1、全國名校高考物理復習優質專題訓練匯編（附詳解）第34課光電效應波粒二象性1.光電效應實驗規律 a.從原理的角度理解光電效應 （1）（優質試題級一模，6分）關于光電效應，下列說法正確的是（）A .極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B .只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產生光電效應C. 從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功 越小D .用頻率不同的單色光照射同種金屬表面都能發生光電效應，則頻 率越大的飽和電流越大答案：A 解析：由金屬材料的逸出功 Wo= hv,知截止頻率越大，其逸出功越 大，故A項正確。發生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬材料 的截止頻率，與入射光的強度、

2、照射時間無關，故 B項錯誤。金屬材料的逸出功是材料本身的特性，與光電子的最大初動能無關，故C項 錯誤。飽和電流的大小與入射光的強度有關，與入射光的頻率無光, 故D項錯誤。b.利用實驗規律分析光電效應問題 （2）（多選）（優質試題分）現用某一光電管進行光電效應實驗，當用某一頻率的光入射時，有光電流產生。下列說法正確的是（）A .保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大B .入射光的頻率變高，飽和光電流變大C.入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大D .保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流 產生答案：AC 解析：根據光電效應實驗規律可知，入射光的光強變大，則單位

3、時間內逸出的光電子的數目增加，貝y飽和光電流增大，故A項正確。入射光的頻率與光電子的最大初動能有關，與飽和光電流無關，故B項錯誤。入射光的頻率變高，則光電子的最大初動能變大，故C項正確。發生光電效應的前提是入射光的頻率大于光電材料的截止頻率，如果 入射光的頻率減小到小于光電材料的截止頻率， 就不會有光電流產生, 故D項錯誤。（3）（優質試題，6分）用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中，用 某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發生偏轉, 而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發生偏轉，那么（）飛護fe于AIIA. a光的波長一定大于b光的波長B .增加b光的強

4、度可能使電流計 G的指針發生偏轉C.用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電流是由d到cD. 只增加a光的強度可使通過電流 G的電流增大答案：D 解析：用單色光a照射光電管時，陰極材料能發生光電效應，根據發 生光電效應前提可知 v> V；用單色光b照射光電管時，陰極材料不能發生光電效應，可知 v> V。故v>v,所以單色光a的波長小于單色光b的波長，故A項錯誤。單色光b不能使陰極材料發生光電效應, 增加b光的光照強度不能使電流計 G的指針發生偏轉，故B項錯誤。光電子帶負電，電流的方向與負電荷的定向移動方向相反，故通過電 流計G的電流方向是c到d,故C項錯誤。根據光電效應實驗規

5、律可 知，只增加a光的強度可使通過電流計 G的電流增大，故D項正確。2.光電效應方程與圖像 a.利用光電效應方程求解逸出功和遏止電壓相關問題 （4）（經典題，5分）在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為b該金屬的逸出功為。若用波長為K涇心的單色光做該實驗，則其遏止電壓為。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h。答案：hf（2分）解析：金屬的逸出功 Wo = h v）=。根據光電效應方程，有Ekm = hCchc hch"CC，又因為Ekm = eUc,則遏止電壓Uc=hc靈 b.求解光電流一電壓圖像問題的關鍵是找到遏止電壓和飽和光電流 （5）（優質試題分）

6、在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線 （甲光、乙光、丙光）,如圖所示。貝何判斷出A. 甲光的頻率大于乙光的頻率B. 乙光的波長大于丙光的波長C. 乙光照射時光電管的截止頻率小于丙光照射時光電管的截止頻率D .甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能答案：B 解析：根據題中圖像可知，甲光和乙光的遏止電壓相等，并且甲光和 乙光是在同一光電管上得到的圖像，故甲光的頻率等于乙光的頻率, 故A項錯誤。丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，所以丙光的頻率 大于乙光的頻率，乙光的波長大于丙光的波大，故 B項正確。同一金 屬的截止頻率是相同的，故

7、C項錯誤。丙光對應的光電子最大初動能 大于甲光的光電子最大初動能，故 D項錯誤。C.求解Uc周像問題的關鍵是理解Uc=ev W（6）（優質試題5分）在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率V的關系如圖所示，若該直線的斜率和縱截距分別為 k和b,電子電荷量的絕對值為 e,則普朗克常量可表示為，所用材料的逸出功可表示為答案：ek（2分）eb（3分） 解析：根據光電效應方程有 Ek= h Wo，其中Ek= eUc,兩式聯立, 整理得Uc= hv-,與圖像對應，可得h = k,也0 = b,解得h = ek,e eeeW0 = eb。d.求解Ek V圖像問題的關鍵是理解Ek = hv W

8、o （多選）（經典題，6分）如圖是某金屬在光的照射下逸出的光電子的最B .該金屬的逸出功等于h V()C.入射光的頻率為2 V時，逸出的光電子的最大初動能為 h VD .當入射光的頻率V大于v時，若V增大一倍，則光電子的最大初 動能也增大一倍答案：BC 解析：將光電效應方程Ek= hv-Wo與圖像對應，可知Ek V圖像的斜率為普朗克常量h,縱截距的絕對值為金屬的逸出功，即|-E| = Wo, 橫截距V為金屬的截止頻率，故金屬的逸出功 Wo= hv,故A項錯誤,B項正確。根據光電效應方程 Ek= hv Wd可知，入射光的頻率為2 V時，產生的光電子的最大初動能為hv,故C項正確。當2 Vo時，根

9、據光電效應方程Ek= hb Wo可知Ek>0,當頻率V變為2 V后，其光電子的最大初動能Ek = 2h V-W0>2(h V- W)= 2Ek，故 D 項錯誤。3 .波粒二象性物質波 a.通過實驗現象了解波粒二象性 （8）（多選）（優質試題5分）實物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實中 突出體現波動性的是（）A .電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B. P射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C. 人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構D .人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構E. 光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與 入射光的強度無關答案：ACD 解析：干涉是波具有的特性，電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干 涉圖樣，說明電子具有波動性，故 A項正確。P粒子在云室中受洛倫 茲力的作用，做的是圓周運動，與波動性無關，故 B項不符合題意。利用慢中子衍射來研究晶體的結構說明中子可以產生衍射現象，說明 具有波動性，故C項正確。電子的物質波的波長比可見光的波長短得 多，所以分辨率也高得多，故D項正確。光電效應說明光具有粒子性, 故E項不符合題意。b.利用 &h求解德布羅意波問題P（9）（優質試題，4分）質子（1h）和a粒子（4He）被加速到相同