高二物理选修3-5第十七章波粒二象性 第二节 光的粒子性 每课一练教师版

1、.第十七章 波粒二象性第二节 光的粒子性 每课一练班别 姓名 学号 1分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1 :2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么此金属板的逸出功为A.B.C. D.2光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有_填“粒子性或“波动性甲图中金属片张开是因为验电器带_填“正或“负电，假设改用强度较弱的紫外线照射锌板_填“能或“不能使金属片张开；乙图中1_填“>“<或“3.小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示。普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。1图甲中电极A为光电管的选

2、填“阴极或“阳极; 2实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，那么铷的截止频率c=Hz，逸出功W0=J; 3假如实验中入射光的频率=7.00×1014 Hz，那么产生的光电子的最大初动能Ek=J。 4如下图，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零。1求此光阴电子的最大初动能的大小。2求该阴极材料的逸出功。5如下图，阴极K用极限波长00.66m的金属铯制成，用波

3、长0.50m的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流到达饱和，电流表示数为0.64A，求：1每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。2假如把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。6用频率为v但强度不同的甲乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如下图，由图可知，_选填甲或乙光的强度大，普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0那么光电子的最大初动能为_。7钙和钾的截止极限频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生了光电效

4、应。用W表示金属中的电子抑制金属的逸出功，那么有W钙_W钾；用Ek表示从金属外表逸出的光电子的最大初动能，那么有Ek钙_Ek钾。选填“>、“<或“=8在某次光电效应实验中，得到的遏制电压u0与入射光的频率v的关系如下图，假设该直线的斜率为k、横截距为b，电子电荷量的绝对值为e，那么普朗克常量可表示为_，所用材料的逸出功可表示为_。9如下图，一静电计与锌板相连，在A处用一紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角。a此时锌板带正电，静电计带_电填“正或“负；b使静电计指针回到零，再用一样强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转。此时假如增大入射黄光的照射强度，那么可观察到静电计指

5、针_填“有或“无偏转。10如下图是做光电效应实验的装置简图在抽成真空的玻璃管内，K为阴极用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9 eV，A为阳极。在a、b间不接任何电源，用频率为高于铯的极限频率的单色光照射阴极K，会发现电流表指针有偏转。这时，假设在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极，并使a、b间电压从零开场逐渐增大，发现当电压表的示数增大到2.1 V时，电流表的示数刚好减小到零。求：1a、b间未接直流电源时，通过电流表的电流方向；2从阴极K发出的光电子的最大初动能Ek是多少焦？3入射单色光的频率是多少？112019·新课标全国卷在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光a

6、、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。以下说法正确的选项是 A假设a>b，那么一定有Ua<UbB假设a>b，那么一定有Eka>EkbC假设Ua<Ub，那么一定有Eka<EkbD假设a>b，那么一定有haEka>hbEkb122019·全国新课标卷现用某一光电管进展光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。以下说法正确的选项是 A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C入射光的频率变高，光电子的最大初动能

7、变大D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关1. 【答案】A【解析】由光电效应方程Ek1W0.Ek2W0，又因为Ek22Ek1.联立解得W.2. 【答案】粒子性正能>【解析】光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有粒子性；图甲中金属片张开是因为验电器带正电；假设改用强度较弱的紫外线照射锌板一定能使验电器张开；图乙中h1>h，所以1>.3. 【答案】1阳极25.15×10143.41×10-1931.23×10-19【解析】1在光电效应中，电子向A极运动，故电极A为光电管的阳

8、极。2由题图可知，铷的截止频率c为5.15×1014 Hz，逸出功W0=hc=6.63×10-34×5.15×1014 J3.41×10-19 J。3当入射光的频率为=7.00×1014 Hz时，由Ekm=h-hc得，光电子的最大初动能为Ekm=6.63×10-34×7.00-5.15×1014 J1.23×10-19 J。4 【答案】10.6 eV21.9 eV【解析】设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0。当反向电压到达U0.60 V以后，具有最

9、大初动能的光电子达不到阳极，因此eUEk由光电效应方程：EkhW0由以上二式：Ek0.6 eV，W01.9 eV。5. 【答案】14.0×1012个9.6×1020J28×1012个 9.6×1020J【解析】饱和电流的值I与每秒内阴极发射的电子数的关系是Ine。电子从阴极K飞出的最大初动能EkhW，电子从阴极K飞向阳极A时，还会被电场加速，使其动能进一步增大。1当阴极发射的光电子全部到达阳极A时，光电流到达饱和，由电流可知每秒到达阴极的电子数，即每秒发射的电子数。n4.0×1012个根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为EkhW6.63&

10、#215;1034×3×108×J9.6×1020J2假如照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒发射的光电子数为n2n8×1012个。光电子的最大初动能仍然是mv29.6×1020J。6甲 hvW0【解析】根据光的强度越强，那么光电子数目越多，对应的光电流越大，即可断定甲光的强度较大；由光电效应方程mv2=hvW0，可知，电子的最大初动能Ekm=hvW0。7> <【解析】根据金属的逸出功W0=hvc，知逸出功与截止频率成正比，那么W钙>W钾；根据爱因斯坦光电效应方程得：Ek=hvW0，又W0=hv

11、c，联立得：Ek=hvhvc，那么得Ek钙<Ek钾。8ek keb【解析】根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hvW，任何一种金属的逸出功W一定，说明Ek随频率f的变化而变化，且是线性关系与y=ax+b类似，直线的斜率等于普朗克恒量，由于：Ek=eUe所以：eUe=hvW，由图可得Ue=kb，整理得：h=ek；Ek=hvW，Ek=0时有hv0W=0，所以逸出功W=keb。9正 无【解析】1用弧光灯照射锌板，发生光电效应，发出光电子，锌板和验电器带正电。2使静电计指针回到零，再用一样光照强度的钠灯发出的黄光照射锌版，静电计指针无偏转，说明了黄色光不能使锌板发生光电效应；当增大入射黄光的照射强度，也不能发生光电效应。故静电计的指针不偏转。1017.56 eV 243.44 eV1原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子的能量为13.606.04=7.56 eV，当光子能量等于逸出功时，恰好发生光电效应，所以逸出功W0=7.56 eV2从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子能量为54.43.4 eV=51 eV，根据光电效应方程得，最大初动能Ekm=hvW0=517.56=43.44 eV11BC【解析】由爱因斯坦光电效应方程，又由动能定理有，当时，A错误，B正确；假设，那么有，C正确；同