2019年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.docx

光电效应 康普顿效应1.多选光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下面说法中正确的是()A用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B用绿色光照射锌板，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解析：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；绿光的频率小于锌板的极限频率，所以用绿光照射锌板，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，与光的波动理论不矛盾的是()A光电效应是瞬时发生的B所有金属都存在极限频率C光电流随着入射光增强而变大D入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：选C光具有波粒二象性，即既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，与光的波动性矛盾，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射金属板，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，再用弧光灯照射，验电器的指针不张开。由此可以判定，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紫外线成分解析：选D由于贴膜的透明玻璃能透过可见光，无线电波和红外线的频率均比可见光的频率小，均不能发生光电效应。4康普顿散射的主要特征是()A散射光的波长与入射光的波长全然不同B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无关C散射光的波长有些与入射光的相同，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相同，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解析：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。散射角不同，能量减少情况不同，散射光的波长也有所不同。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。5下列对于光的波粒二象性的理解正确的是()A一束传播的光，有时表现粒子性，有时表现波动性B光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的C光既有粒子的特征，又有波的特征。康普顿效应既说明光具有粒子性，也体现了光的波动性D光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体解析：选C光同时具有波动性和粒子性，A项错误；光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，B项错误；由光的波粒二象性和康普顿效应可知C项正确；光的粒子性不同于宏观观念中的粒子，D项错误。6用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是()A改用频率更小的紫外线照射B改用X射线照射C改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间解析：选B金属发生光电效应必须使光的频率大于极限频率，X射线的频率大于紫外线的频率。7入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，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长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解析：选C光电效应几乎是瞬时发生的，与入射光强度无关，A错。由于已经发生光电效应，说明入射光的频率大于该金属的极限频率，当频率保持不变时，一定能发生光电效应，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，所以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率有关，与入射光强度无关，B错。8下列光电效应的规律中，用波动说能解释的是()A入射光的频率必须大于、等于被照金属的极限频率才能产生光电效应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率的增大而增大D光电效应发生的时间极短，一般不超过109 s解析：选B按照波动说，入射光只要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；按照波动说，入射光较弱时，只要照射足够长时间，就能发生光电效应，D错误。9多选在验证光的波粒二象性实验中，下列说法正确的是()A使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上将出现衍射图样B单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样C光子通过狭缝的路线是直线D光的波动性是大量光子的运动规律解析：选AD单个光子表现为粒子性，大量光子表现为波动性，可知A、D正确，B错误；光子表现为波动性，通过狭缝的路线是不确定的，C错误。10.多选如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系图像，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h0C入射光的频率为0时，产生的光电子的最大初动能为ED入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2E解析：选AB题中图像反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系，根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，知当入射光的频率恰为该金属的截止频率0时，光电子的最大初动能Ek0，此时有h0W0，即该金属的逸出功等于h0，选项B正确；根据图线的物理意义，有W0E，故选项A正确，选项C、D错误。11小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示。已知普朗克常量h6.631034 Js。(1)图甲中电极A为光电管的_(选填“阴极”或“阳极”)。(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c_ Hz，逸出功W_ J。(3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek_ J。解析：(1)光电管中光束直接照射的K极为光电管的阴极，所以电极A为光电管的阳极。(2)由Uc图线可知，铷的截止频率c5.151014 Hz金属的逸出功Whc6.6310345.151014 J3.411019 J。(3)由爱因斯坦光电效应方程EkhW可得产生的光电子的最大初动能Ek6.6310347.001014 J3.411019 J1.231019 J。答案：(1)阳极(2)5.1510143.411019(3)1.23101912紫光在真空中的波长为4.5107 m，问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率为04.621014 Hz的金属钾时能否产生光电效应？(3)若能产生，则光电子的