高中物理第十七章波粒二象性2光的粒子性課時(shí)訓(xùn)練新人教版選修35

2光的粒子性?則達(dá)標(biāo)訓(xùn)練4◎現(xiàn)國(guó)基礎(chǔ)〕.一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）A.若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子數(shù)增加B.若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子最大初動(dòng)能增加C.若改用紫光照射，則可能不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)D.若改用紫光照射，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能增加解析：光電效應(yīng)的規(guī)律表明：入射光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應(yīng)以及發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大小， 當(dāng)入射光頻率增加時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能增加；而照射光的強(qiáng)度增加，會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加. 紫光頻率高于綠光，故上述選項(xiàng)正確的是A、D.答案：AD.下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是 （ ）A.金屬的逸出功與入射光的頻率成正比B.光電流的大小與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)C.用不可見(jiàn)光照射金屬一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大D.對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)大于此波長(zhǎng)時(shí)，就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析： 逸出功與入射光無(wú)關(guān)，反映的是金屬材料對(duì)電子的束縛能力， A錯(cuò)誤，光強(qiáng)越大，單位時(shí)間內(nèi)入射的光子數(shù)越多，逸出的電子數(shù)也越多，光電流越大， B錯(cuò)誤；紅外線的頻率比可見(jiàn)光小，紫外線的頻率比可見(jiàn)光大，由E=hv—W知，C錯(cuò)誤；由產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件知，D正確.答案：D.已知鈣的逸出功是3.20eV,對(duì)此理解正確的是（ ）A.鈣中的電子脫離鈣需做功 3.20eV.鈣表面的電子月^離鈣需做功 3.20eVC.鈣只需吸收3.20eV的能量就有電子逸出D.入射光子的能量必須大于 3.20eV才能發(fā)生光電效應(yīng)解析：逸出功指使電子脫離某種金屬所做功的最小值， 它等于金屬表面的電子脫離金屬所做的功，故A錯(cuò)誤，B正確；鈣中的電子至少吸收3.20eV的能量才可能逸出，C錯(cuò)誤;由光電效應(yīng)發(fā)生的條件知， D正確.答案：BD4.科學(xué)研究證明，光子有能量也有動(dòng)量，當(dāng)光子與電子碰撞時(shí)，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子.則在光子與電子的碰撞過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A.能量守恒，動(dòng)量守恒，且碰撞后光子的波長(zhǎng)變短B.能量不守恒，動(dòng)量不守恒，且碰撞后光子的波長(zhǎng)變短C.只有碰撞前后兩者的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，能量和動(dòng)量才守恒，且碰撞后光子的波長(zhǎng)變長(zhǎng)D.能量守恒，動(dòng)量守恒，且碰撞后光子的波長(zhǎng)變長(zhǎng)解析： 不論碰撞前后光子和電子的運(yùn)動(dòng)方向是否在一條直線上，能量和動(dòng)量均守恒；由于碰撞過(guò)程中光子的一部分能量轉(zhuǎn)移給了電子，由 E=hv可知，光子的能量E變小使得c頻率Y變小，由入=一知波長(zhǎng)入變長(zhǎng).答案：D5.下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是 （ ） …… WA.若某材料的逸出功是VV則它的極限頻率vo=-hB.光電子的初速度和照射光的頻率成正比C.光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比D.光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大解析： 光電效應(yīng)方程中，當(dāng)初動(dòng)能為零時(shí)，可得到極限頻率： 丫0=群A選項(xiàng)正確；根據(jù)能量守恒定律，入射光子的能量等于出射光電子的最大初始動(dòng)能與逸出功之和， 即：hv1 2=2m《ax+W由方程可知，光電子的初速度和照射光的頻率不成正比，光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率也不成正比， B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，隨著照射光頻率的增大，光電子的最大初動(dòng)能增大，D選項(xiàng)正確.答案：AD.白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對(duì)太陽(yáng)光散射的結(jié)果.美國(guó)物理學(xué)家康普頓由于在這方面的研究而榮獲了 1927年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).假設(shè)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的光子和一個(gè)靜止的自由電子碰撞以后，電子向某一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，光子沿另一方向散射出去， 則這個(gè)散射光子跟原來(lái)的光子相比（ ）A.頻率變大 B.速度變小C.光子能量變大 D.波長(zhǎng)變長(zhǎng)解析：光子與電子碰撞時(shí)，遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律， 自由電子被碰前靜止，D正確.D正確.答案：D.硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能. 若有N個(gè)頻率為v的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為 （h為普朗克常量）（ ）1A.hv B.-NhvC.Nhv D.2Nhv解析： 光子能量與頻率有關(guān)，一個(gè)光子能量為 e=hv,N個(gè)光子能量為Nhv,故C正確.答案：C8.頻率為v的光照射某種金屬，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為E,若用頻率為2V的光照射同一金屬，則光電子的最大初動(dòng)能是 （ ）A.2Ek B.E+hvC.E<-hv D,Ek+2hv解析：根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程R=hv—W知，當(dāng)入射光的頻率為v時(shí)，可計(jì)算出該金屬的逸出功W=hv—E,當(dāng)入射光的頻率為2丫時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為E/=2hv—W=E+hv.答案：B9.如圖所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的 A單色光照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的 B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么（ ）A光的頻率大于B光的頻率B光的頻率大于A光的頻率C.用A光照射光電管時(shí)流過(guò)電流表？的電流方向是a流向bD.用A光照射光電管時(shí)流過(guò)電流表？的電流方向是b流向a解析：根據(jù)光電效應(yīng)條件可知，A光的頻率大于極限頻率Y0,B光的頻率小于極限頻率Y0,故A光頻率大于B光的頻率，A正確.光電管工作時(shí)光電子從陰極（右側(cè)）飛向陽(yáng)極（左側(cè)），由此可知，電路中的電流方向是a-b,即C對(duì).答案：AC10.用波長(zhǎng)為入1和入2的單色光A和B分別照射兩種金屬C和D的表面.單色光A照射兩種金屬時(shí)都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；單色光 B照射時(shí)，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象.設(shè)兩種金屬的逸出功分別為 W和W,則下列選項(xiàng)正確的

是（）A.入入2,W>WB.入1>入2,W<WC.入入2,W>wD,入1〈入2,WW解析:由題意知，A光光子的能量大于B光光子，根據(jù)E=hv，得入1〈入2；又因?yàn)閱紊釨只能使金屬是（）A.入入2,W>WB.入1>入2,W<WC.入入2,W>wD,入1〈入2,WW解析:由題意知，A光光子的能量大于B光光子，根據(jù)E=hv，得入1〈入2；又因?yàn)閱紊釨只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬 D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，所以WvW,故正確答案為D.答案：D0提升能力）.研究光電效應(yīng)的電路如圖所示. 用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K）,鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓UAk的關(guān)系圖象中,正確的是 （ ）光束窗口盛世Me弱比解析： 雖然入射光強(qiáng)度不同,但光的頻率相同，所以截止電壓相同;又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選C.答案：C.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為入0,該金屬的逸出功為.若用波長(zhǎng)為入（入〈入0）的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.解析： 由光電效應(yīng)方程知,光電子的最大初動(dòng)能 R=hv—W,其中金屬白逸出功W… a.hc=hY0,又由c=入Y知W=入0用波長(zhǎng)為人的單色光照射時(shí)，其R=hc-?又因?yàn)閑U^R,所以遏止電壓U=R 入0一入7=hc~7"e e入0入. hc入0—入答案：I；hcFT，—… ，313.分別用入和4人的單色光照射同一金屬，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：3.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是多大?解析：設(shè)此金