2019高中物理第十七章波粒二象性課時(shí)作業(yè)六含解析新人教版選修.docx

課時(shí)作業(yè)(六)1能正確解釋黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是()A能量的連續(xù)經(jīng)典理論B普朗克提出的能量量子化理論C以上兩種理論體系任何一種都能解釋D牛頓提出的能量微粒說(shuō)【解析】根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，隨著溫度的升高，一方面各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，只能用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿意的解釋，故B正確【答案】B圖171122(多選)(2014南京高二檢測(cè))黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖17112所示，以下判斷正確的是()A在同一溫度下，波長(zhǎng)越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大B在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長(zhǎng)不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長(zhǎng)之間C溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值就越大D溫度越高，輻射強(qiáng)度最大的電磁波的波長(zhǎng)越短【解析】根據(jù)題圖中黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系知選項(xiàng)B、C、D正確【答案】BCD3(多選)(2014東城區(qū)高二檢測(cè))2006年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩名美國(guó)科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)下列與宇宙微波背景輻射的黑體譜相關(guān)的說(shuō)法中正確的是()A微波是指波長(zhǎng)在103 m到10 m之間的電磁波B微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射D普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)【解析】微波是一種電磁波，波長(zhǎng)在103 m到10 m之間，傳播不需要介質(zhì)，A正確，B錯(cuò)誤；由于分子和原子的熱運(yùn)動(dòng)引起一切物體不斷向外輻射電磁波，又叫熱輻射，C正確能量子假說(shuō)是普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題時(shí)提出的，D正確【答案】ACD4硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，下列表述正確的是()A硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無(wú)關(guān)D任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)【解析】硅光電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置，A正確；硅光電池中吸收的光子能量大于逸出功的電子才能逸出，B錯(cuò)誤；逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，C錯(cuò)誤；當(dāng)照射到硅光電池上的光的頻率大于極限頻率時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤【答案】A5(多選)頻率為的光子，具有的能量為h，動(dòng)量為，將這個(gè)光子打在處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子上，光子將偏離原運(yùn)動(dòng)方向，這種現(xiàn)象稱為光子的散射，下列關(guān)于光子散射的說(shuō)法正確的是()A光子改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向，且傳播速度變小B光子由于在與電子碰撞中獲得能量，因而頻率增大C由于受到電子碰撞，散射后的光子波長(zhǎng)大于入射光子的波長(zhǎng)D由于受到電子碰撞，散射后的光子頻率小于入射光子的頻率【解析】碰撞后光子改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向，但傳播速度不變，A錯(cuò)誤；光子由于在與電子碰撞中損失能量，因而頻率減小，即，再由c12，得到10)的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則下列判斷錯(cuò)誤的是()圖17113A陰極材料的逸出功等于h0B有光電子逸出，且光電子的最大初動(dòng)能可表示為eUC有光電子逸出，且光電子的最大初動(dòng)能可表示為hh0D無(wú)光電子逸出，因?yàn)楣怆娏鳛榱恪窘馕觥筷帢O材料的逸出功W0h0，選項(xiàng)A正確由于入射光的頻率0，則能發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤但是AK間加的是反向電壓，電子飛出后要做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度最大的光電子減速到A端速度為零時(shí)，光電流恰好為零，由動(dòng)能定理得：eU0Ekm，則EkmeU，選項(xiàng)B正確由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：EkmhW0，可得Ekmhh0，選項(xiàng)C正確故選D.【答案】D圖171147(多選)如圖17114所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可知()A該金屬的逸出功等于EB該金屬的逸出功等于h0C入射光的頻率為0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED入射光的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2E【解析】題中圖象反映了光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，知當(dāng)入射光的頻率恰為金屬的截止頻率0時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能Ek0，此時(shí)有h0W0，即該金屬的逸出功等于h0，選項(xiàng)B正確，根據(jù)圖線的物理意義，有W0E，故選項(xiàng)A正確，而選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤【答案】AB8二氧化碳能很好地吸收紅外長(zhǎng)波輻射，這種長(zhǎng)波輻射的波長(zhǎng)范圍是1.431031.6103 m，相應(yīng)的光子能量的范圍是_，“溫室效應(yīng)”使大氣全年的平均溫度升高，空氣溫度升高，從微觀上看就是空氣中分子的_(已知普朗克常量h6.61034 Js，真空中的光速c3.0108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)【解析】由c，得，代入數(shù)據(jù)得頻率范圍為1.8810112.11011 Hz，又由h得能量范圍為1.210221.41022 J.由分子動(dòng)理論可知，溫度升高，物體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)更劇烈，因此分子平均動(dòng)能增大【答案】1.210221.41022J無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(或熱運(yùn)動(dòng))更劇烈，或無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(或熱運(yùn)動(dòng))的平均動(dòng)能增大圖171159(2013北京高考)以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖17115.用頻率為的普通光源照射陰極K，沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)換用同樣頻率的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽(yáng)極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)()AUBUCU2hW DU【解析】由題意可知一個(gè)電子吸收多個(gè)光子仍然遵守光電效應(yīng)方程，設(shè)電子吸收了n個(gè)光子，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能為EknhW(n2，3，4)，逸出的光電子在遏止電壓下運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)有EkeU，由以上兩式聯(lián)立得U，若取n2，則B正確【答案】B10分別用波長(zhǎng)為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為()A. B.C. D.【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ek1hW0Ek2hW0又Ek22Ek1聯(lián)立得W0，A正確【答案】A11用波長(zhǎng)為的光照射金屬的表面，當(dāng)遏止電壓取某個(gè)值時(shí)，光電流便被截止；當(dāng)光的波長(zhǎng)改為原波長(zhǎng)的后，已查明使電流截止的遏止電壓必須增大到原值的倍，試計(jì)算原入射光的波長(zhǎng).(已知該金屬的逸出功為W0)【解析】由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的初動(dòng)能EkhW0，設(shè)遏止電壓為Ue，eUeEk，故eUchW0.由題意得eUchW0eUchW0將代入，解得.【答案】12(2014武漢模擬)如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管用波長(zhǎng)0.50 m的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過(guò)G表電流I與AK之間電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h6.631034 Js.結(jié)合圖象，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖17116(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能；(2)該陰極材料的極限波長(zhǎng)【解析】(1)光電流達(dá)到飽