人教版高中物理选修三 第4章 第2节 光电效应 基础 一、单项选择题（共4小题；
共16分）
1. 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 Ekm 与入射光频率 ν 的关系如图所示，其中 ν0 为极限频率.从图中可以确定的是 A. 逸出功与 ν 有关 B. Ekm 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 2. 在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 A. 光的折射现象、色散现象 B. 光的反射现象、干涉现象 C. 光的衍射现象、偏振现象 D. 光的直线传播现象、光电效应现象 3. 下列说法中正确的是 A. 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性 B. 光的频率越高，波长越长 C. 光的波长越长，光子的能量越大 D. 光在真空中的传播速度不一定为 3.0×108 m/s 4. 用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1 像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知 300 万像素的数码相机拍出的照片比 30 万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为 A. 光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的 B. 光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的 C. 大量光子表现光具有粒子性 D. 光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性 二、双项选择题（共8小题；
共32分）
5. 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 6. 铯的极限频率为 4.5×1014 Hz，下列光中可使其发生光电效应的是 A. 真空中波长为 0.9 μm 的红外线 B. 真空中波长为 0.7 μm 的红光 C. 真空中波长为 0.45 μm 的紫光 D. 真空中波长为 0.3 μm 的紫外线 7. 2005年是“世界物理年”，100 年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象，关于光电效应，下列说法正确的是 A. 当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应 B. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C. 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D. 某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属时可能发生光电效应 8. 关于光电效应，下列说法正确的是 A. 爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应现象 B. 入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应 C. 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 9. 关于光的性质，下列叙述中正确的是 A. 在其他同等条件下，光频率越高，衍射现象越容易看到 B. 频率越高的光粒子性越显著，频率越低的光波动性越显著 C. 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 D. 如果让光子一个一个地通过狭缝时，它们将严格按照相同的轨道和方向作极有规则的匀速直线运动 10. 下列说法正确的是 A. 两个光子相互作用时表现为粒子性 B. 光子具有波粒二象性，电子不具有波粒二象性 C. 动量相同的质子和电子具有相同的德布罗意波波长 D. 电子束通过铝箔后发生了衍射现象，证实了电子具有粒子性 11. 用两束频率相同、强度不同的紫外线分别照射两同种金属的表面，均能产生光电效应，那么 A. 两束光的光子能量相同 B. 两种情况下逸出的光电子个数相同 C. 两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同 D. 两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同 12. 用波长为 λ 和 2λ 的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子的速度之比为 2:1，普朗克常量和真空中光速分别用 ℎ 和 c 表示，那么下列说法正确的有 A. 该种金属的逸出功为 ℎc3λ B. 该种金属的逸出功为 ℎcλ C. 波长超过 2λ 的光都不能使该金属发生光电效应 D. 波长超过 4λ 的光都不能使该金属发生光电效应 三、多项选择题（共2小题；
共8分）
13. 在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能 Ek 与入射光的频率似的关系如图所示。由实际图线可求出 A. 该金属的极限频率和极限波长 B. 普朗克常量 C. 该金属的逸出功 D. 单位时间内逸出的光电子数 14. 关于康普顿效应，下列说法中正确的是 A. 石墨对 X 射线散射时，部分射线的波长变长 B. 康普顿效应仅出现在石墨对 X 射线的散射中 C. 康普顿效应证明了光的粒子性 D. 康普顿效应进一步表明了光子具有动量 答案 第一部分 1. D 【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 Ekm=ℎν−ℎν0 可知，Ekm 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 Ekm=ℎν−ℎν0 可知图线的斜率与普朗克常量有关，D对. 2. C 【解析】因为色散现象说明的是白光是由各种单色光组成的复色光，A 错；
由于反射现象并非波动所独有的性质，B错；
直线传播并非波动所独有，且光电效应说明光具有粒子性，D错；
只有衍射现象和偏振现象为波动所独有的性质，C正确。
3. A 【解析】干涉和衍射现象是波的特性，说明光具有波动性，A对；
光的频率越高，波长越短，光子能量越大，故B、C错；
光在真空中的速度为 3.0×108 m/s，故D错。
4. D 【解析】由题意知像素越高形成照片的光子数越多，表现的波动性越强，照片越清晰，D项正确。
第二部分 5. B， D 【解析】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，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确。
6. C， D 【解析】有题知，刚好发生光电效应的波长：λ=cf=3×1084.5×1014 m=23×10−6 m=0.67 μm，波长越小，频率越大，越容易发生光电效应。故CD正确。
7. A， D 【解析】当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应，故A正确。
根据光电效应方程 Ek=ℎν−W0 可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故B错误。
光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故C错误。
某单色光照射一金属时不能发生光电效应，改用波长较短的光，根据 ν=cλ 知频率增大，可能发生光电效应，故D正确。
8. A， B 【解析】只有认为光是一份一份的，每份就是一个光子，每个光子都具有一定的 能量，一个光子置换一个电子，才能解释光电效应现象，A正确；
发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限 频率，B正确；
根据光电效应方程得光电子的最大初动能 Ekm=ℎν−W，故光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光频率成正相关关系，CD 错误。
9. B， C 10. A， C 【解析】两个光子相互作用时表现为粒子性，故A正确；
电子象光子一样具有波粒二象性，故B错误；
根据德布罗意波的波长的公式：λ=ℎp，所以动量相同的质子和电子具有相同的德布罗意波波长，故C正确；
衍射是波所特有的现象，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D错误。
11. A， C 【解析】由 ɛ=ℎν 和 Ek=ℎν−W0 知两束光的光子能量相同，照射金属得到的光电子的最大初动能相同，故 A、C 正确，D错；
由于两束光照射时间未知，则逸出光电子个数不确定，故 B 错。
12. A， D 【解析】产生的速度最快的光电子的速度之比为 2:1，则电子的最大初动能之比为 4:1，由爱因斯坦光电效应方程可知 ℎcλ−W:ℎc2λ−W=4:1，解得该种金属的逸出功 W=ℎc3λ，A 正确；
波长超过 3λ 的光，其光子能量小于逸出功，不能使该金属发生光电效应，D 对。
第三部分 13. A， B， C 【解析】由图线可知 Ek=0 时的频率为极限频率似 νc，极限波长为 λ0=cνc。该图线的斜率等于普朗克常量 ℎ，该金属的逸出功 W0=ℎνc 也可求。但不能求出单位时间内逸出的光电子数，故 A、B、C 正确。
14. A， C， D 【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据 λ=ℎp，知波长增大，故A正确；
康普顿效应不是仅出现在石墨对 X 射线的散射中，故B错误；
康普顿效应揭示了光具有粒子性，故C正确；
康普顿效应进一步表明了光子具有动量，故D正确。
本文来源：https://www.windowchina.cn/fanwendaquan/gongwenfanwen/57414.html