鲁科版选修35光电效应 康普顿效应 第1课时 作业.docx

第1节 光电效应 第2节康普顿效应1在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是() a增大入射光的强度，光电流增大b减小入射光的强度，光电效应现象消失c改用频率小于的光照射，不能发生光电效应d改用频率为2的光照射，光电子的最大初动能变为原来的2倍【解析】增大入射光的强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，光电流增大，a项正确减小入射光的强度，只是光电流减小，光电效应现象是否消失与光的频率有关，而与光的强度无关，b项错误改用频率小于的光照射，但只要光的频率大于极限频率0仍然可以发生光电效应，c项错误由爱因斯坦光电效应方程hw逸mv2得：光频率增大，而w逸不变，故光电子的最大初动能变大，但与mv2不成正比，故d错误【答案】a2康普顿散射的主要特征是() a散射光的波长与入射光的波长全然不同b散射光的波长有些与入射光的相同，但有些变短了，散射角的大小与散射波长无关c散射光的波长有些与入射光的相同，但也有变长的，也有变短的d散射光的波长有些与入射光的相同，有些散射光的波长比入射光的波长长些，且散射光波长的改变量与散射角的大小有关【解析】光子和电子相碰撞，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长散射角不同，能量减少情况不同，散射光的波长也有所不同，也有一部分光子与原子交换能量，由于光子质量远小于原子质量，碰撞前后光子能量几乎不变，波长不变，故只有d正确【答案】d3.频率为的光子，具有的能量为h，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虽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，散射后的光子频率低于入射光的频率解析能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，不仅适用于宏观世界也适用于微观世界。由于碰撞后光子偏离原来的运动方向，根据动量守恒可得散射后光子运动方向与电子运动方向一定不在同一直线上，选项c错。碰撞过程中光子把一部分能量转移给了电子，光子能量减小，由光子能量公式h可知，光子频率减小，故选项a、b错d对。答案d4(双选)光同时具有波及粒子的性质，其粒子性可由()a光的干涉现象看出b光的衍射现象看出c光电效应看出d康普顿效应看出解析：光的干涉和衍射现象说明光具有波的性质，能说明光具有粒子性的是光电效应以及康普顿效应。故选项c、d对。答案：cd5.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hh，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hh，由，可知，选项c正确。答案：c6白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比() a频率变大b速度变小c光子能量变大 d波长变长【解析】光子与自由电子碰撞时，遵守动量守恒和能量守恒，自由电子碰撞前静止，碰撞后动量、能量增加，所以光子的动量、能量减小，由，eh，可知光子频率变小，波长变长，故d正确，a、c错误由于光子速度是不变的，故b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(多选)实验得到金属钙的光电子的最大初动能ekm与入射光频率的关系如图515所示下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是() 图515金属钨钙钠截止频率0/1014 hz10.957.735.53逸出功w/ev4.543.202.29a.如用金属钨做实验得到的ekm图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大b如用金属钠做实验得到的ekm图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大c如用金属钠做实验得到的ekm图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，ek2)，则ek2ek1d如用金属钨做实验，当入射光的频率0，所以能产生光电效应(3)光电子的最大初动能为ekmhwh(0)1.361019 j.【答案】(1)4.421019 j(2)能 (3)1.361019 j14a、b两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为eka、ekb.求该金属的逸出功.【解析】由光电效应方程可得：ekaeaw，ekbebw，又eaeb21，可解得该金属的逸出功weka2ekb.【答案】eka2ekb11.求波长为0.35 nm的x射线光子的能量和动量大小。