高中物理 第十七章 波粒二象性 2 光的粒子性课后训练 新人教版选修3-5.doc

2 光的粒子性课后训练基础巩固1下列实验中，能证明光具有粒子性的是()a光电效应实验 b光的双缝干涉实验c光的圆孔衍射实验 d康普顿效应实验2在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度，第二次，在弧光灯和金属板之间插入一块普通的玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开，由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的()a可见光成分 b紫外光成分c红外光成分 d无线电波成分3如图所示电路的全部接线及元件均完好。用光照射光电管的k极板，发现电流计无电流通过，可能的原因是()aa、k间加的电压不够高b电源正负极接反了c照射光的频率不够高d照射光的强度不够大4利用光子说对光电效应的解释，下列说法中正确的是()a金属表面的一个电子只能吸收一个光子b电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子c金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量，才能从金属表面逸出d无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子5光子有能量，也有动量p，它也遵守有关动量的规律。如图所示，真空中，有一“”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴oo在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片。当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始转动情况(俯视)的下列说法中正确的是()a顺时针方向转动 b逆时针方向转动c都有可能 d不会转动6下列各图中，n为钨板，m为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势已在图中标出。钨的逸出功为4.5 ev。现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量在图上标出)，则下列各图中有电子到达金属网的是()能力提升7利用光电管探究光电效应的实验电路如图所示，用频率为0的可见光照射阴极k，电流表中有电流通过，则()a只用紫外线照射阴极k，电流表中不一定有电流通过b只用红外线照射阴极k，电流表中一定有电流通过c频率为0的可见光照射阴极k，变阻器的滑片移到a端，电流表中一定无电流通过d频率为0的可见光照射阴极k，变阻器的滑片向b端滑动时，电流表示数可能不变8下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功/1019 j3.04.35.96.26.6现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h6.61034 js，光速c3.0108 m/s)()a2种 b3种 c4种 d5种9.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能ek随入射光频率的变化而变化的ek图象，如图所示。已知钨的逸出功是3.28 ev，锌的逸出功是3.34 ev，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个ek图上，则图中正确的是()10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，不能发生光电效应ca光束照射时，释放出的光电子数目最多dc光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小11光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间相互转换的装置，其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面。如图所示，光电管k极由金属钠制成(钠的极限波长为5.0107 m)，现用波长为4.8107 m的某单色光照射b板。(1)电阻r上电流的方向是向左还是向右？(2)求出从k极发出的光电子的最大初动能。(3)若给予光电管足够大的正向电压时，电路中光电流为10 a，则每秒射到光电管k极的光子数至少为多少个？12在图甲所示的装置中，k为一个金属板，a为一个金属电极，都密封在真空玻璃管中，单色光可通过玻璃壳照在k上，e为可调直流电源。实验发现，当用某种频率的单色光照射k时，k会发出电子(光电效应)，这时，即使a、k间的电压等于零，回路中也有电流，当a的电势低于k时，电流仍不为零，a的电势比k低得越多，电流越小，当a比k的电势低到某一值u0(遏止电压)时，电流消失。当改变照射光的频率时，遏止电压u0也将随之改变。如果某次实验我们测出的一系列数据如图乙所示，若知道电子的电荷量e，则根据图象可求出该金属的极限频率为多少？该金属的逸出功w0为多少？普朗克常量h为多少？参考答案1. 答案：ad点拨：光电效应、康普顿效应现象的出现，使光的电磁说出现了无法逾越的理论难题，只有认为光子具有粒子性才能很好解释上述现象，故a、d支持光的粒子性，而b、c支持光的波动性，故选a、d。2. 答案：b点拨：在上述四种电磁波中，只有紫外线不能通过普通的玻璃板，所以选项b正确。3. 答案：bc点拨：如果入射频率过低，不能发生光电效应；如果发生了光电效应现象，但是电源正负极接反了，且电压高于遏止电压，电流表中也不会有电流。4. 答案：a点拨：根据光子说，金属中的一个电子，一次只能吸收一个光子，所吸收的光子频率大于金属的截止频率，电子才能逃离金属表面，成为光电子，且光子的吸收是瞬时的，不需时间的积累，故选项a正确。5. 的冲击力大，故b正确。答案：b点拨：白纸片反射光子，光子的动量变化大，由动量定理知，光子对白纸片6. 答案：bc点拨：a图没有光电子产生，b、c、d图中有光电子产生，最大初动能为ek3.5 ev，所以d图中电子不能到达金属网。7. 答案：d点拨：用频率为0的可见光照射阴极k，电流表中有电流通过，说明产生光电效应，当用紫外线照射时，由于紫外线在可见光中的频率最高，因此电流表中必定有电流通过，a选项错误；虽然用频率为0的可见光照射时有光电流产生，但不能确光电管的极限频率有多大，因此当用红外线照射时，不一定有光电流产生，b选项错误；若原来电流已饱和，则滑片向b端移动，电流表示数将不变，c选项错误，d选项正确。8. 答案：a点拨：当单色光的频率大于金属的截止频率时便能产生光电效应，即照射光子的能量大于金属的逸出功。照射光子的能量为e6.61034 j4.951019 j，大于铯、钙的逸出功，所以能产生光电效应的材料有2种，故a正确。9. 答案：a点拨：根据光电效应方程ekhw可知，ek图象的斜率为普朗克常量h，因此题图中两线应平行，故c、d错；图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子动能为零)时的入射光频率，即截止频率，由光电效应方程可知，逸出功越大的金属对应的入射光的频率越高，所以能使金属锌发生光电效应的截止频率较高，所以a对，b错。10. 答案：a点拨：由a、b、c三束单色光的波长关系abc及波长和频率的关系知，三束单色光的频率关系为abc。故当b光恰能使金属发生光电效应时，a光必然不能使该金属发生光电效应，c光必然能使该金属发生光电效应，a正确，b错误；又因为发生光电效应时释放的光电子数目与光照强度有关，光照越强，光电子数目越多，由于光照强度未知，所以光电子数目无法判断，c错误；而光电子的最大初动能与入射光频率有关，频率越高，最大初动能越大，所以c光照射时释放出的光电子的最大初动能最大，d错误，故正确答案为a。11. 答案：(1)向左(2)1.661020 j(3)6.251013点拨：(1)向左。(2)ekm6.62610343108() j1.661020 j。(3)每秒电路中流过的电子电荷量qit101061 c1105 c，n6.251013个。12. 答案：0eu0eu0/0点拨：由题图可知，数据对应的点几乎落在一条直线上，直线与轴的交点0即为该金属的极限频率。因此当照射光的频率为0时，遏止电压uc0，