易错点28 光电效应 波粒二象性-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练学案

易错点28 光电效应 波粒二象性

易错总结

一、光电效应方程Ek＝hν－W0的应用

1．光电效应方程的理解

(1)Ek为光电子的最大初动能，与金属的逸出功W0和光的频率ν有关．

(2)若Ek＝0，则hν＝W0，此时的ν即为金属的截止频率νc.

2．光电效应现象的有关计算

(1)最大初动能的计算：Ek＝hν－W0＝hν－hνc；

(2)截止频率的计算：hνc＝W0，即νc＝；

(3)遏止电压的计算：－eUc＝0－Ek，

即Uc＝＝.

二、光的波粒二象性

1．光的波动性

实验基础：光的干涉和衍射．

2．光的粒子性

(1)实验基础：光电效应、康普顿效应．

(2)表现：①当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质；②少量或个别光子容易显示出光的粒子性．

(3)说明：①粒子的含义是“不连续”“一份一份”的；②光子不同于宏观观念的粒子．

       解题方法

光电效应规律中的四类图像

【易错跟踪训练】

  易错类型：对物理概念理解不透彻

1．（2021·全国高三专题练习）下列关于波粒二象性的说法不正确的是（　　）

A．光电效应揭示了光的波动性

B．使光子一个一个地通过单缝，若时间足够长，底片上也会出现衍射图样

C．黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释

D．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

2．（2021·全国高三课时练习）量子理论是现代物理学两大支柱之一。量子理论的核心观念是“不连续”。关于量子理论，以下说法不正确的是（　　）

A．普朗克为解释黑体辐射，首先提出“能量子”的概念

B．爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒定律解释了光电效应

C．康普顿效应证明光具有动量，也说明光是不连续的

D．海森伯的不确定性关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的

3．（2020·全国高三专题练习）关于光的理解，下列正确的是（     ）

A．光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性

B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

C．德布罗意是历史上第一个实验验证了物质波存在的人

D．牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说本质上是一样的

4．（2019·全国）关于光的波粒二象性的理解正确的是

A．大量光子的行为往往表现出粒子性，个别光子的行为往往表现出波动性

B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

C．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的

D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著

5．（2020·全国高三专题练习）如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断不正确的是

A．a光的频率小于b光的频率

B．a光光子能量小于b光光子能量

C．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率

D．a光在玻璃砖中的速度大于b光在玻璃砖中的速度

6．（2021·江苏）如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接。用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转。下列说法不正确的是（　　）

A．a光的频率一定大于b光的频率

B．用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应

C．电源正极可能与c接线柱连接

D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由d→G→f

7．（2021·全国高三专题练习）下列关于光电效应的叙述不正确的是（　　）

A．对任何一种金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率必须大于等于这个频率，才能产生光电效应

B．光电流的大小与入射光的强度有关

C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大

D．光电效应几乎是瞬时发生的

8．（2021·全国高三专题练习）对光电效应现象的理解，下列说法正确的是（　　）

A．当某种单色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B．若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多

C．无论光强多强，只要光的频率小于截止频率就能产生光电效应

D．以上说法都不正确

9．（2020·江西高三）2016年8月16日01时40分，由我国研制的世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射升空，它的成功发射和在轨运行，不仅将有助于我国广域量子通信网络的构建，服务于国家信息安全，它将开展对量子力学基本问题的空间尺度试验检验，加深人类对量子力学自身的理解，关于量子和量子化，下列说法错误的是（　　）

A．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的概念

B．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

C．光子的概念是爱因斯坦提出的

D．光电效应实验中的光电子，也就是光子

10．（2020·全国高三专题练习）用功率P＝1 W的光源，照射离光源r＝3 m处的某金属薄片。已知光源发出的是波长λ＝5890 Å的单色光，（1 Å＝10－10 m）试计算：

(1)单位时间内打到金属片单位面积上的光子数；

(2)若取该金属原子的半径r1＝0.5×10－10 m，则金属表面上每个原子平均需要隔多长时间才能接收到一个光子？