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.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1.如图所示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0时，产生的光电子的最大初动能为ed入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2e答案ab解析题中图象反映了光电子的最大初动能ek与入射光频率的关系，根据爱因斯坦光电效应方程ekhw0，知当入射光的频率恰为该金属的极限频率0时，光电子的最大初动能ek0，此时有h0w0，即该金属的逸出功等于h0，选项b正确；根据图线的物理意义，有w0e，故选项a正确，而选项c、d错误2在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连，用弧光灯(紫外线)照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，如图所示，这时()a锌板带正电，指针带负电b锌板带正电，指针带正电c若用黄光照射锌板，则可能不产生光电效应现象d若用红光照射锌板，则锌板能发射光电子答案bc解析锌板在紫外线照射下，发生光电效应现象，有光电子飞出，故锌板带正电，指针上的部分电子被吸引到锌板上发生中和，使指针带正电，b对，a错；红光和黄光的频率都小于紫外线的频率，都可能不产生光电效应，c对，d错3用紫光照射某金属恰可发生光电效应，现改用较弱的太阳光照射该金属，则()a可能不发生光电效应b逸出光电子的时间明显变长c逸出光电子的最大初动能不变d单位时间逸出光电子的数目变小答案cd解析由于太阳光含有紫光，所以照射金属时发生光电效应且逸出光电子的最大初动能不变，又因为光强变弱，所以单位时间逸出光电子的数目变小，c、d正确，a错误；产生光电效应的时间几乎是瞬时的，b错误4已知金属锌发生光电效应时产生的光电子的最大初动能ek跟入射光的频率的关系图象如图3中的直线1所示某种单色光照射到金属锌的表面时，产生的光电子的最大初动能为e1.若该单色光照射到另一金属表面时产生的光电子的最大初动能为e2，e2e1，关于这种金属的最大初动能ek跟入射光的频率的关系图象应是图中的()图3aa bbcc d上述三条图线都不正确答案a解析根据光电效应方程知，ek为一次函数，普朗克常量h是斜率，h是确定的值，虽然金属的逸出功不同，但两个ek图象的斜率相同，两个直线平行，同时再利用ekhw0，结合图象e2e1，h相同，所以w12，下列选项a、b是两种金属的光电子最大初动能ek与入射光频率的图象；选项c、d是用甲光照射金属p、乙光照射金属q的光电流i与光电管两端电压u的关系图象，已知甲、乙两束光的频率甲乙，则下列选项中正确的是()答案ad解析根据光电效应方程ekhw0hh0知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，已知波长12，所以1乙，所以p的遏止电压大，故d正确，c错误10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e发生光电效应时，如果光的频率不变，而减弱光的强度则逸出的光电子数减小，光电子的最大初动能不变【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正确入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减少，故e正确【答案】cde11氦氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mw时，每秒发出的能量子数为()a2.21015个 b3.21015个c2.21014个 d3.21014个解析：选b一个能量子hh激光器功率为1 mw时，每秒发出的光子数为：n个3.21015个。12铝的逸出功为4.2 ev，现用波长200 nm的光照射铝的表面已知h6.631034 js，求：(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)铝的极限频率答案(1)3.2251019 j(2)2.016 v(3)1.0141015 hz解析(1)根据光电效应方程ekhw有ekw j4.21.61019 j3.2251019 j.(2)由ekeuc可得uc v2.016 v.(3)hcw知c hz1.0141015 hz.13紫光在真空中的波长为4.5107m，问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率为04.621014 hz的金属钾时能否产生光电效应？(3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h6.631034 js)【解析】(1)紫光光子的能量ehh4.421019 j.(2)紫光频率6.671014 hz，因为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 j14.光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间相互转换的装置，其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面如图所示，c为光电管，b极由金属钠制成（钠的极限波长为5.0107 m）现用波长为4.8107 m的某单色光照射b极（1）电阻r上电流的方向是向左还是向右？（2）求出从b极发出的光电子的最大初动能（3）若给予光电管足够大的正向电压时，电路中光电流为10 a，则每秒射到光电管b极的光子数至少为多少个？