鲁科版选修35 光电效应 康普顿效应 第1课时 作业.docx

5.1光电效应 5.2康普顿效应1.太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应将太阳辐射能直接转换成电能.如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压.（1）在图上标出电源和电流表的正、负极.（2）入射光应照射在 极上.（3）若电流表读数是10 a，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是 个.【解析】(3)q=it=1010-61 c=10-5 c.而n=,所以含有6.251013个光电子.【答案】（1）电源左边为正极，右边为负极;电流表是上正下负 （2）b （3）6.2510132(多选)下列说法正确的是 ()a概率波就是机械波b物质波是一种概率波c概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象d在光的双缝干涉实验中，若有一个光子，则无法确定这个光子落在哪个点上【解析】机械波是振动在介质中的传播，而概率波是粒子所到达区域的机率大小可以通过波动的规律来确定，故其本质不同，a、c错，b对；由于光是一种概率波，光子落在哪个点上不能确定，d对【答案】bd3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粒子性d光的波粒二象性否定了光的电磁说【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正确，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错误【答案】b4为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法不正确的是 () a使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样b大量光子的运动规律显示出光的粒子性c个别光子的运动显示出光的粒子性d大量光子的运动规律显示出光的波动性【解析】单个光子运动具有不确定性，大量光子落点的概率分布遵循一定规律，显示出光的波动性使光子一个一个地通过双缝，如果时间足够长，底片上会出现明显的干涉图样，a、d正确，c错误；由光的波粒二象性知，个别光子的运动显示出光的粒子性，c正确【答案】b5(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则的干涉条纹，对这个实验结果有下列认识，其中不正确的是() a单个光子的运动没有确定的轨道b干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方c只有大量光子的行为才能表现出波动性d只有个别光子的行为才能表现出波动性【解析】光波是概率波，单个光子没有确定的轨道，其到达某点的概率受波动规律支配，少数光子落点不确定体现粒子性，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，才表现出波动性，出现干涉中的亮纹或暗纹，故d错误，a、c正确；干涉条纹中的亮纹处是光子到达机会多的地方，暗纹处是光子到达机会少的地方，但也有光子到达，故b正确【答案】d6(多选)关于光的波粒二象性，下列说法正确的是() a光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体b光是波，与橡皮绳上的波相似c光的波动性是大量光子运动规律的表现，在干涉条纹中，那些光强度大的地方，光子到达的概率大d在宏观世界中波动性和粒子性是对立的，在微观世界是可以统一的【解析】由于波动性和粒子性是光同时具有的两种属性，不同于宏观观念中的波和粒子，故a、b选项错误在干涉实验中，光强度大的地方即为光子到达概率大的地方，表现为亮纹；光强度小的地方即为光子到达概率小的地方，表现为暗纹，故c选项正确在宏观世界中，牛顿的“微粒说”与惠更斯的“波动说”是相互对立的，只有在微观世界中，波动性与粒子性才能统一，故d选项正确【答案】cd7.在下列现象中说明光具有波动性的是( )a.光的直线传播 b.光的衍射 c.光的干涉 d.光电效应解析：光的干涉、衍射是波动说的例证，光电效应说明的是粒子性，故答案应是bc.答案：bc8.下列关于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,其波动性越明显;波长越短,其粒子性越显著d.射线具有显著的粒子性,而不具有波动性解析：光具有波粒二象性，a错.光子虽具有粒子性，但与电子并不是同样的一种粒子，b错.波长越长的波动性越明显，波长越短的粒子性越明显，c对.射线也具有波动性，只不过不明显，d错.答案：c9.2005年被联合国定为“世界物理年”以表彰爱因斯坦对科学的贡献.爱因斯坦对物理学的贡献有 ( )a.创立“相对论” b.发现“x射线”c.提出“光子说” d.建立“原子核式模型”解析：x射线是伦琴发现的，原子核式模型是卢瑟福提出的.故b、d错误，a、c正确.答案：ac10.在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是( )a.使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上将会显示衍射图样b.单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样c.光子通过狭缝的运动路线是直线d.光的波动性是大量光子运动的规律解析：大量的光子表现为波动性，单个光子表现为粒子性，a对，b错，c错，d对.答案：ad11.用绿光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使该光电管产生光电效应的有( )a.红外线 b.黄光 c.蓝光 d.紫外线【解析】按频率从小到大的顺序排列：红外、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫外.光的能量与光的频率成正比，大于绿光频率的光都可以发生光电效应，选项c、d正确.【答案】c、d12.100多年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了3篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应，下列说法正确的是（ ）a.当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应b.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比c.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比d.某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属，可能发生光电效应13. “神光”装置是我国规模最大、国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 j、波长为0.35 m的紫外激光.已知普朗克常量h=6.6310-34 js，则该紫外激光所含光子数为多少个？（结果取2位有效数字）【解析】每个光子的能量e0=h=.故所含的光子数为n=4.21021个.【答案】4.21021个14如图233是一个粒子源产生某种粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光那么在荧光屏上将看到什么现象？【解析】由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动性支配，对大量粒子运动到达屏上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹【答案】有多条明暗相间的条纹15科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆面积为s，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m.(1)求飞船加速度的表达式(光子动量p)；(2)若太阳帆是黑色的，飞船的加速度又为多少？【解析】(1)光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设