江苏版高考物理一轮复习课时分层作业42光电效应波粒二象性含答案

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题组一 黑体辐射与能量子
1．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )
A B
C D
2．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长为λ，每个激光脉冲中的光子数目为n，已知普朗克常量为h，光速为c，则( )
A．用激光“焊接”视网膜是因为激光具有高度的相干性
B．激光的频率为eq \f(λ,c)
C．激光光子的动量为eq \f(λ,h)
D．每个激光脉冲的能量为nheq \f(c,λ)
题组二 光电效应现象和方程的应用
3．如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是( )
A．验电器带正电，锌板带负电
B．验电器带负电，锌板也带负电
C．若改用红光照射锌板，验电器的指针一定也会偏转
D．若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转
4．已知某金属发生光电效应的截止频率为νc，则( )
A．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，一定能产生光电子
B．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为2hνc
C．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大
D．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
5．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则 ( )
A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变
B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小
C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小
D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了
题组三 光电效应图像的理解和应用
6．(2023·江苏南京市模拟)如图甲所示为研究光电效应的实验装置，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极。如图乙所示是用单色光1和单色光2分别照射同一阴极K时，得到的光电流随电压变化关系的图像，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，真空中光速为c，则下列说法正确的有( )
甲 乙
A．在保持入射光不变的情况下向右移动滑片P可以增大饱和电流
B．对应同一阴极K，光电子最大初动能与入射光的频率成正比
C．单色光1和单色光2的频率之差为eq \f(eUc2－eUc1,h)
D．单色光1的波长比单色光2的波长短
7．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说，关于与光电效应有关的四个图像的说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
图甲为光电效应实验，图乙为光电流与电压的关系，图丙为金属的遏止电压U与入射光频率的关系，图丁为光电子最大初动能与入射光频率的关系。
A．如图甲装置，如果先让锌板带负电，再用紫外线照射锌板，则验电器的张角一定不变
B．根据图乙可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关
C．由图丙可知ν2为该金属的截止频率
D．由图丁可知E等于该金属的逸出功
题组四 光的波粒二象性和物质波
8．(2022·南京市盐城市高三二模)太阳帆飞行器是利用太阳光获得动力的一种航天器，其原理是光子在太阳帆表面反射的过程中会对太阳帆产生一个冲量。若光子垂直太阳帆入射并反射，其波长为λ，普朗克常量为h，则对它的冲量大小为( )
A.eq \f(h,λ) B．eq \f(2h,λ)
C．eq \f(3h,λ) D．eq \f(4h,λ)
9．下列说法不正确的是( )
A．光子不仅具有能量，也具有动量
B．光有时表现为波动性，有时表现为粒子性
C．运动的实物粒子也有波动性，波长与粒子动量的关系为λ＝eq \f(p,h)
D．光波和物质波，本质上都是概率波
10．一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10－7 m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。普朗克常量为h＝6.63×10－34 J·s。R约为( )
A．1×102 m B．3×102 m
C．6×102 m D．9×102 m
11.如图所示是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是( )
A．将滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数一定增大
B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数
C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动一些，电流表的读数可能不为零
12.如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为eq \f(4λ0,5)的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常量为h，真空中光速为c。该金属的逸出功为( )
A.eq \f(5hc,4λ0) B．eq \f(hc,λ0)
C．eq \f(7hc,8λ0) D．eq \f(7hc,4λ0)
13．(2023·南通中学模拟)从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc-ν的图像，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是( )
甲 乙
A．h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1) B．h＝eq \f(Uc2－Uc1,eν2－ν1)
C．h＝eq \f(ν2－ν1,eUc2－Uc1) D．h＝eq \f(eν2－ν1,Uc2－Uc1)
14.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)，如图所示，则可判断出( )
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．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
C．乙光在水中的传播速度比丙光在水中传播的速度小
D．位于水面下同一深度的乙光和丙光组成的点光源照亮水面的面积乙光大
15.(2021·江苏省新高考适应性考试)我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为ν的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。
(1)求光电子到达A时的最大动能Ekm；
(2)若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。