鲁科版选修35光电效应 康普顿效应 实物粒子的波粒二象性 第1课时 作业 (2).docx

5.1光电效应 5.2康普顿效应 5.3实物粒子的波粒二象性一、思维辨析(判断正误，正确的画“”，错误的画“”。)1光子和光电子都是实物粒子。()2光电效应说明光具有粒子性，光的波动性是错误的。()3光电子的最大初动能与入射光的频率成正比。()4粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上。()5氢原子由能量为en的定态向能量为em低能级跃迁时， 辐射出的光子能量henem。()二、对点微练1(光电效应)(多选)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有关d入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析本题考查光电效应规律，考查考生对光电效应规律的理解。光电流的大小与光照时间无关，a项错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，b项错误；遏止电压uc，满足euchhc，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，c项正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，d项正确。答案cd2(粒子散射实验和原子核式结构)卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出()a原子的核式结构模型b原子核内有中子存在c电子是原子的组成部分d原子核是由质子和中子构成的解析卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析否定了汤姆生“枣糕”式原子结构模型，提出了原子的核式结构模型，故a项正确；原子核内有中子存在是通过核反应发现的，故b项错；电子是原子的组成部分，是通过汤姆生发现电子而发现的，故c项错；原子核是由质子和中子构成的，是通过核反应发现的，故d项错。答案a3(玻尔的氢原子理论)若用e1表示氢原子基态时能量的绝对值，对于第n能级的能量为en，则在下列各能量值中，哪个可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出的能量()a.b.e1c.e1d.答案b4(波粒二象性)用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明()a光的本质是波b光的本质是粒子c光的能量在胶片上分布不均匀d光到达胶片上不同位置的概率相同解析用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故a、b项错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故c项正确，d项错误。答案c5.(多选)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，一定不发生光电效应d改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大【解题导思】(1)光电效应发生的条件是什么？答：入射光的频率大于金属的极限频率。(2)为什么光照强度增大，光电流增大？答：光照强度增大，单位时间内入射到金属表面的光子个数增加，单位时间内发出的光电子的个数增加，则光电流增大。 解析根据光电效应规律可知，增大入射光的强度，光电流增大，a项正确；减小入射光的强度，光电流减小，光电效应现象并不消失，b项错误；改用小于的入射光照射，如果入射光的频率仍然大于光电管阴极材料的极限频率，仍能发生光电效应，c项错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大初动能增大，d项正确。答案ad6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，那么()a从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b逸出的光电子的最大初动能将减小c单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少d有可能不发生光电效应解析光电效应瞬时(不超过109 s)发生，与光强无关，a项错；能否发生光电效应，只决定于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，d项错；光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，b项错；光电子数目多少与入射光强度有关，光强减弱，单位时间内逸出的光电子数目减少，c项对。答案c7已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 hz和5.441014 hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，则钙逸出的光电子具有较大的()a波长b频率c能量d动量解析金属的逸出功w0h0，根据爱因斯坦光电效应方程ekhw可知，从金属钾表面飞出的光电子的最大初动能比金属钙的大，金属钙表面飞出的光电子能量e小，因，所以从钙表面逸出的光电子具有较大的波长，选项a正确。答案a8.(多选)氢原子能级如图所示，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是()a氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmb用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级c一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级【解题导思】释放或吸收光子的能量与能级有何关系？答：释放或吸收光子的能量等于两定态之间的能量差。 解析根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n2能级跃迁到n1的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm，因此a项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知b项错误，d项正确；一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以c项正确。答案cd9(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发出三种不同波长的光。已知其中的两个波长分别为1和2，且12，则另一个波长可能是()a12 b12c. d.解析设另一个波长可能是3，当123时，氢原子在三个相邻的能级之间发生跃迁，辐射光子的能量关系为，可得3，c项正确；当312或132时，同理可得，得3，d项正确。答案cd10根据玻尔原子结构理论，氦离子(he)的能级图如图所示。电子处在n3轨道上比处在n5轨道上离氦核的距离_(填“近”或“远”)。当大量he处在n4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_条。解析能级越小的电子，离原子核越近；从n4的激发态跃迁时，发射的谱线条数为c6条。答案近611.美国物理学家密立根利用图示的电路研究金属的遏止电压uc与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h，电子电量用e表示，下列说法正确的是()a入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片p向m端移动b增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大c由uc图象可知，这种金属截止频率为cd由uc图象可求普朗克常量表达式为h解析入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片p向n端移动，故a项错误；根据光电效应方程ekmhw0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故b项错误；根据ekmhw0euc，解得uc，图线的斜率k，则h，当遏止电压为零时，c，故c、d项正确。答案cd12(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点为4.27，与纵轴交点为0.5)。由图可知()a该金属的截止频率为4.271014 hzb该金属的截止频率为5.51014 hzc该图线的斜率表示普朗克常量d该金属的逸出功为0.5 ev解析由光电效应方程ekhw0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项a正确，b错误；图线的斜率表示普朗克常量h，c项正确；该金属的逸出功w0hc6.6310344.271014 j1.77 ev或w0hek6.6310345.51014 j0.5 ev1.78 ev，选项d错误。答案ac13研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极k)，钠极板发射出的光电子被阳极a吸收，在电路中形成光电流。下列光电流i与a、k之间的电压uak的关系图象中，正确的是()解析由于光的频率相同，所以对应的反向遏止电压相同，选项a、b错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以c项正确，d项错误。答案c14下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()解析随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长有这样的关系。一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。由此规律可知应选a项。答案a15处于n3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有()a1种b2种c3种d4种解析氢原子能级跃迁辐射光的种类c3，故c项正确。答案c16(多选)现用某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解析根据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱和光电流变大，选项a正确；由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电子最大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光强都有关，选项b错误，c正确；保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发生光电效应，没有光电流产生，选项d错误；遏止电压与产生的光电子的最大初动能有关，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，选项e正确。答案ace17(多选)在探究光电效应的实验中，用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为0。若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，但从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。已知氢原子能级如图所示，真空中的光速为c。则()a该金属的极限频率为b该金属的逸出功大于0.66 evc当用氢原子从能级5跃迁到3发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应d当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应e当用氢原子从能级5跃迁到2发出的光照射该金属时，金属板逸出的光电子的最大动能一定等于0.97 ev解析用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为0。根据波长和频率的关系得：该金属的极限频率为，故a项正确；从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功，所以该金属的逸出功大于从能级4跃迁到能级3发出的光子能量，即该金属的逸出功大于0.66 ev，故b项正确；若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发