《光子》同步练习2 (2)

光光 子子 基基础础达达标标 1 关于光电效应 以下说法正确的是关于光电效应 以下说法正确的是 A 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B 光电子的最大初动能越大 形成的光电流越强 光电子的最大初动能越大 形成的光电流越强 C 能否产生光电效应现象 决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功 能否产生光电效应现象 决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功 D 用频率是 用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应 改用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应 改用频率是 2的黄光照射该金的黄光照射该金 属一定不发生光电效应属一定不发生光电效应 解析 解析 由光电效应方程知 光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大 但它由光电效应方程知 光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大 但它 们之间不是正比关系 们之间不是正比关系 A错 光电流的强度与入射光的强度成正比 与光电子的最大初动错 光电流的强度与入射光的强度成正比 与光电子的最大初动 能无关 能无关 B错 用频率是错 用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应 改用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应 改用频率是的黄光的黄光 照射该金属不一定不发生光电效应 照射该金属不一定不发生光电效应 D错 错 C对对 答案答案 C 2 双选双选 用某种单色光照射某种金属表面 发生光电效应 现将该单色光的光强减用某种单色光照射某种金属表面 发生光电效应 现将该单色光的光强减 弱 则弱 则 A 光子的最大初动能不变 光子的最大初动能不变 B 光电子的最大初动能减少 光电子的最大初动能减少 C 单位时间内产生的光电子数减少 单位时间内产生的光电子数减少 D 可能不发生光电效应 可能不发生光电效应 解析 解析 由最大初动能由最大初动能Ek h W0 W0为逸出功为逸出功 知知Ek仅与单色光频率相关 故仅与单色光频率相关 故A项正项正 确 确 B项错误 照射光光强减弱 即单位时间内光子数减少 因而打出的电子也减少 故项错误 照射光光强减弱 即单位时间内光子数减少 因而打出的电子也减少 故C 项正确 只要照射光频率大于极限频率 就一定发生光电效应 项正确 只要照射光频率大于极限频率 就一定发生光电效应 D项错误 项错误 答案答案 AC 3 频率为 频率为 的光照射某金属时 产生光电子的最大初动能为的光照射某金属时 产生光电子的最大初动能为 改用频率改用频率2 的光的光 照射同一金属 所产生光电子的最大初动能为照射同一金属 所产生光电子的最大初动能为 h为普朗克常量为普朗克常量 A h B 2 C h D 2h 解析 解析 设电子逸出功为设电子逸出功为W 则由光电效应方程可得 则由光电效应方程可得 两式联立解得 两式联立解得 选项 选项C对 对 答案 答案 C 4 双选双选 下列关于光电效应的说法正确的是下列关于光电效应的说法正确的是 A 若某材料的逸出功是 若某材料的逸出功是W 则它的极限频率 则它的极限频率 W h B 光电子的初速度和照射光的频率成正比 光电子的初速度和照射光的频率成正比 C 光电子的最大初动能和照射光的频率成正比 光电子的最大初动能和照射光的频率成正比 D 光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大 光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大 解析 解析 由光电效应方程由光电效应方程Ek h W知 知 B C错误 错误 D正确正确 若若Ek 0 得极限频率 得极限频率 故 故A正确正确 W h 答案答案 AD 5 当具有当具有5 0 eV能量的光子照射到某金属表面后 从金属表面逸出的电子具有最大能量的光子照射到某金属表面后 从金属表面逸出的电子具有最大 的初动能是的初动能是1 5 eV 为了使这种金属产生光电效应 入射光的最低能量为为了使这种金属产生光电效应 入射光的最低能量为 A 1 5 eV B 3 5 eV C 5 0 eV D 6 5 eV 解析 解析 由光电效应方程由光电效应方程Ek h W 得得W h Ek 5 0 1 5 3 5 eV 则入射光的最低能量为则入射光的最低能量为h min W 3 5 eV 故正确选项为 故正确选项为B 答案答案 B 6 对光电效应的解释正确的是 对光电效应的解释正确的是 金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光电子 它积累的动能足够大时 金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光电子 它积累的动能足够大时 就能逸出金属就能逸出金属 如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服表面的引力要做的最小功 光电子如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服表面的引力要做的最小功 光电子 便不能逸出来 即光电效应便不能发生了便不能逸出来 即光电效应便不能发生了 发生光电效应时 入射光越强 光子的能量就越大 发射的光电子的最大初动能发生光电效应时 入射光越强 光子的能量就越大 发射的光电子的最大初动能 就越大就越大 由于不同的金属逸出功是不相同的 因此使不同金属产生光电效应的入射光的最由于不同的金属逸出功是不相同的 因此使不同金属产生光电效应的入射光的最 低频率也不相同低频率也不相同 A B C D 解析 解析 实验证明 不论入射光的强度多大 只要入射光的频率小于金属的极限频率实验证明 不论入射光的强度多大 只要入射光的频率小于金属的极限频率 就不会发生光电效应 而光电子的最大初动能与入射光频率和金属材料有关 材料不同 就不会发生光电效应 而光电子的最大初动能与入射光频率和金属材料有关 材料不同 逸出功不同 由爱因斯坦光电效应方程 逸出功不同 由爱因斯坦光电效应方程 h W可知 光电子的最大初动能可知 光电子的最大初动能 也就不同 当也就不同 当 0时 时 W不同则不同则不同 最大初动能与光强无关 不同 最大初动能与光强无关 W h 答案 答案 C 能能力力提提升升 7 双选双选 两种单色光两种单色光a和和b a光照射某金属时有光电子逸出 光照射某金属时有光电子逸出 b光照射该金属时没有光照射该金属时没有 光电子逸出 则光电子逸出 则 A 在真空中 在真空中 a光的传播速度较大光的传播速度较大 B 在水中 在水中 a光光子的能量较大光光子的能量较大 C 在真空中 在真空中 b光光子的能量较大光光子的能量较大 D 在水中 在水中 b光的折射率较小光的折射率较小 解析 解析 不同颜色的光在真空中传播速度相同 选项不同颜色的光在真空中传播速度相同 选项A错 由题意可知错 由题意可知 故 故 折射率折射率 真空中光子的能量真空中光子的能量 选项 选项C错 错 D对 光由真空进入水后 频率对 光由真空进入水后 频率 不变 故仍有不变 故仍有 故 故B对 对 答案 答案 BD 8 在做光电效应实验中 某金属被光照射发生了光电效应 实验测出了光电子的最大在做光电效应实验中 某金属被光照射发生了光电效应 实验测出了光电子的最大 初动能初动能与入射光的频率与入射光的频率 的关系如图所示 由实验图象不能求出的是的关系如图所示 由实验图象不能求出的是 A 该金属的逸出功 该金属的逸出功 B 该金属的极限频率 该金属的极限频率 C 单位时间内逸出的光电子数 单位时间内逸出的光电子数 D 普朗克常量 普朗克常量 解析 解析 根据爱因斯坦光电效应方程根据爱因斯坦光电效应方程 h W 任何一种金属的逸出功 任何一种金属的逸出功W一定 说一定 说 明明随随 的变化而变化 且是线性关系的变化而变化 且是线性关系 与与y ax b类似类似 直线的斜率等于普朗克常量 直线的斜率等于普朗克常量 D项正确 直线与纵轴的截距项正确 直线与纵轴的截距OC表示表示 0时的光电子逸出克服金属引力所做的功 即为该时的光电子逸出克服金属引力所做的功 即为该 金属的逸出功 金属的逸出功 A项正确 直线与横轴的截距项正确 直线与横轴的截距OA表示表示 0时的频率时的频率 即为金属的极 即为金属的极 限频率 限频率 B项正确 项正确 答案 答案 C 9 某红光的波长为 某红光的波长为6 35 10 7 m 求其能量子的值 求其能量子的值 解析 解析 根据公式根据公式 和和 h 得 得 c h h 3 13 10 19 J c 答案答案 3 13 10 19 J 爱因斯坦的科学成就爱因斯坦的科学成就 爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家 他是狭义相对论的重要发现者 他爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家 他是狭义相对论的重要发现者 他 对量子理论的创立具有重大的贡献 而广义相对论 亦即现代引力论的建立 则应全部归对量子理论的创立具有重大的贡献 而广义相对论 亦即现代引力论的建立 则应全部归 功于他 功于他 1900年普朗克为了解决黑体辐射的紫外灾难问题 提出了辐射的量子理论 即是光年普朗克为了解决黑体辐射的紫外灾难问题 提出了辐射的量子理论 即是光 辐射必须采取一种称作量子的波包形式 但是只有在爱因斯坦提出光子理论之后 人们才辐射必须采取一种称作量子的波包形式 但是只有在爱因斯坦提出光子理论之后 人们才 真正接受光可以以粒子即光子的形式存在 既然光波可以作为粒子而存在 那么电子等物真正接受光可以以粒子即光子的形式存在 既然光波可以作为粒子而存在 那么电子等物 质粒子能否以光波形式存在呢 这些都是量子理论发现的前奏 终其一生 爱因斯坦从未质粒子能否以光波形式存在呢 这些都是量子理论发现的前奏 终其一生 爱因斯坦从未 接受量子理论为终极理论 他认为量子力学只是一种唯象理论 而终极理论必须是决定性接受量子理论为终极理论 他认为量子力学只是一种唯象理论 而终极理论必须是决定性 的 的 狄拉克把狭义相对论和量子力学相结合 得到了极富成果的量子场论 量子场论是狄拉克把狭义相对论和量子力学相结合 得到了极富成果的量子场论 量子场论是 描述一切微观粒子的理论框架 从狄拉克方程可以推导出反粒子的概念 描述一切微观粒子的理论框架 从狄拉克方程可以推导出反粒子的概念 量子电动力学可能描述电子 光子 正电子的湮灭 创生和相互转变 人们由此而量子电动力学可能描述电子 光子 正电子的湮灭 创生和相互转变 人们由此而 发展出当代粒子物理学 发展出当代粒子物理学 爱因斯坦说过 如果他不发表狭义相对论 则在爱因斯坦说过 如果他不发表狭义相对论 则在5年之内必有他人发表 他接着说 年之内必有他人发表 他接着说 如果他不在如果他不在1915年发表广义相对论 则人们至少得等待年发表广义相对论 则人们至少得等待50年 这个估计是非常合情理的 年 这个估计是非常合情理的 广义相对论是狭义相对论和引力论相结合的成果 它的一个实验基础是伽利略在比萨斜塔广义相对论是狭义相对论和引力论相结合的成果 它的一个实验基础是伽利略在比萨斜塔 进行的自由落体实验 即引力质量和惯性质量的等效性 但是为了充分阐释其物理含义 进行的自由落体实验 即引力质量和惯性质量的等效性 但是为了充分阐释其物理含义 人们等待了人们等待了300年之久 也就是等待到广义相对论的发现 所以若不是爱因斯坦 再等待年之久 也就是等待到广义相对论的发现 所以若不是爱因斯坦 再等待50 年是很有可能的 年是很有可能的 爱因斯坦在布朗运动 作为激光机制的基础的辐射理论 玻色爱因斯坦在布朗运动 作为激光机制的基础的辐射理论 玻色 爱因斯坦统计及其爱因斯坦统计及其 凝聚现象都有关键性贡献 他和玻尔有关量子力学的论争是科学史上旷日持久的影响深远凝聚现象都有关键性贡献 他和玻尔有关量子力学的论争是科学史上旷日持久的影响深远 的事件 他坚信自然界中的一切相互作用都可统一成一种作用 统一场论是科学皇冠上的的事件 他坚信自然界中的一切相互作用都可统一成一种