高考物理二轮选择题专练——光的波粒二象性练习题(共30题,有答案)

光电效应、波粒二象性测试题及解析1．用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明()A ．光的本质是波B ．光的本质是粒子C ．光的能量在胶片上分布不均匀D ．光到达胶片上不同位置的概率相同解析：选C 用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片出现的图样说明光具有波粒二象性，故A 、B 错误；该实验说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故C 正确，D 错误。

2．(2020·滨州模拟)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( ) A ．波长 B ．频率 C ．能量D ．动量解析：选A 由爱因斯坦光电效应方程12m v 2m ＝hν－W 0，又由W 0＝hν0，可得光电子的最大初动能12m v 2m＝hν－hν0，由于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量，B 、C 、D 错误；又由c ＝λf 可知光电子频率较小时，波长较大，A 正确。

3．[多选]如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( ) A ．入射光太弱 B ．入射光波长太长 C ．光照时间短D ．电源正、负极接反解析：选BD 若入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B 正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若使该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D 正确。

4．(2019·北京高考)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6次实验的结果。

组 次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV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5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大解析：选B由光子的能量E＝hν，可知若入射光子的能量不同，则入射光子的频率不同，A正确。

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A. 0B. 0.345VC. 0.545VD. 1.231V【答案】B【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，和，得到遏止电压和入射光频率的关系为：，又因为，则，所以当入射光的波长从=400nm减少到=360nm，则遏止电压的改变，代入数据得：=0.545V。

故本题选B2．关于近代物理内容的叙述正确的是（）A. 射线与射线一样是电磁波，但穿透本领比射线强B. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量C. 某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少6个D. 氡的半衰期为天，4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子核【答案】B【解析】γ射线是电磁波，β射线不是电磁波，β射线穿透本领比γ射线弱，选项A错误；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量，选项B正确；某原子核经过一次衰变核内中子数减小2，两次衰变后，核内中子数减少2个，则核内中子数减少4个，选项C错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，则选项D错误；故选B.3．有关光的本性，下列说法正确的是()A. 光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的B. 光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C. 大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D. 由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种性质去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性【答案】D【解析】A、光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故A错误；B、光是概率波，不同与机械波；光的粒子性也不同与质点；即单个光子即具有粒子性也具有波动性；故B错误；C、单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故C错误；D、由于光具有波动性，又具有粒子性，即光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性，故无法只用其中一种去说明光的一切行为，故光具有波粒二象性，故D正确；故选D。

第2讲光电效应波粒二象性1.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与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图1所示．则可判断出( )．图1A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和逸出功都相同，对于甲、乙两种光，反向截止电压相同，因而频率相同，A项错误；丙光对应的反向截止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故C、D均错，只有B项正确．答案 B2.太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能．如图2所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．图2(1)说出电源和电流表的正、负极．(2)入射光应照射在________极上．(3)若电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子数至少是________个．解析(1)电源左边为正极，右边为负极，电流表是上边正极下边负极．(2)入射光应照射到阴极板上，即题图中的B极．(3)q＝It＝10×10－6×1 C＝10－5 C，而n＝qe，所以每秒发射出6.25×1013个光电子．答案(1)电源左边为正极，右边为负极电流表是上边正极下边负极(2)B (3)6.25×10133.用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压U c与入射光频率ν，得到U cν图象如图7所示，根据图象求出该金属的截止频率νc ＝________ Hz ，普朗克常量h ＝________ J·s.(已知电子电荷量e ＝1.6×10－19 C)图3解析 由题图线可知νc ＝5.0×1014 Hz ，又eU c ＝h ν－W 0，所以U c ＝h e ν－W 0e.结合图线可得 k ＝h e ＝ 2.05.0×1014 V/Hz ， h ＝2.0×1.6×10－195.0×1014 J·s＝6.4×10－34 J·s. 答案 5.0×1014 6.4×10－34 4．在光电效应实验中，某金属截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为______．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h.解析 由波长、频率、波速的关系知，该金属的极限频率为ν0＝c λ0，故该金属的逸出功为h ν0＝hc λ0.设遏止电压为U c ，则eU c ＝hc λ－hc λ0，解得U c ＝hc e ·λ0－λλ0λ. 答案 hc λ0 hc e ·λ0－λλ0λ(写为hc e ·λ－λ0λ0λ也可) 5. 爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km 与入射光频率ν的关系如图4所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是________．(填选项前的字母)图4A ．逸出功与ν有关B ．E km 与入射光强度成正比C ．当ν＜ν0时，会逸出光电子D ．图中直线的斜率与普朗克常量有关解析 金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率无关，A 错；由E km ＝h ν－h ν0可知，E km 与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，B 错；当入射光的频率小于极限频率时不会发生光电效应，不会逸出光电子，C 错；由E km ＝h ν－h ν0可知图线的斜率与普朗克常量有关，D 对．答案 D6．如图5所示，当电键S 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．图5(1)求此时光电子的最大初动能的大小．(2)求该阴极材料的逸出功．解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为E k，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU＝E k由光电效应方程得：E k＝hν－W0由以上两式得：E k＝0.6 eV，W0＝1.9 eV.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV。

2020届高考物理第二轮专题复习选择题模拟演练波粒二象性一、单项选择题1、如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则( )A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流D．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流答案：D.解析：光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，初始时电压增加，光电流可能会增加，当达到饱和光电流后，再增大电压，则光电流也不会增大了，故A错误；将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达A极的数目会减少，则电路中电流会减小，甚至没有电流，故B错误；若换用波长为λ1(λ1>λ的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故C错误；0)若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，故D正确．2、某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料( )材料钠铜铂极限波长(nm)541268196A.仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子答案：D.解析：根据爱因斯坦光电效应方程可知，只有光源的波长小于某金属的极限波长，才有光电子逸出，该光源发出的光的波长有一部分小于100 nm ，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故D 正确，A 、B 、C 错误．3、已知钙和钾的截止频率分别为 7.73 ×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量 答案：A解析：根据爱因斯坦光电效应方程12mv 2m ＝h ν－W .由题知W 钙>W 钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小．根据p ＝2mE k 及p ＝hλ和c＝λν知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．4、用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k －ν图象．已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个E k －ν坐标系中，如图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是( )答案：A解析：依据光电效应方程E k ＝hν－W 0可知，E k －ν图线的斜率代表普朗克常量h ，因此钨和锌的E k －ν图线应该平行．图线的横轴截距代表截止频率ν0，而ν0＝W 0h，因此钨的截止频率小些，综上所述，选项A 图正确．5、下图是光电管的原理图．已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时，电路中有光电流，则( )A ．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流D．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流答案：D解析：若光电流已经达到饱和，增加电路中电源电压，电路中光电流也不再增大，A错；将电源极性反接，若加在光电管上的电压小于截止电压，电路中仍然有光电流产生，B错；换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，光子的能量小，但若波长小于极限波长，仍然有光电流产生，C错，D正确．6、下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c和入射光的频率ν的几组数据.由以上数据应用Excel描点连线，可得直线方程U c＝0.397 3ν1014－1.702 4，如图所示．则这种金属的截止频率约为( ) A ．3.5×1014 Hz B ．4.3×1014 Hz C ．5.5×1014 Hz D ．6.0×1014 Hz 答案：B解析：根据光电效应方程得：E km ＝hν－W 0＝hν－hν0，解得：U c ＝h e ν－W 0e ＝h e ν－hν0e ，与直线方程U c ＝0.397 3ν1014－1.702 4，比较可知，图线的斜率为：h e ＝0.397 31014，同时：hν0e＝1.702 4，联立得：ν0≈4.3×1014 Hz.故B 项正确，A 、C 、D 项错误．7、如图所示的光电效应实验装置中，光电管阴极K 的极限频率为ν0，现用频率为ν(ν>ν0)的光照射在阴极上，若在A 、K 之间加一数值为U 的反向电压时，光电流恰好为零，则下列判断错误的是( )A ．阴极材料的逸出功等于hν0B ．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为eUC ．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为hν－hν0D ．无光电子逸出，因为光电流为零 答案：D解析：阴极材料的逸出功等于hν0，选项A 正确；因光的频率大于极限频率，则有光电子逸出，因在A 、K 之间加一数值为U 的反向电压时，光电流恰好为零，根据能量关系可知，光电子的最大初动能等于12mv 2m ＝hν－hν0＝eU ，选项B 、C 正确，D 错误．本题选判断错误的，故选D.8、某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图象如图所示．则由图象可知( )A ．入射光的频率越大，该金属的逸出功越大B ．入射光的频率越大，则遏止电压越大C ．由图可求出普朗克常量h ＝Uν0D ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 答案：B解析：逸出功与入射光频率无关，由金属材料决定，故A 错误；根据光电效应方程E km ＝hν－W 0和eU c ＝E km 得U c ＝hνe －W 0e，当入射光的频率大于极限频率时，入射光的频率越大，则遏止电压越大，故B 正确；由U c ＝hνe －W 0e ，知图线的斜率k ＝h e ＝Uν0，可得普朗克常量h ＝Ueν0，故C 错误；根据光电效应方程E km ＝hν－W 0可知，光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不成正比，故D 错误．二、多项选择题9、波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 答案：AB解析：光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝h p和p 2＝2mE k 知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D 错误．10、如图所示为光电管的工作电路图，分别用波长为λ0、λ1、λ2的单色光做实验，已知λ1＞λ0＞λ2.当开关闭合后，用波长为λ0的单色光照射光电管的阴极K 时，电流表有示数．则下列说法正确的是( )A ．光电管阴极材料的逸出功与入射光无关B ．若用波长为λ1的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零C ．若仅增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大D．若仅将电源的正、负极对调，则电流表的示数可能为零答案：AD.解析：光电管阴极材料的逸出功只与材料有关，而与入射光的频率、入射光的强度无关，A正确；用波长为λ0的光照射阴极K时，电路中有光电流，可知波长为λ0的光照射阴极K时，发生了光电效应；若用波长为λ1(λ1＞λ0)的光照射阴极K时，虽然入射光的频率变小，但仍可能大于阴极的极限频率，仍可能发生光电效应，因此电流表的示数可能不为零，B错误；仅增大电路中电源的电动势，光电管两端电压增大，当达到饱和电流后，电流表的示数不再增大，C错误；将电路中电源的正、负极对调，光电子做减速运动，若电子到达不了阳极，则此时电流表的示数为零，D正确．11、利用金属晶格(大小约10－10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是( ) A．该实验说明了电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ＝h2meUC ．加速电压U 越大，电子的衍射现象越明显D ．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显答案：AB.解析：能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A 正确；由德布罗意波的波长公式λ＝h p及动量p ＝2mE k ＝2meU ，可得λ＝h 2meU ，B 正确；由λ＝h 2meU可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C 错误；用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故D 错误．12、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.解析：波长为400 nm的单色光的光子能量为E＝h cλ＝4.95×10－19J，大于钙的逸出功，可以产生光电效应现象．根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于入射光的频率而与其强度无关，但强度决定了单位时间内发射的光电子数的多少，选项A、D正确．13、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 eVB．开关S断开后，没有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为0.7 eVD．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.解析：该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0，则知光电子的最大初动能为0.7 eV，根据光电效应方程E km＝hν－W0，得逸出功W0＝1.8 eV，故选项A、C 正确；当开关S断开后，用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故选项B 错误；改用能量为1.5 eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，选项D错误．14、如图所示是用光照射某种金属时，逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(图线与横轴的交点横坐标为 4.27×1014 Hz，与纵轴交点纵坐标为0.5 eV)．由图可知( )A．该金属的截止频率为4.27×1014 HzB．该金属的截止频率为5.5×1014 HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5 eV答案：AC解析：图线在横轴上的截距表示截止频率，A 正确，B 错误；由光电效应方程E k ＝hν－W 0可知图线的斜率表示普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为W 0＝hνc ＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ＝1.77 eV ，D 错误．15、用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.2 eV 的光照射到光电管上时，电流表G 的读数为0.2 mA.移动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.8 V 时，电流表读数为0，则( )A ．光电管阴极的逸出功为2.4 eVB ．电键S 断开后，电流表G 示数不为0C ．光电子的最大初动能为0.8 eVD．改用能量为2 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小答案：ABC解析：该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.8 V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为0.8 eV，根据光电效应方程E km＝hν－W0，W0＝3.2 eV－0.8 eV＝2.4 eV，故A、C项正确；电键S断开后，用光子能量为3.2 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故B项正确；改用能量为2 eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，故D项错误．16、如图所示，一光电管的阴极用极限波长为λ0的钠制成．用波长为λ的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U时，饱和光电流为I，电子电荷量为e，则( )A．若入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K 发射的光电子的最大初动能可能增大B ．若改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子C ．每秒钟内由阴极K 发射的光电子数目为I eD ．发射的光电子到达阳极A 时的动能最大值为hc ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ－1λ0 答案：BC解析：从阴极K 发射的光电子的最大初动能E k ＝hν－W 0，只与入射光频率有关，与入射光强度无关，故A 错误；蓝光的频率比紫外线的频率小，可知用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子，也可能不逸出光电子，故B 正确；t 时间内由K 极发射的光电子数目为n ＝Q e＝It e ，则每秒钟内由K 极发射的光电子数目为I e，故C 正确；发射的电子到达阳极A 时的动能最大值为E k ＝hc λ－hc λ0＋Ue ＝hc ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ－1λ0＋Ue ，故D 错误．。

高中物理《波粒二象性》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．利用公式εhν可以直接计算（）A．电流B．电压C．能量D．电阻2．用一种单色光照射某金属，产生光电子的最大初动能为E k，单位时间内发射光电子数量为n，若增大该入射光的强度，则（）A．E k增加，n增加B．E k增加，n不变C．E k不变，n不变D．E k不变，n增加3．有关红、绿、紫三束单色光，下述说法正确的是（）A．红光频率最大B．在空气中红光的波长最小C．红光光子的能量大于绿光光子的能量D．用同一双缝干涉装置看到的紫光相邻两条亮条纹间距最小4．如图是研究光电效应的装置，用某一频率的光束照射金属板K，有粒子逸出，则（）A．逸出的粒子带正电B．改变光束的频率，金属的逸出功随之改变C．减小光束的光强，逸出的粒子初动能减少D．减小光束的频率，金属板K可能没有粒子逸出5．下列说法正确的是（）A．变化的磁场产生电场，变化的电场不产生磁场B．黑体不反射电磁波，也不向外辐射电磁波C．原子从高能态向低能态跃迁时吸收光子的能量，等于前后两个能级之差D．波速等于波长乘以频率6．如图所示，虚线圆的半径为R，某激光器的一端固定于圆心O点，且绕O点以角速度ω转动，转动过程中从激光器的另一端连续发出功率为P、波长为λ的细束激光（不计光束截面积），在虚线圆某处固定一弧形接收屏，该接收屏沿虚线圆的长度为l。

已知普朗克常数为h，激光传播的速度为c，则在激光器转动一周的过程中，接收屏接收到的光子数为（）A．lcPh RλωB．l PhcRλωC．l cPhRλωD．hRl cPωλ7．某同学用如图所示的装置研究光电效应现象，开始时，滑动变阻器滑片c移在最右端b点．用光子能量为4.2eV的光照射到光电管上，此时电流表G有读数．向左移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于1.5V时，电流表读数为0，则以下说法正确的是（）A．光电子最大初动能为2.7eVB．光电管阴极的逸出功为1.5eVC．当电流表示数为零时，断开电键，电流表示数不再为零D．将电源的正负极调换，变阻器滑片从b移到a，电流表的示数一直增大8．像增强器是能够把亮度很低的光学图像变为足够亮度的像的真空光电管。

第2讲光电效应波粒二象性一、选择题1.下列实验中,能证实光具有粒子性的是( )A.光电效应实验B.光的双缝干涉实验C.光的圆孔衍射实验D.泊松亮斑实验答案 A 光电效应现象说明光具有粒子性,A项正确;泊松亮斑是光的衍射现象,光的干涉和衍射现象均说明光具有波动性,B、C、D项均错误。

2.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能;若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为(h为普朗克常量)( )A.hνB.NhνC.NhνD.2Nhν答案 C 光子能量与频率有关,一个光子能量为ε=h频率,N个光子能量为Nh频率,故C项正确。

3.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的( )A.波长B.频率C.能量D.动量答案 A 钙的截止频率大,由光电效应方程E k=hν-W0=hν-hν0可知,钙逸出的光电子的最大初动能小,其动量p=,故动量小,由λ=可知,波长较大,则频率较小,选项A正确。

4.(多选)具有相等动能的电子和质子,下列说法中正确的是( )A.电子和质子具有的能量相等B.电子的德布罗意波长较长C.质子的波动性更明显D.分别用上述电子流和质子流通过同一狭缝做单缝衍射实验,电子的衍射现象更明显答案BD 质子质量大于电子质量,根据E=mc2可知,质子具有的能量大于电子具有的能量,故A项错误;根据E k=知,动能相等,质量大,动量大,由λ=得,电子动量小,则电子的德布罗意波长较长,故B项正确;质子的德布罗意波长短,波动性不明显,故C项错误;电子的德布罗意波长长,则电子的衍射现象更明显,故D项正确。

5.下列说法中正确的是( )A.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性B.康普顿效应说明光子既有能量又有动量C.光是高速运动的微观粒子,单个光子不具有波粒二象性D.宏观物体的德布罗意波长非常小,极易观察到它的波动答案 B 由德布罗意理论知,宏观物体的德布罗意波长太小,很难观察到波动性,但仍具有波粒二象性,A、D项错误;康普顿效应说明光子除了具有能量之外还有动量,B正确;波粒二象性是光子的特性,单个光子也具有波粒二象性,C项错误。

波粒二象性专题一、单选题1．以下说法不正确的是A 、某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能不变B 、α衰变是原子核内的变化所引起的C 、原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关D 、511247162N H C He +→+是α衰变方程2．图为玻尔提出的氢原子能级图，可见光光子的能量在1.61 eV~3.10 eV 范围内．现有一个装有大量处于第四能级氢原子的发光管，利用该发光管的光线照射金属钠表面．已知金属钠的逸出功为2.29 eV ，则下面结论正确的是A ．发光管能发出5种频率的光子B ．发光管能发出2种频率的可见光C ．发光管发出的所有光子均能使金属钠发生光电效应D ．金属钠所发射的光电子的最大初动能为12.75 eV3．新冠肺炎防控中有一个重要环节是对外来人员进行体温检测，检测用的体温枪工作原理就是黑体辐射定律。

黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知下列描述正确的是（ ）A ．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B ．温度降低，可能部分波长的辐射强度会减小C ．随温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动D ．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动4．物理学史的学习是物理学习中很重要的一部分，下列关于物理学史叙述中不正确的是( )A ．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B ．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型C ．爱因斯坦发现了光电效应，并提出了光量子理论成功解释了光电效应D ．巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式5．下列说法正确的是A ．用X 射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X 射线照射时光电子的最大初动能较小B ．根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径也在连续地减小C ．一个质子和一个中子结合为一个氘核，若质子、中子和氘核的质量分别是m 1、m 2、m 3,则放出的的能量是()2123m m m c +- D ．若原子核发生一次β衰变，则该原子外层就失去一个电子6．如图所示为氢原子能级图，若a 光是从n =5能级跃迁到n =2能级产生的单色光，b 光是从n =5能级跃迁到n =3能级产生的单色光。

2025届高考物理复习：经典好题专项（光电效应 波粒二象性）练习1．(多选)关于波粒二象性，下列说法正确的是()A．光电效应证明了光具有粒子性B．与实物粒子相联系的波被称为物质波C．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D．电子绕原子核运动时只能在一定的轨道上运动，此时电子只有粒子性，没有波动性2．影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低。

利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像。

以下说法正确的是()A．加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强B．加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显C．如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强D．如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱3. (2023ꞏ河南新乡市长垣一中校考)如图所示为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属发生光电效应，以下说法中正确的是()A．这群氢原子由n＝3能级向低能级跃迁时能发出6种不同频率的光B．这种金属的逸出功一定小于10.2 eVC．用发出的波长最短的光照射该金属时产生光电子的最大初动能一定大于3.4 eVD．由n＝3能级跃迁到n＝2能级时产生的光一定能够使该金属发生光电效应4. (2024ꞏ湖南彬州市第一中学校考)小刘同学用如图所示的装置研究光电效应，已知a光的频率小于b光的频率，两种光都能使阴极K发生光电效应，其中电压表可双向偏转。

则下列说法正确的是()A ．用a 光照射，开关S 接1可研究光电管中电流随电压U 的变化情况B ．分别用两种光照射阴极K ，开关S 接2时，当电流表的示数为0时，U a >U bC ．减小a 光的强度，阴极K 可能不发生光电效应D ．a 光照射阴极K 产生的最大初动能的光电子对应的物质波长小于b 光照射阴极K 产生的最大初动能的光电子对应的物质波长5．(2023ꞏ河南开封市期末)研究某种金属的光电效应规律，所得相关图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，E k 为光电子的最大初动能、ν为入射光的频率、I 为光电流、U 为两极板间的电压、U c 为遏止电压。

波粒二象性-----训练题一、选择题1、2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。

爱因斯坦对物理学的贡献有( AC )A．创立“相对论” B．发现“X”射线C．提出“光子说” D．建立“原子核式模式”2、a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示，若只将a光换成b光照射同一干涉仪，形成的光的干涉图样如图乙所示.则下述正确的是：（BC）A．a光光子的能量较大B．在水中a光传播的速度较大C．b光光子的能量较大D．若用a光照射某金属时不能发生光电效应，则用b光照射该金属时也不能发生光电效应3、在光的双缝干涉实验中，若在光屏处放照相底片，并设法控制入射光线强度和曝光时间，则下列描述中正确的是（ AD ）A.若曝光量很小，底片上会出现一些分布不规则的亮点，显示出光的粒子性B.即使曝光量很小，底片上也会显示出明暗相间的条纹，证明光具有波动性C.若曝光量足够大，底片上会出现亮度均匀的光斑，显示出光的波动性D.若曝光量足够大，底片上会出现明暗相间的条纹，证明光具有波动性4、如图所示，是现代化工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成；当用绿光照射图中光电管阴极K 时，可发生光电效应，则以下说法正确的是：（B、D）A.增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大；B.增大绿光照射强度，电路中的光电流增大；C.改用波长比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流；D.改用频率比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流。

5、已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。

检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。

那么，光束a通过三棱镜的情况是图中的( A )6、电子衍射实验证明电子具有波动性,这种波可称为(BCD)A．电磁波B。

几率波C。

德布罗意波D。

高2012级光学----光电效应、光的波粒二象性同步练习命题人：侯川 班级________. 姓名________.一、选择题1．当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是[ ]A ．验电器内的金属箔带正电B ．有电子从锌板上飞出来C ．有正离子从锌板上飞出来D ．锌板吸收空气中的正离子2．一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是[ ] A ．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 B ．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C ．若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加D ．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加3．在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用哪种方法？[ ] A ．增加光照时间 B ．增大入射光的波长 C ．增大入射光的强度 D ．增大入射光频率4．介质中某光子的能量是E ，波长是λ，则此介质的折射率是[ ] A ．λE/h B ．λE/chC ．ch/λED ．h/λE5．光在真空中的波长为λ，速度为c ，普朗克常量h ，现让光以入射角i 由真空射入水中，折射角为r ，则[ ]A ．r ＞iD ．每个光子在水中能量为hc/λ1页6．光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规律是[ ]A ．入射光的频率必须大于或等于被照金属的极限频率才能产生光电效应B ．发生光电效应时，光电流的强度与人射光的强度成正比C ．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大D ．光电效应发生的时间极短，一般不超过10-9s7．三种不同的入射光A 、B 、C 分别射在三种不同的金属a 、b 、c 表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA ＞λB ＞λC ，则[ ]A ．用入射光A 照射金属b 和c ，金属b 和c 均可发出光电效应现象B ．用入射光A 和B 照射金属c ，金属c 可发生光电效应现象C ．用入射光C 照射金属a 与b ，金属a 、b 均可发生光电效应现象D ．用入射光B 和C 照射金属a ，均可使金属a 发生光电效应现象8．下列关于光子的说法中，正确的是[ ]A ．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子B ．光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C ．光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比D ．光子可以被电场加速9.下表给出了一些金属材料的逸出功.材料铯 钙 镁 铍 钛的逸出功(×10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 现用波长为400 nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料有(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J ・s ，光速c ＝3.0×108 m/s)( )A.2种B.3种C.4种D.5种10.在光电效应实验中，下列结果正确的是( )A.当光照时间增大为原来的两倍时，光电流强度也增大为原来的两倍B.当入射光频率增大为原来的两倍时，光电子的最大初动能也增大为原来的两倍C.当入射光的强度增大为原来的两倍时，可能不产生光电效应D.当入射光的波长增大为原来的两倍时，单位时间内发射光电子的数量也增大为原来的两倍11.关于物质的波粒二象性，下列说法错误的是( )A.不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微观粒子都具有波粒二象性B.高速运动的微观粒子跟光子一样，它们都不会发生衍射现象C.波粒二象性中的波动性，是大量光子或大量高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是完全不相同的D.波动性和粒子性在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观现象中是统一的2页12．下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著D．大量光子产生的效果往往显示粒子性13．下列说法不正确的是( )A．光是一种电磁波B．光是一种概率波C．光子相当于高速运动的质点D．光的直线传播只是宏观近似规律14.下列哪组现象能说明光具有波粒二象性（）A．光的色散和光的干涉B. 光的衍射和光的干涉C.泊松亮斑和光电效应D.以上三组现象都不行15.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。