高中物理第十七章波粒二象性17.2光的粒子性检测新人教选修.docx

17.2 光的粒子性新提升课时作业基础达标1下列说法中不正确的是()A康普顿效应说明了光子具有动量和能量B康普顿效应进一步证实了光的粒子性C黑体辐射规律是爱因斯坦提出的D普朗克提出能量子假设【解析】由康普顿效应的意义我们可以认识到A、B正确黑体辐射理论和能量子假设是普朗克提出的，故C错误，D正确【答案】C2光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值()A只跟入射光的频率有关B只跟入射光的强度有关C跟入射光的频率和强度有关D除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照的时间有关【解析】由爱因斯坦光电效应方程可知从金属逸出的光电子的最大初动能，只跟入射光的频率有关，故只有A项正确【答案】A3硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()Ah B.NhCNh D2Nh【解析】光子能量与频率有关，一个光子能量为Eh，N个光子能量为Nh，故C正确【答案】C4科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子假设光子与电子碰撞前的波长为，碰撞后的波长为，则碰撞过程中()A能量守恒，动量守恒，且B能量不守恒，动量不守恒，且C能量守恒，动量守恒，且D能量守恒，动量守恒，且【解析】能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界，光子与电子碰撞时遵循这两个守恒定律光子与电子碰撞前光子的能量Ehh，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量Ehh，由EE，可知，选项C正确【答案】C5在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示，由实验图线不能求出()A该金属的极限频率和极限波长B普朗克常量C该金属的逸出功D单位时间内逸出的光电子数【解析】由图线可知Ek0时的频率为极限频率0、极限波长为0.该图线的斜率等于普朗克常量h，该金属的逸出功W0h0也可求不能求出单位时间内逸出的光电子数，故D不能求得【答案】D6频率为的光照射某种金属材料，产生光电子的最大初动能为Ek，若以频率为2的光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是()A2Ek BEkhCEkh DEk2h【解析】根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0知，当入射光的频率为时，可计算出该金属的逸出功W0hEk.当入射光的频率为2时，光电子的最大初动能为Ek2hW0Ekh.【答案】B7(多选)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定()Aa光束照射时，不能发生光电效应Bc光束照射时，一定能发生光电效应Ca光束照射时，释放光电子数目最多 Dc光束照射时，释放光电子的最大初动能最小【解析】c，abc，abc.用光束b照射金属，该频率等于极限频率，恰好发生光电效应因为光束a的频率小于该极限频率，不能发生光电效应，A选项正确；光束c的频率大于该极限频率，能发生光电效应，B选项正确；光电子数目由光强来决定，不知三束光的光强，无法确定释放出的光电子数，C选项错误；由光电效应方程EkmhW0，c频率最大，金属的逸出功一定，则c光照射时，释放出的光电子动能最大，D选项错误【答案】AB8如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有()A加大照射光的强度B换用波长短的光照射C将P向b滑动D将电源正、负极对调【解析】电表无偏转，说明没有发生光电效应现象，即入射光的频率小于极限频率，要能发生光电效应现象，只有增大入射光的频率，即减小入射光的波长【答案】B9如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角(1)现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将_(选填“增大”、“减小”或“不变”)(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针_(选填“有”或“无”)偏转【解析】验电器的指针张开，表明用紫外线照射锌板时，发生了光电效应，从锌板表面逸出了电子，锌板带正电；带负电的金属小球与锌板接触，电荷中和，锌板带电荷量减小，所以验电器指针偏角将变小用钠灯发出的黄光照射锌板，指针无偏转，没有发生光电效应改用红外线，由于红外线的频率小于黄光的频率，即不发生光电效应，所以验电器指针无偏转【答案】(1)减小(2)无10(1)研究光电效应的电路如图所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是_(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_【解析】由于光的频率一定，它们的截止电压相同，A、B不正确光越强，电流越大，C正确由于光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)，光电子的动量变小【答案】(1)C(2)减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)能力提升1(多选)某金属的逸出功为2.3 eV，这意味着()A这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面B这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面C要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3 eVD这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV【解析】逸出功指金属表层电子脱离原子核克服原子核引力所做的功由EkhW00知hW0，故C对【答案】BC2用波长为2.0107 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71019 J由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s，结果取两位有效数字)()A5.51014 Hz B7.91014 HzC9.81014 Hz D1.21015 Hz【解析】由光电效应方程EkhW逸，可得W逸hEk，而W逸h0，所以钨的极限频率07.91014 Hz，答案为B.【答案】B3(多选)频率为的光子，具有的能量为h，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下列关于光子散射的说法正确的是()A光子改变原来的运动方向，且传播速度变小B光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增高C由于受到电子碰撞，散射后的光子波长大于入射光子的波长D由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率【解析】碰撞后光子改变原来的运动方向，但传播速度不变光子由于在与电子碰撞中损失能量，因而频率减小，即12，再由c1122，得到1”、“h，所以1.【答案】粒子性正能5如图所示，一光电管的阴极用极限波长05 000 的钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U2.1 V，用波长3 000 的紫外线照射阴极，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)Im0.56 A.求：(1)每秒内由K极发射的光电子数目；(2)电子达到A极时的最大动能；(3)如果电势差U不变，而照射光的强度增大到原值的3倍，此时电子到达A极的最大动能是多大？(普朗克常量h6.631034 Js.)【解析】(1)设每秒内发射的电子数为n，则n3.51012个(2)由光电效应方程可知EkmhW0