粤教版选修35光电效应 光子 第1课时 作业.docx

2.1光电效应 2.2光子1(多选)如图211所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是 () 图211a用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转b用红光照射锌板，验电器指针会发生偏转c锌板带的是负电荷d锌板带的是正电荷【解析】将擦得很亮的锌板与验电器连接，用弧光灯照射锌板(弧光灯发出紫外线)，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，锌板带正电，选项a、d正确，c错误红光不能使锌板发生光电效应，故b错误【答案】ad2光电效应实验中，下列表述正确的是()a光照时间越长光电流越大b入射光足够强就可以有光电流c遏止电压与入射光的频率无关d入射光频率大于极限频率才能产生光电子【解析】在光电效应中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，时间间隔很小，故a、b错误，d正确遏止电压与入射光频率有关，即c错误【答案】d3(多选)已知能使某金属产生光电效应的截止频率为0，则() a当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子b当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0c当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大d金属的逸出功与照射光的频率无关【解析】根据截止频率跟逸出功的关系w0h0，光电效应方程mvhw0，判断a、b、d正确【答案】abd4 (多选)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()a有光子从锌板逸出b有电子从锌板逸出c验电器指针张开一个角度d锌板带负电答案bc解析光电效应是在光的照射下锌板中的电子从锌板表面逸出，a错误、b正确；验电器与锌板相连，锌板因失去电子带正电，验电器指针张开一个角度，c正确、d错误。5(多选)在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为ua和ub、光电子的最大初动能分别为eka和ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是()a若ab，则一定有uab，则一定有ekaekbc若uaub，则一定有ekab，则一定有haekahbekb答案bc解析光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为euek，根据光电效应方程可知ekhw0，若ab，则ekaekb，uaub，选项a错误、选项b正确；若uaub，则ekaekb，选项c正确；由光电效应方程可得w0hek，则haekahbekb，选项d错误。6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所示，其中c为极限频率。从图中可以确定的是()a逸出功与有关bekm与入射光强度成正比c当c时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关答案d解析逸出功是由金属自身决定的，与无关，a错误。ek随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，与入射光强度无关，b错误。当c时，无光电子逸出，c错误。由ekhw0知，ek图象的斜率为h，d正确。7下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是()a有的光是波，有的光是粒子b光子与电子是同样的一种粒子c光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著d大量光子的行为往往显示出粒子性答案c解析光具有波粒二象性，故a错误；电子是组成原子的基本粒子，有确定的静止质量，是一种物质实体，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是光速，故b错误；光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著，故c正确；大量光子运动的规律表现出光的波动性，故d错误。82002年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙x射线源。x射线是一种高频电磁波，若x射线在真空中的波长为，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以e和p分别表示x射线每个光子的能量和动量，则()ae，p0 be，pce，p0 de，p答案d解析根据eh，且，c可得x射线每个光子的能量为e，每个光子的动量为p。故选d。9(多选)用绿光照射一个光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以()a改用红光照射 b改用紫光照射c改用蓝光照射 d增加绿光照射时间答案bc解析光电子的最大初动能与照射时间或照射强度无关，d错误；最大初动能与入射光子的能量有关，入射光子的能量越大，光电子从阴极逸出时最大初动能越大，所以改用比绿光光子能量更大的紫光、蓝光照射，以增大光电子从阴极逸出时的最大初动能，a错误，b、c正确。10(多选)下列说法正确的是()a普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫能量子b德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量p跟它对应的波的频率和波长之间，遵从和c光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性dx射线是处于激发态的原子核辐射出的答案ab解析普朗克把最小的能量单位叫能量子，故a正确；德布罗意提出了实物粒子具有波动性的规律，故b正确；在康普顿效应中，也揭示了光具有粒子性，故c错误；x射线是处于激发态的原子内层电子受到激发辐射出的，故d错误。11用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等的关系，a、k两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射，调节a、k间的电压u，得到光电流i与电压u的关系如图乙所示。由图可知()a单色光a和c的频率相同，但a更强些b单色光a和c的频率相同，但a更弱些c单色光b的频率小于a的频率d改变电源的极性不可能有光电流产生答案a解析由题图乙可知，单色光a、c的遏止电压相同，根据光电效应方程可知ekhw0又ekeuc，所以单色光a和c的频率相同，但a产生的光电流大，说明a光的强度大，a正确、b错误；单色光b的遏止电压大于单色光a、c的遏止电压，所以单色光b的频率大于a的频率，c错误；光的频率不变，改变电源的极性，只要所加反向电压没达到遏止电压，可能有光电流产生，d错误。12(多选)某半导体激光器发射波长为1.5106 m，功率为5.0103 w的连续激光。已知可见光波长的数量级为107 m，普朗克常量h6.631034 js，该激光器发出的是()a是紫外线b是红外线c光子能量约为1.31018 jd光子数约为每秒3.81016 个答案bd解析波长的大小大于可见光的波长，属于红外线，故a错误、b正确；光子能量eh6.631034 j1.3261019 j，故c错误；每秒钟发出的光子数n3.81016，故d正确。13(多选)现用一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是()a保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大b入射光的频率变高，饱和光电流变大c入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大d保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生e遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关答案ace解析保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，单位时间内逸出的光电子个数增加，则饱和光电流变大，故a正确。饱和光电流的大小与入射光的频率无直接关系，故b错误。由ekhw0，可知c正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时，光电效应不能发生，故d错误。由eucmv2hw0得euchw0，可见，遏止电压uc随的增大而增大，与入射光的光强无关，故e正确。14(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是()a电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 b射线在云室中穿过会留下清晰的径迹c人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构d人们利用电子显微镜观测物质的微观结构e光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关答案acd解析衍射和干涉是波特有的现象，a、c正确；光电效应体现了光的粒子性，e错误；射线在云室中穿过，留下的径迹是粒子的轨迹，b错误；电子显微镜利用了电子的波动性来观测物质的微观结构，d正确。15小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示。已知普朗克常量h6.631034 js。(1)图甲中电极a为光电管的_(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c_hz，逸出功w0_ j； (3)如果实验中入射光的频率7.001014 hz，则产生的光电子的最大初动能ek_ j。答案(1)阳极(2