高中物理人教版选修35课时跟踪检测（二十四）能量量子化光的粒子性

课时跟踪检测（二十四）能量量子化光的粒子性一、单项选择题1．关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是()A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色解析：选B一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，选项A错误，选项B正确；选项C描述的是黑体辐射的特性，选项C错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，选项D错误。2．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量取6.63×10－34J·s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A．2.3×10－18W B．3.8×10－19WC．7.0×10－10W D．1.2×10－18W解析：选A因只要每秒有6个绿光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察觉，所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝eq\f(E,1)，式中E＝6ε，又ε＝hν＝heq\f(c,λ)，可解得P＝6×eq\f(6.63×10－34×3×108,530×10－9)W≈2.3×10－18W。A正确。3．下列利用光子说对光电效应的解释正确的是()A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累能量后，总能逸出成为光电子解析：选A根据光子说，金属中的一个电子一次只能吸收一个光子，只有所吸收的光子频率大于金属的截止频率，电子才能逃离金属表面，成为光电子，且光子的吸收是瞬时的，不需时间的积累，故只有选项A正确。4．频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm。改为频率为2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()A．Ekm－hν B．2EkmC．Ekm＋hν D．Ekm＋2hν解析：选C根据爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0，若入射光频率变为2ν，则Ekm′＝h·2ν－W0＝2hν－(hν－Ekm)＝hν＋Ekm，故选C。5.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析：选B由题图说明丙光对应的光电子的最大初动能最大，即丙光的频率最高(波长最小)，B项正确，D项错误；甲光和乙光的频率相同，A项错误；由于是同一光电管，所以乙光、丙光对应的截止频率是一样的，C项错误。二、多项选择题6.如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是()A．入射光太弱B．入射光波长太长C．光照时间短D．电源正负极接反解析：选BD入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确。7．下列说法中正确的是()A．光子射到金属表面时，可能有电子发出B．光子射到金属表面时，一定有电子发出C．电子轰击金属表面时，可能有光子发出D．电子轰击金属表面时，一定没有光子发出解析：选AC光的频率需达到一定值时，照射到金属表面才会有电子发出；如果电子能量不够大，轰击金属表面就不会有光子发出。因此，选A、C。8．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)。由图可知()A．该金属的截止频率为4.27×1014HzB．该金属的截止频率为5.5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5eV解析：选AC由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，题图中横轴的截距为该金属的截止频率，A对，B错；图线的斜率表示普朗克常量h，C对；该金属的逸出功为当ν＝0时W0＝－Ek，D错。9．用同一频率的光照射到甲、乙两种不同的金属上，它们释放的光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为R甲∶R乙＝3∶1，则下列说法中正确的是()A．两种金属的逸出功之比为3∶1B．两种光电子的速度大小之比为3∶1C．两种金属的逸出功之比为1∶3D．两种光电子的动量大小之比为3∶1解析：选BD光电子在磁场中做匀速圆周运动，由evB＝meq\f(v2,R)得R＝eq\f(mv,eB)，动量大小和速度大小均和环绕半径成正比，选项B、D正确；光电子的最大初动能之比为9∶1，由爱因斯坦光电效应方程可得：金属的逸出功W0＝hν－eq\f(1,2)mv2，所以两种金属的逸出功的比值不确定，选项A、C错误。三、非选择题10．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λ<λ0)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：由金属的逸出功W0＝hν0＝heq\f(c,λ0)，又eUc＝Ek，且Ek＝hν－W0，ν＝eq\f(c,λ)，所以遏止电压Uc＝eq\f(hc,eλ)－eq\f(hc,eλ0)。答案：heq\f(c,λ0)eq\f(hc,eλ)－eq\f(hc,eλ0)11．用频率为1.00×1015Hz的紫外线照射钠的表面，释放出来的光电子的最大初动能为1.86eV，求钠发生光电效应的极限频率。普朗克常量为6.63×10－34J·s。解析：根据光电效应方程hν＝Ek＋W0可得钠的逸出功W0＝hν－Ek＝6.63×10－34