管的阳极，它们都是半径为的圆形金属板，两圆心间距离为，两圆心连线与两板垂直，当两板间存在电压时，板间的电场可视为匀强电场。为滑动变阻器，长度。电压表刻度在表盘中间和灵敏电流计均为理想表。频率为的细激光束照射到的中心上，使阴极发射光电子。合上开关，当滑动变阻器的滑动触头从向左滑动到达处时，灵敏电流计读数刚好为；当滑动变阻器的滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大而灵敏电流计的读数保持不变。不计光电子之间的相互作用和重力，普朗克常量为，电子带电量为为元电荷，电子质量为，下列说法正确的是 A. 光电子的最大初动能为 B. 阴极的金属材料的逸出功为 C. 阳极的半径不小于 D. 换用光强更大的同种激光照射阴极，滑动变阻器的滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大，灵敏电流计的读数也增大 【答案】BC  【解答】A.当滑动变阻器触头到达处时，读数刚好为，此时达到遏止电压，光电子的最大初动能为，选项A错误 B.由，得，选项B正确 C.当滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大而灵敏电流计的读数保持不变，表明达到饱和光电流时，、之间的电势差为，由得，，考虑到光电子从阴极射出的方向是随机的，沿阴极表面射出的电子到达阳极时，落点距离阳极的圆心最远，做类平抛运动，则有，，得 落点距离圆心，，而达到饱和光电流时，所有光电子都要打到阳极上，故阳极半径不得小于，选项C正确 D.换用光强更大的同种激光照射阴极，光电子的最大初动能不会变化，则、之间的电势差为时，所有光电子将打到上，从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大，灵敏电流计的读数仍将不变，选项 D错误。 故选：。 考点二　光电效应的图像问题 题组1：Ek-v图像 1. （多选）用光照射金属钠时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图像如图所示，氢原子的能级图如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 金属钠的极限频率为 B. 金属钠的逸出功约为 C. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D. 若用氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光照射金属钠，将有光电子逸出 【答案】ABD  【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可得，由图横轴截距可知金属钠的极限频率为，由纵轴截距可知金属钠的逸出功约为；逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不是正比关系，故A、B正确，C错误； D.若用氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光照射金属钠，辐射出的光子能量为，可知有光电子逸出，故D正确。 故选ABD。 2. （多选）在研究、两种金属发生光电效应现象的实验中，得到从金属表面逸出光电子最大初动能与入射光频率之间的关系如图中直线所示。已知为普朗克常量，则(    ) A. 图中直线的斜率均为 B. 金属的逸出功小于金属的逸出功 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到金属的光频率较高 【答案】BD  【解析】A.由光电效应方程有 可知，  的斜率均为  ，故A错误； 由光电效应方程有 图线与纵轴的截距的绝对值表示金属的逸出功，则金属的逸出功小于金属的逸出功，若产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到金属的光频率较高，故BD正确； C.由光电效应方程有 可知，在得到这两条直线时，与入射光的光强无关，故C错误。 故选BD。 题组2：Uc-v图像 3. （单选）如图是密立根于年发表的钠金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量。由图像可知(    ) A. 钠的逸出功为 B. 钠的截止频率为 C. 图中直线的斜率为普朗克常量 D. 遏止电压与入射光频率成正比 【答案】A  【解答】A.根据遏止电压与最大初动能的关系有： 根据电效应方程有： 当结合图像可知，当为时，解得：，A正确； B.钠的截止频率为，根据图像可知，截止频率小于，B错误； C.结合遏止电压与光电效应方程可解得：，可知，图中直线的斜率表示，C错误； D.根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压与入射光频率成线性关系，不是成正比，D错误。 故选A。 4. （多选）对于钠和钙两种金属，其遏止电压与入射光频率的关系如图所示。用、分别表示普朗克常量和电子电荷量，则(    ) A. 钠的逸出功小于钙的逸出功 B. 图中直线的斜率为 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 【答案】AB  【解答】A.根据光电效应方程得：，又， 解得：， 当遏止电压为时，对应的频率为金属的极限频率，，结合图可知钠的极限频率小，则钠的逸出功小，故A正确； B.由知图线的斜率，故B正确； C.由知图线的特点与入射光的强度无关，故C错误； D.钠的逸出功小，结合可知，若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较小，故D错误。 故选AB。 题组3：I-U图像 5. （单选）图为光电效应实验电路图，某小组用黄、蓝两种颜色的激光分别照射光电管的阴极，图为两次实验得到的曲线，则(    ) A. 图中光表示蓝光，光表示黄光 B. 研究图中的规律时，图的开关需接在接线柱上 C. 、两束光分别射入同一双缝干涉装置，光的条纹间距更大 D. 换用红色激光进行实验，一定可以测得另一条曲线 【答案】C  【解析】A.根据 ，图中光遏止电压较小，则频率较小，则光表示黄光，光表示蓝光，故A错误； B.研究图中的规律时，光电管加正向电压，则图的开关需接在接线柱上，故B错误； C.光的频率小，则波长较大，根据  可知，、两束光分别射入同一双缝干涉装置，光的条纹间距更大，故C正确； D.换用红色激光进行实验，因红光的频率较小，不一定发生光电效应，可知不一定可以测得另一条曲线，故D错误。 故选C。 6. （多选）照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出，可以用甲图的电路研究电子逸出的情况。阴极在受到光照时能够逸出电子，阳极吸收阴极逸出的电子，在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。断开开关换用不同频率的单色光照射阴极得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像，如丙图所示。下列说法正确的是 A. 由丙图可知普朗克常量 B. 丙图中的是产生光电效应的最小波长 C. 乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能，且有最大值 D. 乙图中电压由到，光电流越来越大，说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多 【答案】AC  【解答】A.由光电效应方程 在时， 图线与纵轴的交点为逸出功 此时 可知普朗克常量，A正确； B.由丙图可知，入射光波长倒数越大，电子最大初动能越大，即入射光波长越小，电子最大初动能越大，结合丙图可知，是产生光电效应的最大波长，B错误； C.遏止电压满足，它的存在意味着光电子具有一定的初动能，且有最大值，即光电子有最大初动能，C正确； D.单位时间内逸出光电子的个数是由光的强度决定的，当光强一定时，单位时间内逸出光电子的个数是一定的，只不过当电压较小时，不是所有的光电子都能到达阳板，电压越大到达阳极的光电子数越多，D错误。 故选AC。 7. （单选）如图所示，一束由两种频率的光组成的复色光照射阴极，调节滑动变阻器，记录电流表与电压表的示数，并用图像表示两者的关系图所示。若用光单独照射，可得到遏止电压分别为，饱和电流分别为；若用光分别照射处于第一激发态的氢原子，只有光能使氢原子电离。下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BD  【解析】：若用  光分别照射处于第一激发态的氢原子，只有  光能使氢原子电离，可知光的光子能量大于光的光子能量，根据 ，则光的遏止电压较大，即  ，则由  两种频率的光组成的复色光照射阴极  时的遏止电压  ，故A错误，B正确； ：由  两种频率的光组成的复色光照射阴极  时，单位时间逸出光电子数等于两种光产生的光电子数之和，可知饱和光电流等于两种光单独照射时的饱和光电流之和，即 ，故C错误，D正确 。 故选BD。 考点三　波粒二象性与物质波 题组1：光的粒子性与康普顿效应 1. （单选）在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子发生碰撞时，要把一部分动量转移给电子。关于此碰撞，下列说法错误的是(    ) A. 碰撞后光子的频率变大 B. 碰撞后光子的波长变大 C. 碰撞过程中动量守恒 D. 碰撞过程中能量守恒 【答案】A  【解析】康普顿效应中光子与电子发生弹性碰撞，系统动量守恒、能量守恒，、D正确，不符合题意 发生碰撞后，电子能量增加，光子能量和动量都减小，根据知光子的频率变小，根据知光子的波长变大， A错误、B正确。 2. （单选）量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子理论的说法正确的是(    ) A. 光电效应实验中，绿光照射可以让电子逸出，则改用黄光照射也可以让电子逸出 B. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 C. 康普顿在研究石墨对射线散射时，发现散射后有波长大于原波长的射线 D. 德布罗意认为电子具有波动性，但是质子不具有波动性 【答案】C  【解析】解：黄光的频率小于绿光，若绿光能使金属发生光电效应，则黄光不一定能使该金属发生光电效应，即改用黄光照射不一定可以让电子逸出，故A错误； B.普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，是不连续的，故B错误； C.石墨对射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据可知波长变长，故C正确； D.德布罗意认为物质都具有波动性，电子具有波动性，质子也具有波动性，故D错误。 故选：。 题组2：粒子的波动性验证与波粒二象性 3. （单选）一束高能电子穿过铝箔，在铝箔后方的屏幕上观测到如图所示的电子衍射图样。则(    ) A. 该实验表明电子具有粒子性 B. 图中亮纹为电子运动的轨迹 C. 图中亮纹处电子出现的概率大 D. 电子速度越大，中心亮斑半径越大 【答案】C  【解析】A.电子的衍射，表明实物粒子电子具有波动性，故A错误； 电子的衍射表明电子的波动性是一种概率波，图中亮纹处电子出现的概率大，亮纹不是电子运动的轨迹，故B错误，C正确； D.电子速度越大，动量越大，德布罗意波长越小； 在衍射实验中，衍射圆环半径与波长成正比，因此中心亮斑半径越小，故D错误。 故选：。 4. （单选）电子显微镜之所以比光学显微镜分辨率高，是因为电子的德布罗意波长比可见光的波长短。如果一个电子的德布罗意波长与动能为的质子的德布罗意波长相等，则这个电子的动量大小为已知电子的质量为，质子质量为电子质量的倍(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】该质子的质量为，动能为，则该质子的动量为，由德布罗意波公式  可知，电子和质子的动量大小相等，由题可知，质子的质量为，则质子动量  故选A。 5. （单选）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】设电子经过电压加速后速度大小为  ，由动能定理得 ，电子的动量大小为 ，电子的德布罗意波长为  联立解得 ，因为 ，可解得 ，C正确，ABD错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.1 光电效应与波粒二象性 考点一　光电效应的理解与应用 1 题组1：热辐射现象与光电效应现象 1 题组2：光电效应的实验规律 2 题组3：光电效应方程的应用 3 考点二　光电效应的图像问题 5 题组1：Ek-v图像 5 题组2：Uc-v图像 6 题组3：I-U图像 7 考点三　波粒二象性与物质波 8 题组1：光的粒子性与康普顿效应 8 题组2：粒子的波动性验证与波粒二象性 9 16.1 光电效应与波粒二象性 考点一　光电效应的理解与应用 题组1：热辐射现象与光电效应现象 1. （单选）热辐射是指物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。如图所示，在研究某一黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体辐射强度与波长的关系。图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由图可知，同一黑体在不同温度下(    ) A. 向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度随温度升高均减小 B. 向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小 C. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较长的方向移动 D. 辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动 2. （单选）光电鼠标是一种常见的计算机输入设备，其原理利用了光电效应。在鼠标表面安装一个光电传感器，当光电传感器接收到光线，就会产生电信号，从而控制计算机的操作。关于光电效应，下列说法正确的是(    ) A. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 B. 入射光的强度越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大 C. 对于给定的金属，入射光的频率越大，逸出功越大 D. 同一光电管，入射光的波长越长，对应的遏止电压越小 3. （单选）光电效应在自动化控制领域有着广泛的应用。如图所示的光电控制报警电路中，某一频率的光束照射到光电管，光电管产生光电效应，与光电管连接的电路有电流，电磁铁产生磁场，会吸引报警电路中的开关断开，从而实现自动控制。则(    ) A. 任意频率的光照射到光电管上，只要光照时间足够长就能产生光电流 B. 对于光电管来说，入射光波长必须大于某一极限值，才能产生光电效应 C. 该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内逸出的电子数越少 D. 当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束，使报警电路中的开关闭合 题组2：光电效应的实验规律 4. （单选）关于光电效应现象，下列说法正确的是(    ) A. 对于某种金属，只要光照时间足够长，就会发生光电效应 B. 在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关 D. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生光电效应 5. （单选）如图所示，用由金属铯制成的光电管探究遏止电压与入射光频率的关系。当用频率为的红光照射光电管时，测得遏止电压为当用频率为的紫光照射光电管时，测得遏止电压为。已知普朗克常量，元电荷，下列说法正确的是(    ) A. 电源左侧为正极 B. 金属铯的逸出功为 C. 题中紫光光子的能量为 D. 金属铯的截止频率为 6. （多选）如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为，用此光束照射到光电管电极上。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则(    ) A. 要使微安表的示数恰好为零，滑片应由图示位置向端移动 B. 不同频率的光子照射电极，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 C. 若为另一光子能量，则能发生光电效应的光子共有种 D. 从图示位置滑动滑片，微安表的读数可能不变 题组3：光电效应方程的应用 7. （单选）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了次实验的结果。 组 次 入射光子的能量 相对光强 光电流大小 逸出光电子的最大动能 第 一 组 弱 中 强 第 二 组 弱 中 强 由表中数据得出的论断中不正确的是(    ) A. 两组实验采用了不同频率的入射光 B. 两组实验所用的金属板材质不同 C. 若入射光子的能量为，逸出光电子的最大动能为 D. 若入射光子的能量为，相对光强越强，光电流越大 8. （单选）如图所示为光电管的结构及其工作原理图，当入射光照在管中金属板上时，电路中可以形成光电流。在某次光电效应实验中，用波长为和的光分别照射同一光电管，均发生了光电效应，对应的逸出功分别为和，所逸出的光电子的最大初动能分别为，，遏止电压分别为、，且，则下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 9. （单选）如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为、的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为，普朗克常量为。则(    ) A. 锌板的极限频率为 B. 用波长为的光照射锌板时，电流计的示数较大 C. 用波长为的单色光照射锌板时，能从锌板表面逸出光电子 D. 用波长为、的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为 10. （多选）如图所示，电源的电动势为，内阻不计。是光电管的阴极，是光电管的阳极，它们都是半径为的圆形金属板，两圆心间距离为，两圆心连线与两板垂直，当两板间存在电压时，板间的电场可视为匀强电场。为滑动变阻器，长度。电压表刻度在表盘中间和灵敏电流计均为理想表。频率为的细激光束照射到的中心上，使阴极发射光电子。合上开关，当滑动变阻器的滑动触头从向左滑动到达处时，灵敏电流计读数刚好为；当滑动变阻器的滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大而灵敏电流计的读数保持不变。不计光电子之间的相互作用和重力，普朗克常量为，电子带电量为为元电荷，电子质量为，下列说法正确的是 A. 光电子的最大初动能为 B. 阴极的金属材料的逸出功为 C. 阳极的半径不小于 D. 换用光强更大的同种激光照射阴极，滑动变阻器的滑动触头从向右滑动到后，再向滑动的过程中，电压表读数增大，灵敏电流计的读数也增大 考点二　光电效应的图像问题 题组1：Ek-v图像 1. （多选）用光照射金属钠时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图像如图所示，氢原子的能级图如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 金属钠的极限频率为 B. 金属钠的逸出功约为 C. 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D. 若用氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光照射金属钠，将有光电子逸出 2. （多选）在研究、两种金属发生光电效应现象的实验中，得到从金属表面逸出光电子最大初动能与入射光频率之间的关系如图中直线所示。已知为普朗克常量，则(    ) A. 图中直线的斜率均为 B. 金属的逸出功小于金属的逸出功 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到金属的光频率较高 题组2：Uc-v图像 3. （单选）如图是密立根于年发表的钠金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量。由图像可知(    ) A. 钠的逸出功为 B. 钠的截止频率为 C. 图中直线的斜率为普朗克常量 D. 遏止电压与入射光频率成正比 4. （多选）对于钠和钙两种金属，其遏止电压与入射光频率的关系如图所示。用、分别表示普朗克常量和电子电荷量，则(    ) A. 钠的逸出功小于钙的逸出功 B. 图中直线的斜率为 C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同 D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高 题组3：I-U图像 5. （单选）图为光电效应实验电路图，某小组用黄、蓝两种颜色的激光分别照射光电管的阴极，图为两次实验得到的曲线，则(    ) A. 图中光表示蓝光，光表示黄光 B. 研究图中的规律时，图的开关需接在接线柱上 C. 、两束光分别射入同一双缝干涉装置，光的条纹间距更大 D. 换用红色激光进行实验，一定可以测得另一条曲线 6. （多选）照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出，可以用甲图的电路研究电子逸出的情况。阴极在受到光照时能够逸出电子，阳极吸收阴极逸出的电子，在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。断开开关换用不同频率的单色光照射阴极得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像，如丙图所示。下列说法正确的是 A. 由丙图可知普朗克常量 B. 丙图中的是产生光电效应的最小波长 C. 乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能，且有最大值 D. 乙图中电压由到，光电流越来越大，说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多 7. （单选）如图所示，一束由两种频率的光组成的复色光照射阴极，调节滑动变阻器，记录电流表与电压表的示数，并用图像表示两者的关系图所示。若用光单独照射，可得到遏止电压分别为，饱和电流分别为；若用光分别照射处于第一激发态的氢原子，只有光能使氢原子电离。下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 考点三　波粒二象性与物质波 题组1：光的粒子性与康普顿效应 1. （单选）在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子发生碰撞时，要把一部分动量转移给电子。关于此碰撞，下列说法错误的是(    ) A. 碰撞后光子的频率变大 B. 碰撞后光子的波长变大 C. 碰撞过程中动量守恒 D. 碰撞过程中能量守恒 2. （单选）量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子理论的说法正确的是(    ) A. 光电效应实验中，绿光照射可以让电子逸出，则改用黄光照射也可以让电子逸出 B. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 C. 康普顿在研究石墨对射线散射时，发现散射后有波长大于原波长的射线 D. 德布罗意认为电子具有波动性，但是质子不具有波动性 题组2：粒子的波动性验证与波粒二象性 3. （单选）一束高能电子穿过铝箔，在铝箔后方的屏幕上观测到如图所示的电子衍射图样。则(    ) A. 该实验表明电子具有粒子性 B. 图中亮纹为电子运动的轨迹 C. 图中亮纹处电子出现的概率大 D. 电子速度越大，中心亮斑半径越大 4. （单选）电子显微镜之所以比光学显微镜分辨率高，是因为电子的德布罗意波长比可见光的波长短。如果一个电子的德布罗意波长与动能为的质子的德布罗意波长相等，则这个电子的动量大小为已知电子的质量为，质子质量为电子质量的倍(    ) A. B. C. D. 5. （单选）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为(    ) A. B. C. D. 学科网（北京）股份有限公司 $