2024-2025学年试题物理（选择性人教版2019）第四章1-普朗克黑体辐射理论2-光电效应

第四章原子结构和波粒二象性1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应课后训练巩固提升基础巩固1.关于热辐射的认识,下列说法正确的是()A.热的物体向外辐射电磁波,冷的物体只吸收电磁波B.温度越高,物体辐射的电磁波越强C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关,与材料种类及表面状况无关D.常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色答案B解析一切物体都不停地向外辐射电磁波,且温度越高,辐射的电磁波越强,选项A错误,B正确。对于一般材料的物体,辐射强度按波长的分布除与物体的温度有关外,还与材料的种类和表面状况有关,选项C错误。常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色,选项D错误。2.普朗克在1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中,具有“量子化”特征的是()A.人的个数 B.物体所受的重力C.物体的动能 D.物体的长度答案A解析依据普朗克量子化观点,能量是不连续的,是一份一份的变化的,属于“不连续的,一份一份”的概念的是A选项,故A正确,B、C、D错误。3.已知某种单色光的波长为λ,在真空中光速为c,普朗克常量为h,则电磁波辐射的能量子ε的值为()A.hcλ B.C.chλ D.答案A解析由波速公式c=λν可得ν=cλ,由光的能量子公式得ε=hν=hcλ,故选项4.如图所示,用一定频率的单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,则()A.电源右端应为正极B.流过电流表G的电流大小取决于入射光的频率C.流过电流表G的电流方向是由a到bD.普朗克解释了光电效应并提出光子能量ε=hν答案C解析发生光电效应时,电子从光电管右端运动到左端,电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以流过电流表G的电流方向是由a到b;此时电源左端为正极,故A错误,C正确。流过电流表G的电流大小取决于入射光的强度,与入射光的频率无关,故B错误。爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量ε=hν,故D错误。5.(多选)已知能使某金属产生光电效应的截止频率为νc,则()A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνcC.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大D.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍答案AB解析因入射光的频率大于或等于截止频率时会产生光电效应,所以A正确。因为金属的截止频率为νc,所以逸出功W0=hνc,再由Ek=hνW0得,Ek=2hνchνc=hνc,B正确。逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功,对于同种金属是恒定的,故C错误。由Ek=hνW0=hνhνc=h(ννc)可得,当ν增大一倍时,Ek'Ek6.分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1∶2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为(A.hc2λ B.3hc2答案A解析根据光电效应方程得Ek1=hcλW0①Ek2=hc23λW又Ek2=2Ek1③联立①②③得W0=hc2λ7.频率为ν的光照射到一种金属表面上,有电子从金属表面逸出,当所加反向电压U的大小增大到3V时,光电流刚好减小为0。已知这种金属的截止频率为νc=6.00×1014Hz,电子电荷量e=1.60×1019C,普朗克常量h=6.63×1034J·s。求入射光的频率。答案1.32×1015Hz解析光电子的最大初动能Ek=eUc①由爱因斯坦光电效应方程有Ek=hνhνc②联立①②得ν=eUch+νc=1.32×1015能力提升1.关于黑体及黑体辐射,下列说法正确的是()A.黑体是真实存在的B.普朗克引入能量子的概念,得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常好,并由此开创了物理学的新纪元C.随着温度升高,黑体辐射的各波长的强度有些会增强,有些会减弱D.黑体辐射无任何实验依据答案B解析黑体并不是真实存在的,故A错误。普朗克引入能量子的概念,得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,与实验符合得非常好,并由此开创了物理学的新纪元,故B正确。随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,故C错误。黑体辐射是有实验依据的,故D错误。2.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光减弱,而频率保持不变,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明显增加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将减少D.有可能不发生光电效应答案C解析发生光电效应几乎是瞬间的,所以A错误。入射光的频率不变,则逸出的光电子的最大初动能也就不变,B错误。入射光减弱,说明单位时间内入射光子数减少,则单位时间内从金属表面逸出的光电子数也减少,C正确。入射光照射到某金属上发生光电效应,说明入射光频率大于这种金属的截止频率,即使入射光减弱,也一定能发生光电效应,D错误。3.右图为一真空光电管的应用电路,关于电路中光电流的饱和值,下列说法正确的是()A.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强弱C.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于光电管所加的正向电压的大小D.发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的光照时间答案B解析在光电管中若发生了光电效应,单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强弱有关,光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关,故B正确,A、C、D错误。4.铝的逸出功为4.2eV,现用波长200nm的光照射铝的表面。已知h=6.63×1034J·s。(1)光电子的最大初动能为多少?(2)遏止电压约为多少?(3)铝的截止频率约为多少?答案(1)3.225×1019J(2)2.016V(3)1.014×1015Hz解析(1)根据光电效应方程Ek=hνW0有Ek=hcλW0=6.63×10-34×3.0×108200×10-9J4(2)由Ek=eUc可得Uc=Eke=3.225×10-19(3)由hνc=W0得νc=W0h=4.2×1.6×10-5.如图所示,一光电管的阴极用极限波长λ0=500nm的钠制成。用波长λ=300nm的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V,饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时,电路中的电流达到最大值,称为饱和光电流)I=0.56μA。普朗克常量h=6.63×1034J·s,真空中光速c=3.0×108m/s,电子电荷量的绝对值e=1.6×1019C,结果均保留两位有效数字。(1)求每秒由K极发射的光电子数目。(2)求电子到达A极时的最大动能。(3)如果电势差U不变,而照射光增强到原来的3倍,求此时电子到达A极的最大动能。答案(1)3.5×1012(2)6.0×1019J(3)6.0×1019J解析(1)每秒发射的光电子数n=I