基础课时2 光电效应 波粒二象性
一、单项选择题
1.关于光电效应，下列说法中正确的是( )
A.光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大
B.只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应 C.在光电效应中，饱和光电流的大小与入射光的频率无关
D.任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光照射都不能发生光电效应
解析 由爱因斯坦光电效应方程易知选项A、B错误，D正确；针对选项C的说法，正确的理解是这样的，饱和光电流的大小与光强有关，但不等于说与入射光频率无关，饱和光电流与光强成正比的结论应是在入射光频率一定的条件下才成立。若入射光强度一定，入射光的光子数便取决于光子的能量了，根据光子说可知ε＝hν，频率越大的光子能量越大，则光子数目越少，入射光子数便越少，打出的光电子数就少，饱和光电流便小了，所以在光强一定时，入射光的频率越大，饱和光电流越小。
答案 D
2.(2016·河北衡水模拟)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa∶λb∶λc＝1∶2∶3。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大1
动能为Ek，若改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为3Ek，当改用c光束照射该金属板时( )
1
A.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为6Ek 1
B.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为9Ek
1
C.能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为12Ek D.由于c光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应 答案 B
3.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1所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是( )
图1
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
解析 由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0为金属的逸出功)可得，Ek＝hν－hν0，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错误；金属的逸出功只与金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错误；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错误。
答案 D
4.研究光电效应的电路如图2所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是( )
图2
解析 光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，因此在入射光频率相同的情况下，遏止电压相同，在能发生光电效应的前提下，光电流随着光照强度增大而增大，C正确。
答案 C
二、多项选择题
5.下列说法中正确的是( )
A.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
B.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明所有的电子都落在明条纹处
C.电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
D.光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质
E.一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长
解析 普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确；不可能所有的电子都落在明条纹处，B错误；所有粒子都具有波粒二象性，C正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，D错误；每种金属都有发生光电效应的最小频率即极限频率，当光子的频率不小于极限频率时，才发生光电效应，故不发生光电效应是因为光的频率太小，
波长太长，E正确。
答案 ACE
6.如图3为用光照射锌板产生光电效应的装置示意图。光电子的最大初动能用Ek表示、入射光的强度用C表示、入射光的波长用λ表示、入射光的照射时间用t表示、入射光的频率用ν表示。则下列说法正确的是( )
图3
A.Ek与C无关 C.Ek与t成正比
B.Ek与λ成反比 D.Ek与ν成线性关系
E.如果将锌板换为其他的金属，入射光的频率ν一定，则Ek与不同材料金属的逸出功成线性关系
解析 由Ek＝hν－W0知，Ek与照射光的强度及照射时间无关，与ν成线性关hc
系，A、D正确，C错误；由Ek＝λ－W0可知，Ek与λ不成反比，B错误；在hν不变的情况下，Ek与W0成线性关系，E正确。
答案 ADE
7.在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为λ、2λ的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为2∶1，普朗克常量用h表示，光在真空中的速度用c表示。则( )
A.光电子的最大初动能之比为2∶1 c
B.该金属的截止频率为3λ c
C.该金属的截止频率为λ 5
D.用波长为2λ的单色光照射该金属时能发生光电效应 E.用波长为4λ的单色光照射该金属时不能发生光电效应
解析 由于两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为2∶1，由Ek
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