高二物理（含第三册）优化训练 第21章第二节智能优化训练.doc

2013高二物理（含第三册）优化训练：第21章第二节智能优化训练学生用书 p1401对于光子的认识，正确的是()a光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”b光子说中的光子就是光电效应中的光电子c在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子d光子的能量跟光的频率成正比答案：cd2(2011年高考上海单科卷)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可以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3某种金属在单色光照射下发射出光电子光电子的最大初动能()a随照射光强度的增大而增大b随照射光频率的增大而增大c随照射光波长的增大而增大d与照射光的照射时间无关解析：选bd.根据光电效应的规律“光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大”，“入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过109s”，又光的频率与波长成反比，频率增大则波长变短4关于光的本性，下列说法中正确的是()a光子说并没有否定光的电磁说b光电效应现象反映了光的粒子性c光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说得出来的d大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性解析：选ab.光既有粒子性，又有波动性，但这两种特性并不是牛顿所支持的微粒说和惠更斯提出的波动说，它体现出的规律不再是宏观粒子和机械波所表现出的规律，而是自身体现的一种微观世界特有的规律光子说和电磁说各自能解释光特有现象，两者构成一个统一的整体，而微粒说和波动说是相互对立的，a、b正确，c错误，大量光子产生的效果多显示为波动性，个别光子的效果往往显示粒子性，d错5下列叙述正确的是()a在其他条件相同时，光的频率越高，衍射现象越容易看到b频率越高的光粒子性越显著，频率越低的光波动性越显著c大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性d如果让光子一个一个地通过狭缝，它们将严格按照相同的轨道方向做极有规则的匀速直线运动解析：选bc.因为光是一种电磁波，光的频率越高，波长越短，发生干涉、衍射的条件越不易满足，故不易看到衍射现象，a错频率越高的光，波长越短，其波动性越弱，而粒子性越强；相反，频率越低的光，波长越长，其波动性越强，粒子性越弱，故b正确由双缝干涉实验结论知，c是正确的若让光子一个一个地通过狭缝，则点的分布是无规则的，说明光子的运动跟我们宏观假设的质点运动不同，没有一定的轨道，所以d错，故正确选项为b、c.1光电效应实验的装置如图2113所示，则下列说法中正确的是()图2113a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d使验电器指针发生偏转的是正电荷解析：选ad.用弧光灯(发出紫外线)照射锌板，验电器指针张开一个角度，说明锌板带了电，进一步研究表明锌板带正电，这说明在紫外线的照射下，锌板中有一部分自由电子从表面飞出来，于是带正电绿光的频率较小，不能使锌板发生光电效应现象2一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是()a若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加b若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加c若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应d若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加解析：选ad.光电效应的规律表明：入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能大小，当入射光频率增加后，产生的光电子最大初动能也增加；而照射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加紫光频率高于绿光，故上述选项正确的有a、d.3如图2114所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过其原因可能是()图2114a入射光太弱b入射光波长太长c光照时间短d电源正负极接反解析：选bd.光电管电路中形成电流的条件，一是阴极在光的照射下有光电子逸出，二是逸出的光电子能在电路中定向移动到达阳极其中有无光电子逸出决定于入射光的频率是否高于阴极材料的极限频率，与入射光的强弱、照射时间的长短无关；光电子能否到达阳极，应由光电子的初动能大小和光电管两极间所加电压的正负和大小共同决定一旦电源正负极接反，若具有最大初动能的光电子也不能到达阳极，即使发生了光电效应现象，电路中也不能形成光电流因此该题的正确答案应是b和d.4已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的，检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应，那么图2115中，光束a通过三棱镜的情况是()图2115解析：选a.n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应，这说明n色光的频率大于该金属的极限频率，p色光频率小于该金属的极限频率，即n色光的频率大于p色光的频率三种色光的频率按m、p、n的顺序逐渐增大同一种介质对频率越大的单色光的折射率也越大，所以经棱镜后偏折角度也越大，故选a.5在光的双缝干涉实验中，在光屏上放上照相底片，并设法减弱光子流强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长两种情况下，实验结果是()a若曝光时间不长，则底片上出现一些无规则的点b若曝光时间足够长，则底片上出现干涉条纹c这一实验结果表明光具有波动性d这一实验结果否定了光具有粒子性解析：选abc.实验现象表明光具有波动性，又具有粒子性，而且少量光子往往表现出粒子性，大量光子表现出波动性，故选项a、b、c正确，选项d错6在光电效应现象中，下列说法中正确的是()a入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大b光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大c对于任何一种金属都存在一个“最大波长”、入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应d对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应答案：bc7. (2011年高考福建理综卷)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的最大初动能ekm，与入射光频率的关系如图2116所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是()图2116a逸出功与有关bekm与入射光强度成正比c当0时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关解析：选d.由爱因斯坦的光电效应方程hekmw得：ekmhw，因此ekm图象的斜率为h，故d正确；ekm随入射光频率的增大而增大，b错；逸出功是由金属自身决定的，与无关，a错，当0，无光电子逸出，c错8(2010年高考天津理综卷)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图2117所示则这两种光()图2117a照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大b从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大c通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大d通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大解析：选bc.由题图知，ekmaekmb，故选项a错误；对同一光电管，由光电效应方程ekmhw，知ab，由sin c知，cacb，故选项b正确；由x及知，频率越小波长越长，间距越大，即xaxb，故选项c正确；因ab，所以通过三棱镜时，b的偏折程度大，故选项d错误9(2011年河北保定四月调研)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc123.当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ek，若改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为ek，当改用c光束照射该金属板时()a能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekb能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekc能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为ekd由于c光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应解析：选b.对a、b、c三束光由光电效应方程有：wek，wek，由以上两式得ek，则wek.当改用c光束照射该金属时wekekek，故b正确10光子有能量，也有动量，动量ph/，它客观存在，也遵守有关动量的规律如图2118所示，真空中有一哑铃形的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，右边是与左边大小、质量相同的圆形白纸片当用平行光垂直、正面照射这两个圆面时，对于装置开始时的转动情况(俯视)，下列说法中正确的是()图2118a顺时针方向转动b逆时针方向转动c顺时针方向和逆时针方向转动都有可能d不会转动答案：b11小灯泡所耗的功率为p1 w，设这功率均匀地向周围辐射出去，平均波长为0.5 m，试求在距离d10 km处，在垂直于光线面积s1 cm2上每秒所通过的光子数解析：由题意，在所考虑的面积s上，每秒所通过的能量为psp，又由于psnhnh.n为每秒通过s面的光子数，所以nhp，n2.0105个即每秒约有20万个光子通过答案：2.0105个12如图2119所示，阴极k是用极限波长00.66 m的金属铯制成，用波长0.50 m的绿光照射阴极k，调整两个极板电压，当a板电压比阴极高出2.5 v时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64 a，求：图2119(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟从阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能各是多少？解析：(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极a