高考物理一轮复习：光电效应

高考物理一轮复习：光电效应 一、选择题 1．（2024高三下·河北模拟） 经研究证明，光子和电子相互作用发生光电效应还是康普顿效应，取决于电子的“自由”度。当光子能量和逸出功在同一数量级时，电子吸收光子，发生光电效应；当光子能量较大时，电子的逸出功几乎可以忽略，可看做是“自由”的，则发生康普顿效应，下列说法正确的是（　　） A．光电效应方程是从能量守恒的角度解释了光的粒子性 B．康普顿效应说明光具有波动性 C．光电效应说明了能量守恒，康普顿效应则解释了动量守恒，二者是矛盾的 D．金属只要被光照射的时间足够长，一定会发生光电效应 【答案】A 【知识点】光电效应；康普顿效应 【解析】【解答】A、光电效应方程是爱因斯坦根据光量子假说和能量守恒定律得到的，故A正确； B、康普顿效应是光子与电子的碰撞，体现了光的粒子性，但并未说明电子的波动性，故B错误； C、根据题中说法，光电效应是在电子自由度较小的情况下，表现出的吸收特性，动量并不是不守恒，而是表现不出来，而康普顿效应是基于能量较大的光子与电子的碰撞，既体现动量守恒又体现能量守恒，二者并不矛盾，故C错误； D、电子对光子的吸收并不能累积，一次只能吸收一个光子，若吸收的光子能量小于金属逸出功，即不能发生光电效应，故D错误。 故答案为：A。 【分析】熟练掌握各物理学史及其对物理研究的物理意义及价值。熟练掌握光电效应现象产生的条件。康普顿效应是光子与电子的碰撞，体现了光的粒子性。 2．（2024·新课标）三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（　　） A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量 C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 【答案】A 【知识点】光的折射及折射定律；光的波粒二象性 【解析】【解答】A. 由光子能量，蓝光的频率大于红光的频率，故蓝光光子的能量大于红光光子的能量，A符合题意； B. 由，蓝光的波长小于红光的波长，则蓝光的动量大于红光的动量，B不符合题意； C. 在玻璃中传播时，蓝光的频率大，折射率大，由可知，蓝光的速度更小，C不符合题意； D. 蓝光在不同介质中传播频率不变，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】根据光的频率与波长的光线，结合相关物理量的表达式可得出结论。 3．（2024高三下·赣州月考） 我国已全面进入5G时代，5G信号使用的电磁波频率是4G信号的几十倍，下列说法正确的是（　　） A．4G信号电磁波比5G信号电磁波的粒子性更明显 B．5G信号电磁波的波长比4G信号电磁波的波长短 C．5G信号电磁波的光子能量比4G信号电磁波的光子能量小 D．在相同介质中5G信号比4G信号的传播速度大 【答案】B 【知识点】光的波粒二象性；能量子与量子化现象 【解析】【解答】AB.根据 可知，5G信号电磁波的波长比4G信号电磁波的波长短，所以5G信号电磁波比4G信号电磁波的粒子性更明显，B符合题意，A不符合题意； C.根据光子能量公式 可知，5G信号电磁波的光子能量比4G信号电磁波的光子能量大，C不符合题意； D.5G信号的频率比4G信号的频率大，所以同种介质中5G信号的折射率大，根据折射率公式 可知，在相同介质中5G信号比4G信号的传播速度小，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】波长越短，粒子性越明显；波长越长，波动性越明显；根据光子能量公式，判断5G信号和4G信号电磁波的光子能量关系；根据折射率公式，分析两种信号在同一介质中传播速度的大小关系。 4．（2021高二下·金台期末）某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为p ，c表示光速，h ... ...