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在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_若用波长为(0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.【解析】设金属的截止频率为0，则该金属的逸出功w0h0h；对光电子，由动能定理得eu0hw0，解得u0.【答案】2（1）光电效应现象中光照射在金属表面上时，金属中的_会因吸收光的能量而逸出金属表面，这种现象称为光电效应逸出的电子叫做_（2）光电效应的实验规律存在截止频率，每一种金属对应一种光的_，叫做截止频率只有当光的频率超过这个最小频率时光电效应才会产生不同金属材料的截止频率不同产生光电效应时光的强度_，单位时间内逸出的电子数_或者说，光电流的大小由_决定，_越大，光电流越大从阴极发出的光电子的最大初动能与入射光的频率成_关系从光照射到金属表面至产生光电效应的时间间隔很短，通常可在109 s内发生光电效应，这反映了光电效应的_答案：（1）电子光电子（2）最小频率越大越多光强光强线性瞬时性3已知能使某种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，一定能够产生光电子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当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增加一倍答案：ab解析：当入射光的频率大于截止频率时，一定能使金属发生光电效应，a对；截止频率为0说明该金属的逸出功为h0，所以当入射光的频率为20时，即入射光的能量为2h0时，光电子的最大初动能为2h0h0h0，但最大初动能与入射光频率并不是正比关系，故b对、d错；金属的逸出功是金属本身的性质，不会发生变化，c错4.关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是()a光的频率越高，衍射现象越容易看到b光的频率越高，粒子性越显著c大量光子产生的效果往往显示波动性d光的波粒二象性否定了光的电磁说【审题指导】(1)波粒二象性是对光本质的描述(2)频率高低影响光的粒子性和波动性的表现(3)大量光子波动性显著，少量光子粒子性显著【解析】光具有波粒二象性，波粒二象性并不否定光的电磁说，只是说某些情况下粒子性明显，某些情况下波动性明显，故d错误光的频率越高，波长越短，粒子性越明显，波动性越不明显，越不易看到其衍射现象，故b对、a错误大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性，故c对【答案】bc5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与照射光的时间成正比d对于同种金属，ek与照射光的频率成线性关系e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，同种金属最大初动能逸出功相同，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】ade6对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是()a以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收b辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍c吸收的能量可以是连续的d辐射和吸收的能量是量子化的解析：选abd根据普朗克能量子假说，带电粒子的能量只能是某一最小能量值的整数倍，能量的辐射、吸收要一份份地进行，故a、b、d正确。7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像，由图像可知()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解析：选ab题中图像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ekhw，知当入射光的频率恰为该金属的截止频率0时，光电子的最大初动能ek0，此时有h0w，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we，故选项a正确，而选项c、d错误。8如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能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20时，产生的光电子的最大初动能为ed入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为解析：由爱因斯坦光电效应方程ekhw0知，当0时w0ek，故w0e，a项对；而ek0时，hw0即w0h0，b项对；入射光的频率为20时产生的光电子的最大初动能ekm2h0h0h0e，c项对；入射光的频率为时，不会发生光电效应，d错。答案：abc9(多选)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是()a遏止电压b饱和光电流c光电子的最大初动能d逸出功解析：同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属逸出功不同，根据光电效应方程ekmhw0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和电流是相同的，故选a、c、d。答案：acd10如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()a只能证明光具有波动性b只能证明光具有粒子性c只能证明光能够发生衍射d证明光具有波粒二象性解析：弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，d正确。答案：d11关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是()a不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性b运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道c波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的d实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性。光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显。而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性。d项错误。答案：abc12.如图1327所示为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()图1327a从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长b从n5能级跃迁到n1能级比从n5能级跃迁到n4能级辐射出电磁波的速度大c处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的d从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量【解析】因为e4e30.66 eve3e21.89 ev，根据c和henem得从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长，选项a正确；电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选项b错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现的概率越大，选项c错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量，选项d错误【答案】a13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0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0时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关【解析】由光电效应方程ekmhw、wh0，与ykxb相对应可知只有d项正确【答案】d14氢原子由n1的状态激发到n4的状态，在它回到n1的状态的过程中，有以下说法：可能激发的能量不同的光子只有3种可能发出6种不同频率的光子可能发出的光子的最大能量为12.75 ev可能发出光子的最小能量为0.85 ev其中正确的说法是()abc d答案d15由于两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为21，由ekmv2可知，光电子的最大初动能之比为41，a错误；又由hwek知，hwmv，hwmv，又v12v2，解得wh，则该金属的截止频率为，b正确，c错误；光的波长小于或等于3时才能发生光电效应，d正确 162017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲，“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利