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专题86 光电效应 波粒二象性
1．[2022·浙江金华模拟预测]大型钛合金构件在航天、航空领域应用广泛，我国使用
激光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平．若焊接所用的激光波长为
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，则下列说法中正确
的是( )
A．激光焊接利用了激光的相干性
B．激光的频率为
C．激光光子的动量为
D．每个激光脉冲的能量为nh
2．[2022·浙江省十校联盟联考](多选)2021年1月7日，中国科学技术大学宣布，中
国科明团队成功实现跨越4 600 km的星地量子密钥分发，标志着我国已构建出天地一体化
广域量子通信雏形．以下关于“量子”的说法正确的是( )
A．普朗克通过对黑体辐射规律的研究最早提出能量子概念
B．玻尔的能级理论第一次将“量子”观念引入原子结构的研究
C．爱因斯坦发现了光电效应规律，提出光子说，光子能量是量子化的
D．实现跨越4 600 km的星地量子密钥分发，说明宏观世界的距离是量子化的
3．[2022·江苏省常州市期末质量调研]用频率分别为ν和2ν的光照射某种金属材
料，两种情况下测得的该金属材料发生光电效应的遏止电压之比为 1∶3，已知普朗克常量
为h，则该金属的逸出功为( )
A．hν B．hν
C．hν D．hν
4．[2022·张家口市期末]在光电效应实验中，某同学用 a、b两种单色光分别照射同
一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压．下列说法正确的是( )
A．a光对应的光电子最大动能较小
B．a光光子的能量小于b光光子的能量
C．a光的粒子性比b光的粒子性明显D．a光在真空中的传播速度大于b光
5．[2022·广东省普通高中检测]如图所示，在光电效应实验中，用频率为ν的光照
射光电管阴极，发生了光电效应，则( )
A．入射光频率ν时，增大入射光的强度，光电流不变
B．入射光频率ν时，减小入射光的强度，光电效应现象消失
C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应
D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
6．[2022·浙江卷1月](多选)电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验．如图
所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10－23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上，
已知电子质量为9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列说法正确的是( )
A．发射电子的动能约为8.0×10－15J
B．发射电子的物质波波长约为5.5×10－11m
C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
7．[2022·重庆市检测]新型冠状病毒2019－nCoV属于β属的新型冠状病毒，直径约
60～140 nm.科研人员常用现代电子显微镜观察单个病毒，其分辨本领可以达到0.2 nm.已
知显微镜工作物质的波长越短，显微镜的分辨本领越强．物质波波长 λ＝，p为物体的动
量，h为普朗克常量，可见光的波长为400～760 nm.下列说法错误的是( )
A．卢瑟福发现了电子，并且验证了电子的波动性
B．电子束的物质波波长比可见光的波长短得多
C．电子的速度越大，电子显微镜的分辨本领越强
D．若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作，则分辨本领会进一步提高专题86 光电效应 波粒二象性
1．D 激光焊接利用了激光的能量高的特点，故A错误；激光的频率ν＝，B错误；
激光光子的动量p＝，C错误；根据ε＝hν和c＝λν可知，单个光子的能量h，则每个
激光脉冲的能量为nh，故D正确．
2．ABC 普朗克通过对黑体辐射规律的研究最早提出能量子概念，A正确；玻尔的能
级理论第一次将“量子”观念引入原子结构的研究，B正确；爱因斯坦发现了光电效应规
律，提出光子说，光子能量是量子化的，C正确；实现跨越4 600 km的星地量子密钥分
发，不能说明宏观的距离是量子化的，D错误．
3．B 设用频率分别为ν和2ν的光照射时，逸出的光电子的最大初动能分别为E和
1
E，则由爱因斯坦光电效应方程可得E＝hν－W，E＝2hν－W，又因为E＝eU ，E＝
2 1 0 2 0 1 c1 2
eU，＝，以上各式联立可解得W＝hν.
c2 0
4．C 由爱因斯坦光电效应方程得E＝hν－W＝eU，a光对应的遏止电压大于b光对
km 0 c
应的遏止电压，所以a光对应的光电子最大初动能较大，a光的频率较大，a光光子的能量
大于b光光子的能量，A、B错误；a光的频率较大，所以a光的粒子性比b光的粒子性明
显，C正确；a光和b光在真空中的传播速度一样大，D错误．
5．D 入射光频率ν时，增大入射光强度，光电流增大；改用频率小于ν的光照射
时，若光的频率仍大于截止频率，仍会发生光电效应；改用频率大于ν的光照射，光电子
的最大初动能变大．
6．BD 根据动量大小与动能关系可知，发射电子的动能约为E＝≈8.0×10－17 J，A
k
错误；发射电子的物质波波长λ＝≈5.5×10－11 m，B正确；物质波也具有波粒二象性，故
电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是
需要大量电子才能显示出干涉图样，C错误，D正确．
7．A 汤姆孙在阴极射线中发现了电子，电子的波动性是德布罗意验证的，A错误；
电子束的物质波波长比可见光的波长短，B正确；由物质波波长公式λ＝，电子的速度越
大，动量越大，物质波波长越小，电子显微镜的分辨本领越强，C正确；速度与电子束相
同的质子动量更大，物质波波长更小，显微镜的分辨本领越强，D正确．
