学人教版必修35 17.2光的粒子性 作业.docx

2017-2018学年度人教版必修3-5 17.2光的粒子性 作业1在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出（ ）a. 三种光中，丙光的频率最大b. 乙光的波长等于甲光的波长c. 乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率d. 甲光对应的饱和光电流大于丙光对应的饱和光电流2如图所示，滑片p处于a、b中点，用一束某一频率的光照射光电管阴极k，电流表中有电流通过，则a. 将滑动触头p向b端移动，电流表读数一定增大b. 将滑动触头p向b端移动，电流表读数可能不变c. 仅增加光的强度，电流表示数一定增大d. 仅将电源正负极对调，电流表示数一定为零3以下宏观概念中，哪些是“量子化”的()a. 学生的个数 b. 物体的质量c. 物体的动量 d. 木棒的长度4右图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象，由图象可知：()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20时，产生的光电子的最大初动能为2ed. 入射光的频率为120时，产生的光电子的最大初动能为12e5已知金属钙的逸出功为2.7 ev，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n4能级状态，则()a. 氢原子可能辐射5种频率的光子b. 氢原子可能辐射6种频率的光子c. 有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应d. 有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应6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，由实验图线能求出的物理量是（ ）a. 该金属的极限频率 b. 阿伏伽德罗常数c. 该金属的逸出功 d. 单位时间内逸出的光电子数7如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是a. 入射光太弱b. 入射光频率太大c. 光照时间短d. 电源正负极接反8如图，当电键s断开时，用光子能量为3.1ev的一束光照射阴极k，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60v时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60v时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为( )a. 1.9ev b. 0.6ev c. 2.5ev d. 3.1ev9关于光电效应，下列说法正确的是( )a. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应b. 从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小c. 极限频率越大的金属材料逸出功越大d. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多10图示为氢原子能级示意图，己知大量处于n2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子，下面说法中正确的是（ ）a. n2能级氢原子受到照射后跃迁到n5能级b. 这6种光子有3种可以让逸出功为10ev的某金属发生光电效应c. 频率最高的光子是氢原子从n3能级跃迁到nl能级放出的d. 波长最大的光子是氢原子从n4能级跃迁到n1能级放出的11用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压uc与入射光频率，得到uc-图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率和普朗克常量各为多少？.(已知电子电荷量e1.610-19 c)12如图所示,当双刀双掷开关空置时,若用一平行单色光照射光电管阴极k,发生了光电效应,现将双刀双掷电键拨向bb,用同样的光照射光电管,并使变阻器的片p自左向右移动,当电压表示数为3.1v时,电路中的电流恰为零,若将电键拨向aa并移动变阻器的滑片p,使电压表示数变为4.5v,求电子到达a极的最大动能。13一定功率的小灯泡发出的光向四周均匀辐射，平均波长为，在距离d处，每秒种落在垂直于光线方向、面积为s的球面上的光子数为n，普朗克常量为h，小灯泡的发光频率为多大？14在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，求：（1）该金属的逸出功为多少？（2）若用波长为（0）的单色光做该实验，求其遏止电压的表达式（已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h）试卷第3页，总3页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1abd【解析】根据eu截=12mvm2=h-w，入射光的频率越高，对应的截止电压u截越大。甲光、乙光的截止电压相等且小于丙光的截止电压，所以甲光、乙光的频率相等且小于丙光的频率；故a正确。甲光、乙光的频率相等，则波长相等，选项b正确； 同一金属，截止频率是相同的，故c错误。由图可知，甲光对应的饱和光电流大于丙光对应的饱和光电流，选项d正确；故选abd.2bc【解析】a、b、光电管所加的电压为正向电压，使光电子加速到达阳极，则电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，若将滑动触头p向b端移动时，电流表读数有可能不变，故a错误，b正确；c、增大光的强度，即光电子数增多，单位时间逸出的光电子数增多，电流增大，c正确。d、电源正负极对调加在光电管上的电压为反向电压，光电子做减速运动到达阳极，初动能较大的光电子减速后有可能到达阳极速度还未减为零，故电流可能不为零，d错误。故选bc.【点睛】解答本题的关键知道光电效应的条件，以及知道影响光电流的因素，同时掌握相同能量的频率越高的，光子数目越少3a【解析】a项：学生的人数的数值和微观粒子的数量只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的，故a正确；b、c、d项：物体的质量，物体的动量，木棒的长度三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，故b、c、d错误。点晴：所谓量子化就是指数据是分立的不连续的，即一份一份的。4ab【解析】abc：据光电效应方程，光电子最大初动能ek=hw，其中w为金属的逸出功。由此结合图象可知，w=e=h0；入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为e。故ab两项正确，c项错误。d：入射光的频率为120时，小于极限频率，不能发生光电效应。故d项错误。综上，本题答案为ab。点睛：本题考查了光电效应方程的理解和应用，对于图象问题可以写出函数关系式结合数学知识求解。5bc【解析】氢原子可能辐射c42=6种频率的光子，a错误b正确；n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66ev，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89ev，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55ev，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7ev，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应，c正确d错误6ac【解析】根据ekm=hw0得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于b横截距表示极限频率，等于a，ac正确；根据题意无法计算阿伏伽德罗常数，b错误；单位时间内逸出的光电子数，与入射光的强度有关，故无法计算单位时间内逸出的光电子数，d错误7d【解析】能否发生光电效应与入射光的强弱、照射时间长短无关，ac错误；光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，可能未发生光电效应，即入射光的频率太小，也可能是发生了光电效应，由于所加的电压为反向电压，光电子不能到达阳极，b错误d正确。【点睛】当入射光的波长小于金属的极限波长时，金属能产生光电效应当光电管上加上反向电压时，灵敏电流计中可能没有电流通过结合光电效应的条件分析8c【解析】根据题意，当电压表读数大于或等于0.60v时，即为反向电压为0.6v时，从金属出来的电子，在电场阻力作用下，不能到达阳极，则电流表示数为零；根据动能定理，则有光电子的初动能为：ek=qu=0.6ev。根据爱因斯坦光电效应方程有：w=hvek=2.5ev，故abd错误，c正确9c【解析】、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光照射的时间无关；根据光电效应方程ek=hw，可知最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，与金属的逸出功无关；由w=h0知，极限频率越大的金属材料逸出功越大； 光的强度影响的是单位时间发出光电子数目，入射光光强一定时，频率越高，则光子数目越少，单位时间内逸出的光电子数就越少。 综上分析，c正确。10b【解析】根据c426知，n=2能级氢原子受到照射后跃迁到n=4能级。故a错误；从n=4到低能态的跃迁中，其中的41，31和21的跃迁中能级差都大于10ev，则这6种光子有3种可以让逸出功为10ev的某金属发生光电效应，选项b正确；因41的能级差最大，则频率最高的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=l能级放出的。故c错误；43的能级差最小，辐射光子的频率最小，波长最长，则波长最长的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级放出的。故d错误。故选b。点睛：解决本题的关键是知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法。111.01015 6.41034 js【解析】根据光电效应方程得，ekm=hv-w0=hv-hv0又ekm=euc解得uc=hevw0e=hevhv0e 知图线的斜率he=251014 ，解得h=6.410-34js当uc=0，v=v0=1.01015hz点睛：此题要根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量遏止电压为零时，入射光的频率等于截止频率127.6ev【解析】双刀双掷电键拨向bb