20192020学年高中物理第十七章波粒二象性2光粒子性练习(含解析)新人教选修35

20192020学年高中物理第十七章波粒二象性2光的粒子性练习(含分析)新人教版选修3520192020学年高中物理第十七章波粒二象性2光的粒子性练习(含分析)新人教版选修3510/10薁PAGE10肈螀肄羂膂20192020学年高中物理第十七章波粒二象性2光的粒子性练习(含分析)新人教版选修35

光的粒子性

基础牢固

1.(多项选择)以下关于光子的说法中,正确的选项是()

,而是一份一份的,每一份叫作一个光子

B.光子的能量由光强决定,光富强,每份光子的能量必然大

C.光子的能量由光频率决定,其能量与它的频率成正比

剖析依照爱因斯坦的光子说,在空间流传的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光子,光子的能量ε=hν,与光的强度没关,故A、C正确,B错误;光子不带电,不能够被电场加速,D错误。答案AC

2.(多项选择)在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与矫捷静电计相连,用弧光灯(紫外线)

照射锌板时,静电计的指针就张开一个角度,以下列图,这时()

A.锌板带正电,指针带负电

B.锌板带正电,指针带正电

,则可能不产生光电效应现象

,则锌板能发射光电子

剖析锌板在紫外线照射下,发生光电效应现象,有光电子飞出,故锌板带正电,指针上的部分电子被

吸引到锌板上发生中和,使指针带正电,B对、A错;红光和黄光的频率都小于紫外线的频率,都可能

不产生光电效应,C对、D错。

答案BC

3.康普顿散射的主要特色是()

散射光的波长与入射光的波长全然不相同

散射光的波长有些与入射光的相同,但有些变短了,散射角的大小与散射波长没关

,但也有变长的,也有变短的

,有些散射光的波长比入射光的波长长些,且散射光波长的改

变量与散射角的大小有关

剖析光子和电子相碰撞,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于

入射光的波长。散射角不相同,能量减少情况不相同,散射光的波长也有所不相同。也有一部分光子与整

个散射物的原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变。

故只有D正确。

答案D

4.关于光电效应的规律,以下说法中正确的选项是()

1

A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能发生

光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比

-7C.发生光电效应的时间一般都大于10s

D.发生光电效应时,单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比剖析由ε=hν=h????知,当入射光波长大于极限波长时,不能够发生光电效应,故A错;由Ek=hν-W0知,最大初动能由入射光频率决定,与入射光的强度没关,故B错;发生光电效应的时间一般不高出-910s,故C错。

答案D

5.

(多项选择)以下列图,电路中所有元件圆满,光照射到光电管上,矫捷电流计中没有电流经过。其原因可

能是()

入射光太弱

入射光波长太长

C.光照时间很短

D.电源正、负极接反

剖析金属存在截止频率,高出截止频率的光照射金属才会有光电子射出。发射的光电子的动能随频

率的增大而增大,动能小时不能够战胜反向电压,也不能够有光电流。入射光的频率低于截止频率,不能够产生光电效应,与光照强弱没关,选项B正确,A错误;电路中电源正负极接反,对光电管加了反向电压,若该电压高出了遏止电压,也没有光电流产生,D正确;光电效应的产生与光照时间没关,C错误。答案BD6.(多项选择)用频率为ν1的单色光照射某种金属表面,发生光电效应现象。现改为频率为ν2的另一单色光照射该金属表面,下面说法正确的选项是()A.若是ν2>ν1,能够发生光电效应B.若是ν2<ν1,不能够够发生光电效应C.若是ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能增大

D.若是ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能不受影响

剖析用频率为ν1的光照射能够发生光电效应,21,所以也能发生光电效应,由km0知,kmν>νE=hν-WE增加。答案AC7.紫光在真空中的波长为-7m,问:4.5×10紫光光子的能量是多少?

(2)用它照射极限频率为04621014Hz的金属钾时能否产生光电效应?ν=.×(3)若能产生,则光电子的最大初动能为多少?(663×10-34J·s)h=.

2

??J剖析(1)紫光光子的能量E=hν=h=4.42×10-19????紫光频率ν=??=6.67×1014Hz,由于ν>ν0,所以能产生光电效应。

光电子的最大初动能为Ekm=hν-W=h(ν-ν0)=1.36×10-19J。

-19(2)能-19答案(1)4.42×10J(3)1.36×10J能力提升1.(多项选择)产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能Ek,以下说法正确的选项是()A.关于同种金属,Ek与照射光的强度没关

B.关于同种金属,Ek与照射光的波长成反比

C.关于同种金属,Ek与照射光的时间成正比

D.关于同种金属,Ek与照射光的频率成线性关系

E.关于不相同种金属,若照射光频率不变,Ek与金属的逸出功成线性关系

??剖析Ek=hν-W0=h??-W0,同种金属逸出功相同,最大初动能与照射光强度没关,与照射光的波长有关但

不是反比率函数关系,最大初动能与入射光的频率成线性关系,不相同种金属,保持入射光频率不变,

最大初动能Ek与逸出功成线性关系。

答案ADE

2.已知金属锌发生光电效应时产生的光电子的最大初动能Ek跟入射光的频率ν的关系图象如图中

的直线1所示。某种单色光照射到金属锌的表面时,产生的光电子的最大初动能为E1。若该单色光

照射到另一金属表面时产生的光电子的最大初动能为E2,E2<E1,关于这种金属的最大初动能Ek跟入

射光的频率ν的关系图象应是图中的()

A.aB.b

C.cD.上述三条图线都不正确

剖析依照光电效应方程知,Ek-ν为一次函数,普朗克常量h是斜率,h是确定的值,诚然金属的逸出功不相同,但两个Ek-ν图象的斜率相同,两个直线平行,同时再利用Ek=hν-W0,结合图象E2<E1,hν相

同,所以W1<W2,即直线在纵轴上的截距W2大,应选A。答案A????3.(多项选择)频率为ν的光子,拥有的能量为hν,动量为??,将这个光子打在处于静止状态的电子上,

光子将偏离原运动方向,这种现象称为光子的散射。以下关于光子散射的说法正确的选项是()

A.光子改变原来的运动方向,且流传速度变小

B.光子由于在与电子碰撞中获得能量,所以频率增大

C.由于碰到电子碰撞,散射后的光子波长大于入射光子

D.由于碰到电子碰撞,散射后的光子频率小于入射光子的频率

剖析碰撞后光子改变原来的运动方向,但流传速度不变,光子由于在与电子碰撞中损失能量,所以频

率减小,即ν1>ν2,再由c=λν1=λν2,获得λ1<λ2,应选项C、D正确。

3

答案CD4.频率为ν的光照射某金属时,产生光电子的最大初动能为E。改为频率为2ν的光照射同一金km属,所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()A.E-hνEkmkmC.E+hνD.E+2hνkmkm剖析依照爱因斯坦光电效应方程得:Ekm=hν-W0,若入射光频率为2ν,则Ekm'=h·2ν-W0=2hν-(hν-Ekm)=hν+Ekm,应选C。答案C5.(多项选择)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。以下说法正确的是()A.增大入射光的强度,光电流增大B.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,必然不发生光电效应D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大剖析增大入射光的强度,单位时间内逸出的光电子数目增加,光电流增大,A项正确;光电效应的发生与入射光的强度没关,B项错误;入射光频率小于ν时,若仍大于金属的截止频率,还可以发生光电效应,C项错误;增大入射光的频率时,由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,光电子的最大初动能变大,D项正确。答案AD6.(2018江苏卷)光电效应实验中,用波长为λ0的单色光A照射某金属板时,恰巧有光电子从金属表面逸出。当波长为??0的单色光B照射该金属板时,光电子的最大初动能为,、B两种光子2A的动量之比为????。(已知普朗克常量为h、光速为c)剖析由题意知??=W①0????②0=W+E??km2联立????①②可得:kmE=??.光子A的动量??0①Ap=??0光子B的动量??②B??p=02

联立①②可得:????=1????2

????答案??01∶2

7.铝的逸出功为42eV,现用波长200nm的光照射铝的表面。已知663×10-34J·s,求:.h=.光电子的最大初动能;

遏止电压;

铝的截止频率。

剖析(1)依照光电效应方程Ek=hν-W0有

4

k???