【立体设计】高考物理 第16章 第3讲 光电效应 康普顿效应及波粒二象限课后限时作业 新人教版.docVIP

【立体设计】2012高考物理 第16章 第3讲 光电效应 康普顿效应及波粒二象限课后限时作业 新人教版一、选择题（每小题5分，共20分）1.用绿光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使该光电管产生光电效应的有( )a.红外线 b.黄光 c.蓝光 d.紫外线【解析】按频率从小到大的顺序排列：红外、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫外.光的能量与光的频率成正比，大于绿光频率的光都可以发生光电效应，选项c、d正确.【答案】c、d2.物理学家做了一个有趣的实验：在光屏处放上照相用的底片.若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识（ ）a.曝光时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点，表现出光的波动性b.单个光子通过双缝后的落点可以预测c.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性d.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方【解析】少数光子落点不确定，到达某点的概率受波动规律支配，体现了粒子性.大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，体现了波动性，故只有d正确.【答案】d3.100多年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了3篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应，下列说法正确的是（ ）a.当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应b.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比c.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比d.某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属，可能发生光电效应4.在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，这是因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.6710-27 kg，则德布罗意波长=1.8210-10 m的热中子动能的数量级为（ ）a.10-17 j b.10-19 j c.10-21 j d.10-24 j【解析】根据德布罗意波理论，中子动量p=,中子动能ek=，代入数据可以估算出数量级，选项c正确.【答案】c二、非选择题（共40分）5.（6分）太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应将太阳辐射能直接转换成电能.如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压.（1）在图上标出电源和电流表的正、负极.（2）入射光应照射在 极上.（3）若电流表读数是10 a，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是 个.【解析】(3)q=it=1010-61 c=10-5 c.而n=,所以含有6.251013个光电子.【答案】（1）电源左边为正极，右边为负极;电流表是上正下负 （2）b （3）6.2510136.（9分）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.（3）实验室用功率p=1 500 w的紫外灯演示光电效应.紫外线波长=253 nm，阴极离光源距离d=0.5 m，原子半径取r=0.510-10 m，则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数约为 .（已知h=6.6310-34 js）【解析】（1）用紫外线照射锌板时发生光电效应，锌板因有光电子逸出而带正电，当用带负电的金属小球接触时中和了一部分正电荷，使验电器的带电荷量减小，指针偏角减小.（2）用黄光照射锌板不能发生光电效应，说明黄光的频率低于锌板的极限频率，而红外线的频率比黄光的频率还低，所以用红外线照射锌板时，验电器的指针无偏转.（3）因为紫外灯发光的能量分布在半径为d的球面上，所以由能量守恒有：，解得n=4.775.【答案】（1）减小 （2）无 （3）57.（12分）“神光”装置是我国规模最大、国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 j、波长为0.35 m的紫外激光.已知普朗克常量h=6.6310-34 js，则该紫外激光所含光子数为多少个？（结果取2位有效数字）【解析】每个光子的能量e0=h=.故所含的光子数为n=4.21021个.【答案】4.21021个8.（13分）如图所示为证实电子波存在的实验装置，从f上漂出的热电子可认为初速度为零，所加的加速电压u=104 v，电子质量为m=0.9110-30 kg，普朗克常量h=6.6310-34 js.电子被加速后通过小孔k1和k2后入射到薄