教科版选修35 光电效应与光的量子说 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性 第1课时 作业.docx

4.2光电效应与光的量子说4.3光的波粒二象性4.4实物粒子的波粒二象性1.一验电器与锌板相连(如图所示)，用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角(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”)偏转答案(1)减小(2)无解析当用紫外线灯照射锌板时，锌板发生光电效应，锌板放出光电子而带上正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，故指针发生了偏转当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏角减小使验电器指针回到零，用钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明钠灯发出的黄光的频率小于锌的极限频率，而红外光比黄光的频率还要低，更不可能使锌板发生光电效应能否发生光电效应与入射光的强弱无关2已知铯的极限频率为4.5451014 hz，钠的极限频率为6.0001014 hz，银的极限频率为1.1531015 hz，铂的极限频率为1.5291015 hz.当用波长为0.375 m的光照射它们时，其中能够发生光电效应的金属是_解析：可以求出入射光的频率，再将该频率的大小分别与上述各金属的极限频率进行比较，凡是入射光的频率比金属的极限频率高的，都可以发生光电效应根据公式c，求出入射光的频率，hz81014 hz.因为铯和钠的极限频率比入射光的频率小，所以可以发生光电效应的金属是钠和铯答案：钠和铯 3.(多选)已知黄光照射到某一金属表面上能够发生光电效应，下列说法中正确的是()a只要光照射的时间足够长，换成其他金属也能发生光电效应b逸出光电子的最大初动能跟入射光强度成正比c若将黄光换成蓝光，也一定能发生光电效应d若只将入射光的强度增强，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将增多解析：发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，跟照射时间无关，故a错误；根据光电效应，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度没有必然联系，故b错误；因为蓝光的频率大于黄光的频率，所以若将黄光换成蓝光，也一定能发生光电效应，故c正确；入射光频率一定时，强度会影响单位时间内逸出的光电子数目，强度增强，单位时间内逸出的光电子数目增多，故d正确答案：cd4光电效应实验的装置如图所示，则下列说法中正确的是（）a用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转b用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转c锌板带的是负电荷d使验电器指针发生偏转的是正电荷答案：ad解析：紫外线频率大于锌板的极限频率，故锌板会发生光电效应，向外放出光电子，从而使锌板和验电器带上正电荷，所以a、d正确5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】c6频率为的光子，具有的能量为h，动量为h/c，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光的散射散射后的光子()a改变原来的运动方向，但频率保持不变b光子将从电子处获得能量，因而频率将增大c散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反d由于电子受到碰撞时会吸收光子的一部分能量，散射后的光子频率低于入射光的频率【解析】电子能量增加，光子能量减少，而光速不变，由eh知，光子频率减小，a、b均错误，d正确光子散射后运动方向不一定与电子运动方向共线，c错误【答案】d7(多选)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能ek，下列说法正确的是()a对于同种金属，ek与照射光的强度无关b对于同种金属，ek与照射光的波长成反比c对于同种金属，ek与照射光的频率成线性关系d对于不同种金属，若照射光频率不变，ek与金属的逸出功成线性关系【解析】ekhwhw，同种金属逸出功相同，最大初动能与照射光强度无关，与照射光的波长有关但不是反比例函数关系，最大初动能与入射光的频率成线性关系，不同种金属，保持入射光频率不变，最大初动能ek与逸出功成线性关系【答案】acd8对光电效应的理解不正确的是()a在光电效应中，一个电子只能吸收一个光子b如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应c发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大d由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同【解析】按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大；但要使电子离开金属，电子必须具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，且一个电子只能吸收一个光子，不能同时吸收多个光子，所以光子的能量小于某一数值时便不能产生光电效应现象；电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小综上所述，选项a、b、d正确【答案】c9在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置，如图216(a)所示，在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图(b)所示则正确的是()图216a乙光的频率大于甲光的频率b甲光的波长小于丙光的波长c丙光的光子能量小于甲光的光子能量d乙光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能【解析】由爱因斯坦光电效应方程ekhw0及遏止电压的含义可知，hw0euc，结合题意与图象可以判断，w0相同，u1u2，则三种色光的频率为乙丙甲，故丙光子能量大于甲光子能量，c错误；同时判断乙光对应光电子的最大初动能等于丙光对应光电子的最大初动能，a正确，d错误；由知，乙丙甲，b错误【答案】a10下列说法正确的是()a一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关b黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射c带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍d普朗克最先提出了能量子的概念答案bcd11.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则()a逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变b逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小c逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小d光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了答案a解析光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变；而减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项a正确12.用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图3所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片这些照片说明()图3a光只有粒子性没有波动性b光只有波动性没有粒子性c少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性d少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性答案d解析光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故d正确13物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，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下列认识正确的是()a曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点b单个光子的运动没有确定的规律c干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方d只有大量光子的行为才表现出波动性答案bcd解析单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点呈现一定的规律性，落在某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域，因而把光波叫做概率波光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性所以正确选项为b、c、d.14光电效应的实验结论是：对于某种金属()a无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应b无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应c超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小d超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大答案ad解析根据光电效应规律可知，选项a正确；根据光电效应方程ekhw0知，频率越高，初动能就越大，选项d正确15入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法中正确的是()a有可能不发生光电效应b从光照射到金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加c逸出的光电子的最大初动能将减小d单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少答案d解析由光电效应方程ekhw0可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强没有关系，但入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，a、c错，d对；光电效