高中物理课时跟踪检测(十三)光电效应康普顿效应(含解析)鲁科版

光电效应康普顿效应1.[多项选择]光电效应实验的装置如下图，用弧光灯照耀锌板，验电器指针张开一个角度，则下边说法中正确的选项是( )A．用紫外线照耀锌板，验电器指针会发生偏转B．用绿色光照耀锌板，验电器指针会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷分析：选AD弧光灯发出的紫外线可使锌板发生光电效应，锌板带正电，验电器小球带正电，验电器指针也带正电，使其指针发生偏转，故A、D正确，C错误；绿光的频次小于锌板的极限频次，因此用绿光照耀锌板，验电器指针不会发生偏转，B错误。2．在光电效应的实验结果中，与光的颠簸理论不矛盾的是( )A．光电效应是刹时发生的B．全部金属都存在极限频次C．光电流跟着入射光加强而变大D．入射光频次越大，光电子最大初动能越大分析：选C光拥有波粒二象性，即既拥有颠簸性又拥有粒子性，光电效应证明了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不可以累积，因此光电效应拥有刹时性，这与光的波动性矛盾，A项错误；同理，因为光子的能量不可以累积，因此只有当光子的频次大于金属的极限频次时，才会发生光电效应，B项错误；光强增大时，光子数目和能量都增大，因此光电流会增大，这与颠簸性没关，C项正确；一个光电子只好汲取一个光子，因此入射光的频率增大，光电子汲取的能量变大，因此最大初动能变大，与光的颠簸性矛盾，D项错误。3．在做光电效应演示实验时，把某金属板连在验电器上，第一次用弧光灯直接照耀金属板，验电器的指针张开一个角度，第二次在弧光灯和金属板之间插入一块贴膜的透明玻璃，再用弧光灯照耀，验电器的指针不张开。由此能够判断，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的( )A．可见光成分B．红外线成分C．无线电波成分D．紫外线成分分析：选D因为贴膜的透明玻璃能透过可见光，无线电波和红外线的频次均比可见光的频次小，均不可以发生光电效应。4．康普顿散射的主要特点是( )A．散射光的波长与入射光的波长全然不一样B．散射光的波长有些与入射光的同样，但有些变短了，散射角的大小与散射波长没关C．散射光的波长有些与入射光的同样，但也有变长的，也有变短的D．散射光的波长有些与入射光的同样，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相关分析：选D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。散射角不一样，能量减少状况不一样，散射光的波长也有所不一样。也有一部分光子与整个散射物的原子互换能量，因为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。5．以下关于光的波粒二象性的理解正确的选项是( )A．一束流传的光，有时表现粒子性，有时表现颠簸性B．光的颠簸性是因为光子间的互相作用而形成的C．光既有粒子的特点，又有波的特点。康普顿效应既说明光拥有粒子性，也表现了光的颠簸性D．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体分析：选C光同时拥有颠簸性和粒子性，A项错误；光的颠簸性是光子自己固有的性质，不是光子之间互相作用惹起的，B项错误；由光的波粒二象性和康普顿效应可知C项正确；光的粒子性不一样于宏观观点中的粒子，D项错误。6．用一束紫外线照耀某金属时不可以产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的举措是( )A．改用频次更小的紫外线照耀B．改用X射线照耀C．改用强度更大的原紫外线照耀D．延伸原紫外线的照耀时间分析：选B金属发生光电效应一定使光的频次大于极限频次，X射线的频次大于紫外线的频次。7．入射光照耀到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频次保持不变，那么( )A．从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将显然增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应分析：选C光电效应几乎是刹时发生的，与入射光强度没关，A错。因为已经发生光电效应，说明入射光的频次大于该金属的极限频次，当频次保持不变时，必定能发生光电效应，D错。入射光的强度减弱，说明单位时间内入射到金属表面的光子数减少，因此单位时间内从金属表面逸出的光电子数目也将减少，C正确。逸出的光电子的最大初动能与入射光频次相关，与入射光强度没关，

B错。8．以下光电效应的规律中，用颠簸说能解说的是

(

)A．入射光的频次一定大于、等于被照金属的极限频次才能产生光电效应B．发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度成正比C．光电子的最大初动能随入射光频次的增大而增大D．光电效应发生的时间极短，一般不超出

10－9s分析：选B

依据颠簸说，入射光只需足够强就能发生光电效应，A、C错误；入射光越强，光电流越强，B正确；依据颠簸说，入射光较弱时，只需照耀足够长时间，就能发生光电效应，D错误。9．[多项选择]在考证光的波粒二象性实验中，以下说法正确的选项是( )A．使光子一个一个地经过狭缝，假如时间足够长，底片大将出现衍射图样B．单个光子经过狭缝后，底片上会出现完好的衍射图样C．光子经过狭缝的路线是直线D．光的颠簸性是大批光子的运动规律分析：选AD单个光子表现为粒子性，大批光子表现为颠簸性，可知A、D正确，B错误；光子表现为颠簸性，经过狭缝的路线是不确立的，C错误。10.[多项选择]如下图是某金属在光的照耀下，光电子最大初动能kE与入射光频次ν的关系图像，由图像可知( )A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于ν0hC．入射光的频次为ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频次为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E分析：选AB题中图像反应了光电子的最大初动能E与入射光频次ν的关系，依据爱k因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，知当入射光的频次恰为该金属的截止频次ν0时，光电子的最大初动能k＝0，此时有hν0＝0，即该金属的逸出功等于hν0，选项B正确；依据图EW线的物理意义，有W0＝E，应选项A正确，选项C、D错误。11．小明用金属铷为阴极的光电管，观察光电效应现象，实验装置表示图如图甲所示。已知普朗克常量

h＝6.63×10－34

J·s。图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)。实验中测得铷的制止电压Uc与入射光频次ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频次νc＝________Hz，逸出功W＝________J。(3)假如实验中入射光的频次ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能kE＝________J。分析：(1)光电管中光束直接照耀的K极为光电管的阴极，因此电极A为光电管的阳极。(2)由Uc-ν图线可知，铷的截止频次νc＝5.15×1014Hz金属的逸出功＝νc＝6.63×10－34×5.15×1014J＝3.41×10－19J。Wh由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W可得产生的光电子的最大初动能Ek＝6.63×10－34×7.00×1014J－3.41×10－19J＝1.23×10－19J。答案：(1)阳极(2)5.15×10143.41×10－19－19(3)1.23×1012．紫光在真空中的波长为4.5×10－7m，问：紫光光子的能量是多少？(2)用它照耀极限频次为ν0＝4.62×1014Hz的金属钾时可否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h＝6.