1能量量子化2光的粒子性学业分层测评6

1、第17章1 能量量子化2 光 的粒子性学业分层测评6学业分层测评（六）（建议用时：45分钟）学业达标1.（多选）以下关于辐射强度与波长关系的说法中正确的是 （）A.物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B.当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C.当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的 光强度最强D.早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温 度最高【解析】由辐射强度随波长变化关系图知，随着温度的升高，各种波长的波的辐射强度都增加，而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波，选项B、C正确.【答案】BC2.频率为丫的光子，具有的能量为hv,动量为将这个光

2、子打在处于静 c止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，下列关 于光子散射的说法正确的是（）A .光子改变原来的运动方向，且传播速度变小B.光子改变原来的传播方向，但传播速度不变C.光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大D.由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长【解析】 碰撞后光子改变原来的运动方向，但传播速度大小不变，A错误， B正确；光子由于在与电子碰撞中损失能量，因而频率减小，即 v> J ,再由c =无产？2 S ,得到入< 血，C、D均错误.【答案】B3.（多选）如图17-1-12所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入

3、射光频率v的关系图象，由图象可知（）图 17-1-12A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于C.入射光的频率为w时，产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为2%时，产生的光电子的最大初动能为£【解析】 题中图象反映了光电子的最大初动能反与入射光频率y的关系， 根据爱因斯坦光电效应方程£k=/w-%o,知当入射光的频率恰为金属的截止频 率如时，光电子的最大初动能£k=0,此时有口0=仅，即该金属的逸出功等于 /V0,根据图线的物理意义，有伙=E,故选项A、B、D正确，而选项C错误.【答案】ABD4.（多选）美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，

4、发现在散射 的X射线中，除了与入射波长加相同的成分外，还有波长大于久的成分，这个 现象称为康普顿效应.关于康普顿效应，以下说法正确的是 （）A.康普顿效应说明光子具动量B.康普顿效应现象说明光具有波动性C.康普顿效应现象说明光具有粒子性D.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加【解析】 康普顿效应说明光具有粒子性，B项错误，A、C项正确；光子 与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部 分能量转移给电子，光子的能量会减少，D项错误.【答案】AC5.（多选）已知钙的逸出功是3.20 eV,对此理解正确的是（）【导学号：54472025A.钙中的电子脱离钙需做功3.20

5、eV8 .钙表面的电子脱离钙需做功3.20 eVC.钙只需吸收3.20W的能量就有电子逸出D.入射光子的能量必须大于3.20 eV才能发生光电效应【解析】逸出功是使电子脱离某种金属所做功的最小值，它等于金属表 面的电子脱离金属所做的功，故A错误，B正确；钙中的电子至少吸收3.20eV 的能量才可能逸出，C错误；由光电效应发生的条件知，D正确.9 .下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中错误的是（）【导学号：54472026A .微波是指波长在10 3 m到10 m之间的电磁波B .微波和声波一样都只能在介质中传播C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假

6、说【解析】 微波的波长范围是1 mm到10 m, A正确.微波能在真空中传 播，B不正确.黑体热辐射实际上是电磁辐射， C正确.普朗克在研究黑体的热 辐射问题时提出了能量子假说，D正确.【答案】B10 用不同频率的紫外线分别照射鸨和锌的表面而产生光电效应，可得到光 电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的Ek-v图象.已知鸨的逸出功是3.28 eV, 锌的逸出功是3.24 eV,若将二者的图线画在同一个 Ek-v坐标系中，用实线表示 鸨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是下图中的（）【导学号：54472027ABCD【解析】依据光电效应方程Ek = hv W0可知，Ek- v图线的斜率代表了普

7、朗克常量h,因此鸨和锌的Ek-V图线应该平行.图线的横截距代表了极限频率 W, 而卓=华,因此鸨的口大些.故正确答案为B.h【答案】B11 在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链， 在维持生态平衡方面发挥着重要作用.蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射 来发现老鼠的.假设老鼠的体温约 37 C,它发出的最强的热辐射的波长为Hn.根据热辐射理论，2min与辐射源的绝对温度T（T = 273+t）的关系近似为T Amin = 2.90X 10 3m-K.求老鼠发出最强的热辐射的波长.【解析】由TAmin= 2.90X10 3mK可得，老鼠发出最强的热辐射的波长2.90X10 3

8、而hn =t m =2.90X 10 3273+ 379.4X10 6m.12 在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置，如图17-1-13(a)所示，在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线， 如图(b)所示.则正确的是()【导学号：54472219图 17-1-13A.乙光的频率大于甲光的频率B.甲光的波长小于内光的波长C.丙光的光子能量小于甲光的光子能量D.乙光对应的光电子最大初动能小于内光的光电子最大初动能【解析】由爱因斯坦光电效应方程 Ek = h l W0及遏止电压的含义可知，h v-W0=eUc,结合题意与图象可以判断， W0相同，Ui>U2,则

9、三种色光的频率 为丫乙=丫丙>V甲，故内光子能量大于甲光子能量， C错误，同时判断乙光对应光 电子的最大初动能等于内光对应光电子的最大初动能，A正确，D错误，由 尸 别入乙=入丙 < 入甲，B错误.【答案】 A13 .经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为 940 pm处.根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为T加二2.90X 10 1 m K,由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h =6.63X 10 34 J s)【解析】人体表面的温度为2.90X 10 1 m K 2.90X10 1加 =940 X 10 6K-36 C.人

10、体辐射的能量子的值为c343X 108，=4=6.63* 10 X 940X 10 6 J =2.12X 10 22 J.【答案】36 C 2.12X 10 22 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，具广 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17-1-14所示，C为光电管，B极由金属钠制成(钠的极限波长为5.0X10 7 m).现 用波长为4.8X 10 7 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?求出从B极发出的光电子的最大初动能.若给予光电管足够大的正向电压时， 电路中光电流为10仙4则每秒射到 光电管B极的光子数至少为多少个?【导学号：54472220图 17-1-14【解析】(1)B极板上逸出光电子，相当于电源的正极，A为负极，故流过R的电流向左.c . cEkm = hh-