【同步練習(xí)】《 光的粒子性》（人教版）.docx

光的粒子性同步練習(xí) 選擇題1、某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成，不同波長的光的強(qiáng)度如圖所示表中給出了一些材料的極限波長，用該光源發(fā)出的光照射表中材料（ ） A、僅鈉能產(chǎn)生光電子B、僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C、僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D、都能產(chǎn)生光電子2、用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則（ ） A、逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變B、逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小C、逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動(dòng)能減小D、光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒有光電子逸出了3、運(yùn)用光子說對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，可以得出的正確結(jié)論是（ ） A、當(dāng)光照時(shí)間增大為原來的2倍時(shí)，光電流的強(qiáng)度也增大為原來的2倍B、當(dāng)入射光頻率增大為原來的2倍時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能也增大為原來的2倍C、當(dāng)入射光波長增大為原來的2倍時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能也增大為原來的2倍D、當(dāng)入射光強(qiáng)度增大為原來的2倍時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目也增大為原來的2倍4、用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是（ ） A、改用紅光照射B、改用X射線照射C、改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D、延長原紫外線的照射時(shí)間5、關(guān)于光的本性，下列說法正確的是（ ） A、光電效應(yīng)反應(yīng)光的波動(dòng)性B、光子的能量由光的強(qiáng)度所決定C、光的波粒二象性是將牛頓的波動(dòng)說和惠更斯的粒子說有機(jī)地統(tǒng)一起來D、光在空間傳播時(shí)，是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子6、下列說法正確的是（ ） A、湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型B、金屬的逸出功隨入射光的頻率增大而增大C、核力存在于原子核內(nèi)所有核子之間D、核電站是利用重核裂變反應(yīng)所釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能7、愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（ ）A、a的絕對(duì)值表示逸出功，與入射光頻率有關(guān)B、Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C、0是該金屬極限頻率，當(dāng)入射光頻率0時(shí)，會(huì)逸出光電子D、圖中直線的斜率表示普朗克常量8、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（ ） A、極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B、只要光照射的時(shí)間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C、發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度有關(guān)D、入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多9、在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，把某種金同板連在驗(yàn)電器上第一次，用弧光燈直接照射金屬板，驗(yàn)電器的指針就張開一個(gè)角度第二次，在弧光燈和金屬板之間，插入一塊普通的玻璃板，再用弧光燈照射，驗(yàn)電器指針不張開由此可以判定，使金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)的是弧光中的（ ）A、可見光成份B、紫外光成份C、紅外光成份D、無線電波成份10、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬（ ） A、無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B、無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C、超過極限頻率的入射光頻率越大，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大D、發(fā)生光電效應(yīng)所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能，與入射光的頻率成正比 填空題11、如圖1所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為5eV的光照射到光電管上時(shí)，測得電流計(jì)上的示數(shù)隨電壓變化的圖象如圖2所示則光電子的最大初動(dòng)能為_J ， 金屬的逸出功為_J 12、用頻率為v但強(qiáng)度不同的甲乙兩種光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，_（選填甲或乙）光的強(qiáng)度大，已知普朗克常量為h ， 被照射金屬的逸出功為W0則光電子的最大初動(dòng)能為_13、已知鈣和鉀的截止（極限）頻率分別為7.731014Hz和5.441014Hz ， 在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生了光電效應(yīng)用W表示金屬中的電子克服金屬的逸出功，則有W鈣_W鉀；用Ek表示從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能，則有Ek鈣_Ek鉀 （選填“”、“”或“=”）14、在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏制電壓u0與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率為k、橫截距為b ， 電子電荷量的絕對(duì)值為e ， 則普朗克常量可表示為_，所用材料的逸出功可表示為_15、如圖所示，一靜電計(jì)與鋅板相連，在A處用一紫外燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角a此時(shí)鋅板帶正電，靜電計(jì)帶_電（填“正”或“負(fù)”）；b使靜電計(jì)指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，靜電計(jì)指針無偏轉(zhuǎn)此時(shí)如果增大入射黃光的照射強(qiáng)度，則可觀察到靜電計(jì)指針_（填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn) 計(jì)算題16、根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級(jí)圖如圖所示當(dāng)大量He+處在n=4的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光子照射到某種金屬上，其中n=3向n=2躍遷產(chǎn)生的光子剛好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)求：(1)該金屬的逸出功；(2)光電子的最大初動(dòng)能17、如圖所示是做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置簡圖在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV），A為陽極在a、b間不接任何電源，用頻率為（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K ， 會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)這時(shí)，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負(fù)極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2.1V時(shí)，電流表的示數(shù)剛好減小到零求：(1)a、b間未接直流電源時(shí)，通過電流表的電流方向(2)從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能EK是多少焦？(3)入射單色光的頻率是多少？18、如圖所示，相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大，板間電壓恒為U ， 有一波長為的細(xì)激光束照射到B板中央，使B板發(fā)生光電效應(yīng)，已知普朗克常量為h ， 金屬板B的逸出功為W ， 電子質(zhì)量為m ， 電荷量e ， 求：(1)光電子的最大初動(dòng)能(2)從B板運(yùn)動(dòng)到A板所需時(shí)間最短的光電子到達(dá)A板時(shí)的動(dòng)能參考答案 選擇題1、解析：由題圖可知，該光源發(fā)出的光的波長大約在50nm到440nm之間，而三種材料中，極限頻率最小的鉑的極限波長是196nm ， 大于50nm ， 所以該光源能使三種材料都產(chǎn)生光電效應(yīng)故選：D2、解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hW0得，光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強(qiáng)度無關(guān)；入射光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少故BCD錯(cuò)誤，A正確故選：A3、解析：A、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，EK=hW ， 可知，當(dāng)入射頻率提高2倍時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大于原來的兩倍；與照射的時(shí)間無關(guān)故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，EK=hW= -W ， 當(dāng)入射光波長增大為原來的2倍時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能減小故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)入射光強(qiáng)度增大為原來的2倍時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的光子數(shù)是原來的2倍，所以單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目也增大為原來的2倍故D正確4、解析：根據(jù)光電效應(yīng)的條件0 ， 要產(chǎn)生光電效應(yīng)，必須用能量更大，即頻率更高的粒子能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)X射線的頻率大于紫外線的頻率故A、C、D錯(cuò)誤，B正確 5、解析：A、光電效應(yīng)反映光的粒子性，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)E=h ， 可知：光子的能量與光的頻率成正比，故B錯(cuò)誤；C、牛頓的“微粒說”認(rèn)為光是一種實(shí)物粒子，而愛因斯坦的“光子說”認(rèn)為光是一種量子化的物質(zhì)，麥克斯韋的電磁說與愛因斯坦的光子說，光既具有波動(dòng)性又具有粒子性，故具有波粒二象性故C錯(cuò)誤；D、由愛因斯坦的光子說：光在空間傳播時(shí)，是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份光叫做一個(gè)光子，故D正確；6、解析：A、原子核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的；故A錯(cuò)誤B、金屬的逸出功由金屬本身解答，不隨入射光的頻率增大而增大故B錯(cuò)誤C、核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，只有相近核子之間才存在核力作用故C錯(cuò)誤D、核電站是利用重核裂變反應(yīng)所釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能故D正確7、解析：A、根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hvW0 ， 同一種金屬，逸出功相同，與入射光頻率有關(guān)故A錯(cuò)誤B、根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm=hvW0 ， Ekm與入射光強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤C、由圖線知，入射光的頻率大于或等于極限頻率時(shí)，最大初動(dòng)能大于等于零，才能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤D、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hW ， 可知： ，圖中直線的斜率表示普朗克常量故D正確8、解析：A、逸出功W=hv0 ， 知極限頻率越大，逸出功越大，故A正確B、光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)故B錯(cuò)誤C、在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，而入射光越強(qiáng)，光電流的飽和值越大故C錯(cuò)誤D、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0知，光電子的最大初動(dòng)能隨著照射光頻率的增大而增大，而光電子數(shù)目與光強(qiáng)有關(guān)，故D錯(cuò)誤故選：A9、解析：第一次能發(fā)生光電效應(yīng)，第二次不能發(fā)生光電效應(yīng)，得知能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的光不能透過普通玻璃，使金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)的是弧光燈中的紫外線，因?yàn)樽贤饩€不能透過普通玻璃故選：B10、解析：A、B、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度、光照時(shí)間無關(guān)，所以光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)故A正確，B錯(cuò)誤C、根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hW0 ， 可知入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大，與入射光強(qiáng)度無關(guān)故C錯(cuò)誤D、根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hW0 ， 可知入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大，但不是成正比故D錯(cuò)誤故選：A 填空題16、解析：由圖2可知，當(dāng)該裝置所加的電壓為反向電壓，當(dāng)電壓是2V時(shí)，電流表示數(shù)為0，知道光電子點(diǎn)的最大初動(dòng)能為：2eV=3.21019J ，根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hW0 ， W0=3eV=4.81019J 故答案為：3.21019；4.8101917、解析：根據(jù)光的強(qiáng)度越強(qiáng)，則光電子數(shù)目越多，對(duì)應(yīng)的光電流越大，即可判定甲光的強(qiáng)度較大；由光電效應(yīng)方程 mv2=hvW0 ，可知，電子的最大初動(dòng)能EKm=hvW0；故答案為：甲，hvW018、解析：根據(jù)金屬的逸出功W0=hc ， 知逸出功與截止頻率成正比，則W鈣W鉀；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek=hW0 ，又W0=hc聯(lián)立得：Ek=hhc ， 則得Ek鈣Ek鉀 故答案為：，19、解析：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hW ， 任何一種金屬的逸出功W一定，說明EK隨頻率f的變化而變化，且是線性關(guān)系（與y=ax+b類似），直線的斜率等于普朗克恒量，由于：EK=eUe所以：eUe=hW ，由圖可得Ue=kb整理得：h=ek；EK=hW ， EK=0時(shí)有h0W=0，所以逸出功W=keb；故答案為：ek ， keb 20解析：（1）用弧光燈照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)出光電子，鋅板和驗(yàn)電器帶正電（2）使靜電計(jì)指針回到零，再用相同光照強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅版，靜電計(jì)指針無偏轉(zhuǎn)，說明了黃色光不能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)；當(dāng)增大入射黃光的照射強(qiáng)度，也不能發(fā)生光電效應(yīng)故靜電計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)故答案為：（1）正；（2）無 計(jì)算題21、解析：（1）原子從能級(jí)n=3向n=2躍遷所放出的光子的能量為13.606.04=7.56eV ， 當(dāng)光子能量等于逸出功時(shí)，恰好發(fā)生光電效應(yīng)，所以逸出功W0=7.56eV （2）從能級(jí)n=4向n=1躍遷所放出的光子能量為54.43.4eV=51eV ，根據(jù)光電效應(yīng)方程得，最大初動(dòng)能Ekm=hvW0=517.56=43.44eV22、解析：（1）電子從陰極逸出后，向右運(yùn)動(dòng)，由于電子帶負(fù)電，所以通過電流表的電流方向向上；（2）根據(jù)動(dòng)能定理得：光電子的最大初動(dòng)能EK=eUc=2.1eV=3.361019J （3）由光電效應(yīng)方程：EK=hW0 ， 得=9.651014Hz答：（1）a、b間未接直流電源時(shí)，通過電流表的電流方向向上（2）