发布时间 : 星期二 文章2014《步步高》物理大一轮复习讲义第十三章第2课时更新完毕开始阅读33be56c64afe04a1b171de18
C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长
D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子
从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的 答案 CD
解析 增大a光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A错误；a光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B错误；经分析，a光在真空中的频率大于b光在真空中的频率，故a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，选项C正确；氢原子跃迁，因为|E4－E1|>|E5－E2|，故选项D正确．
(限时：30分钟)
?题组1 对光的波粒二象性的考查 1． 下列说法正确的是
( )
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．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性 答案 C
解析 从光的波粒二象性可知：光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，有的情况下粒子性显著．光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征．光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故上述选项中正确的是C.
2． 物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光
的强度．使光子只能一个一个地通过狭缝．实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹．对这个实验结果下列认识正确的是
( )
A．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点 B．单个光子的运动没有确定的规律
C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 D．只有大量光子的行为才表现出波动性 答案 BCD
解析 单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点呈现一定的规律性，落在
9
某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域，因而把光波叫做概率波．光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性．所以正确选项为B、C、D. ?题组2 对光电效应理解的考查
3． 利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是
A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子
C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出 D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子 答案 A
解析 根据光子说，金属的一个电子一次只能吸收一个光子，若所吸收的光子频率大于金属的极限频率，电子逸出金属表面，成为光电子，且光子的吸收是瞬时的，不需要时间的积累，若所吸收的光子能量小于逸出功(光子频率小于金属的极限频率)，则电子不能逸出金属表面，不能成为光电子．
4． 入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下
列说法中正确的是
( )
( )
A．有可能不发生光电效应
B．从光照射到金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 C．逸出的光电子的最大初动能将减小
D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 答案 D
解析 由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强没有关系，但入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，选项A、C错，D对；光电效应具有瞬时性，B错． 5． 光电效应的实验结论是：对于某种金属
( )
A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 答案 AD
1解析 根据光电效应规律可知，选项A正确；根据光电效应方程hν＝mv2＋W0知，
2max频率ν越高，初动能就越大，选项D正确． 6． 对光电效应的理解正确的是
( )
10
A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就
能逸出金属
B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应
C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同 答案 BD
解析 按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大．但要使电子离开金属，须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于入射光的光子能量，且电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子．电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小．综上所述，选项B、D正确． 题组3 对光电效应方程应用的考查
7. 如图1是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光
频率ν的关系图象．由图象可知 A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hνc
( )
图1
C．入射光的频率为2νc时，产生的光电子的最大初动能为E νcED．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为 22答案 ABC
解析 由题图并结合Ek＝hν－W0得，Ek＝hν－E，故逸出功W0＝E，故选项A对；当Ek＝0时，ν＝νc，故E＝hνc，故选项B对；ν＝2νc时，可得出Ek＝E，故选项C对；当νc入射光的频率为时，不发生光电效应，故选项D错．
28． 下表给出了一些金属材料的逸出功.
材料 逸出功(10－19 铯 J) 3.0 钙 4.3 镁 5.9 铍 6.2 钛 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最多有几种(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 答案 A
解析 要发生光电效应，则入射光的能量必须大于金属的逸出功，由题可算出波长为
11
3.0×108c－34－19
400 nm的光的能量为E＝hν＝h＝6.63×10× J，大于铯和－9 J＝4.97×10λ400×10钙的逸出功．所以A选项正确．
9． 如图2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
B．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
图2
C．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大 D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生 答案 B
c
解析 用波长为λ0的光照射阴极K，电路中有光电流，说明入射光的频率ν＝大于金λ0c
属的极限频率，换用波长为λ1的光照射阴极K，因为λ1>λ0，根据ν＝可知，波长为λ1
λ的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，A错误；同理可以判断，B正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增加而增大，当U增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，C错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，D错误．
10．2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要
成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图3所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10．5 eV的
图3
光照射阴极K，电流计中有示数；若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(选填“为零”或“不为零”)． 答案 4.5 eV 为零
12