1、第十七章 波粒二象性2 光的粒子性1.關(guān)于光子和光電子，下列說法中正確的是（）a.光子就是光電子b.光電子是光電效應(yīng)中吸收光子后飛離金屬表面的電子c.真空中光子和光電子的速度都是光速cd.光電子和光子都帶負(fù)電荷解析：根據(jù)光子說，在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫作一個光量子，簡稱光子，故a錯誤；光電子是光電效應(yīng)中吸收光子后飛離金屬表面的電子，故b正確；真空中光子是光速c，而光電子的速度不是光速c，故c錯誤；光電子帶負(fù)電荷，光子不帶電，故d錯誤.故選b.答案：b2白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對太陽光散射的結(jié)果.美國物理學(xué)家康普頓由于在這方面的研究而榮獲了1927年的諾貝爾物

2、理學(xué)獎.假設(shè)一個運(yùn)動的光子和一個靜止的自由電子碰撞以后，電子向某一個方向運(yùn)動，光子沿另一方向散射出去，則這個散射光子跟原來的光子相比()a頻率變大b速度變小c光子能量變大 d波長變長解析：光子與自由電子碰撞時，遵守動量守恒和能量守恒，自由電子碰撞前靜止，碰撞后動量、能量增加，所以光子的動量、能量減小，故c錯誤；由、eh可知光子頻率變小，波長變長，故a錯誤，d正確；由于光子速度是不變的，故b錯誤.答案：d3用紫光照射某金屬恰可發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)改用較強(qiáng)的太陽光照射該金屬，則()a可能不發(fā)生光電效應(yīng)b逸出光電子的時間明顯變長c逸出光電子的最大初動能不變d單位時間逸出光電子的數(shù)目變小解析：由于太陽光中

3、含有紫光，所以照射該金屬時仍能發(fā)生光電效應(yīng)且逸出的光電子的最大初動能不變，a項(xiàng)錯誤，c項(xiàng)正確；產(chǎn)生光電效應(yīng)的時間幾乎是瞬時的，b項(xiàng)錯誤；又因?yàn)楣鈴?qiáng)變強(qiáng)，所以單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目變大，d項(xiàng)錯誤答案：c4.如圖所示，把一塊不帶電的鋅板連接在驗(yàn)電器上，當(dāng)用紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針偏轉(zhuǎn)一定角度，則（）a.鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶負(fù)電b.從鋅板逸出電子的動能都相等c.撤去光源，將毛皮摩擦過的橡膠棒與鋅板接觸，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針偏角不變d.撤去光源，將毛皮摩擦過的橡膠棒與鋅板接觸，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針偏角會變小解析：用紫外線照射鋅板，鋅板失去電子帶正電，驗(yàn)電器與鋅板相連，則驗(yàn)電器的金屬球和金屬指針帶正電，

4、故a錯誤；從鋅板逸出電子的動能不一定都相等，選項(xiàng)b錯誤；用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，則撤去光源，將毛皮摩擦過的橡膠棒與帶正電的鋅板接觸時，驗(yàn)電器指針偏角會變小，選項(xiàng)c錯誤，d正確.答案：d5用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動能ek隨入射光頻率變化的ek­圖象.已知鎢的逸出功是3.28 ev，鋅的逸出功是3.24 ev，若將二者的圖線畫在同一個ek­坐標(biāo)圖中，用實(shí)線表示鎢，用虛線表示鋅，則正確反映這一過程的圖是()解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程ekhw0可知，ek圖線的斜率代表了普朗克常量h，因此鎢和鋅的ek圖線應(yīng)該平行.圖線的橫軸截距代表了截

5、止頻率c，而c，因此鎢的c大些.綜上所述，b圖正確.答案：ba級抓基礎(chǔ)1.關(guān)于光束的強(qiáng)度、光束的能量及光子的能量的關(guān)系正確的說法是（）a.光強(qiáng)增大，光束能量也增大，光子能量也增大b.光強(qiáng)減弱，光束能量也減弱，光子能量不變c.光的波長越長，光束能量也越大，光子能量也越大d.光的波長越短，光束能量也越大，光子能量也越小解析：光子的能量由光的頻率決定，與光強(qiáng)無關(guān)；而光束的能量由光強(qiáng)決定，光強(qiáng)減弱，光束能量也減弱，故選項(xiàng)a錯誤，b正確；根據(jù)e可知，光的波長越長，光子能量也越小；光的波長越短，光子能量也越大；選項(xiàng)c、d錯誤.答案：b2科學(xué)研究證明，光子有能量也有動量，當(dāng)光子與電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)

6、移給了電子.假設(shè)光子與電子碰撞前的波長為，碰撞后的波長為，則碰撞過程中()a能量守恒，動量不守恒，且b能量不守恒，動量不守恒，且c能量守恒，動量守恒，且<d能量守恒，動量守恒，且>解析：光子與電子的碰撞過程中，系統(tǒng)不受外力，也沒有能量損失，故系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)能量也守恒，光子與電子碰撞后，電子能量增加，故光子能量減小，根據(jù)eh，光子的頻率減小，根據(jù)知，波長變長，即，c正確.答案：c3對于任何一種金屬，能發(fā)生光電效應(yīng)的條件是()a入射光的強(qiáng)度大于某一極限強(qiáng)度b入射光的波長大于某一極限波長c入射光照射時間大于某一極限時間d入射光的頻率不低于某一截止頻率答案：d4(多選)如圖所示是光電效

7、應(yīng)中光電子的最大初動能ek與入射光頻率的關(guān)系圖象從圖中可知()aek與成正比b入射光頻率必須大于或等于截止頻率c時，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)c對同一種金屬而言，ek僅與有關(guān)dek與入射光強(qiáng)度成正比解析：由ekhw0知b、c正確，a、d錯誤答案：bcb級提能力5現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為a>b>c.用b光束照射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應(yīng)若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定()aa光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)bc光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)ca光束照射時，釋放出的光電子數(shù)目最多dc光束照射時，釋放出的光電子的最大初動能最小解析：由a、b、c三束單色光的波長關(guān)系a>b

8、>c及波長、頻率的關(guān)系知：三束單色光的頻率關(guān)系為：a<b<c.故當(dāng)b光束恰能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，a光束必然不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，c光束必然能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，a對，b錯；又因?yàn)榘l(fā)生光電效應(yīng)時釋放的光電子數(shù)目與光照強(qiáng)度有關(guān)，光照越強(qiáng)，光電子數(shù)目越多，由于光照強(qiáng)度未知，所以光電子數(shù)目無法判斷，c錯；光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，頻率越高，最大初動能越大，所以c光束照射時釋放出的電子的最大初動能最大，d錯故正確選項(xiàng)為a.答案：a6(多選)已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的截止頻率為c，則()a當(dāng)用頻率為2c的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子b當(dāng)用頻率為2c的單色光照射

9、該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hcc當(dāng)入射光的頻率大于c時，若增大，則逸出功增大d當(dāng)入射光的頻率大于c時，若增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍解析：因入射光的頻率大于極限頻率時會產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以a正確；因?yàn)榻饘俚臉O限頻率為c，所以逸出功w0hc，再由ekhw0得，ek2hchchc，故b正確；因?yàn)橐莩龉κ枪怆娮忧『靡莩鰰r需要做的功，對于同種金屬是恒定的，故c錯誤；由ekhw0hhch(c)可得，當(dāng)增大一倍時：2，故d錯誤答案：ab7.如圖所示，是研究光電效應(yīng)的電路圖，對于某金屬用綠光照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則以下說法正確的是（）a.將滑動變阻器滑動片向右移動，電流表的示數(shù)一

10、定增大b.如果改用紫光照射該金屬時，電流表無示數(shù)c.將k極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照射時，電流表的示數(shù)一定增大d.將電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照射時，將滑動變阻器滑動片向右移動一些，電流表的讀數(shù)可能不為零解析：滑動變阻器滑片向右移動，電壓雖然增大，但若已達(dá)到飽和電流，則電流表的示數(shù)可能不變，故a錯誤；如果改用紫光照射該金屬時，因頻率的增加，導(dǎo)致光電子最大初動能增加，則電流表一定有示數(shù)，故b錯誤；將k極換成逸出功小的金屬板，仍用相同的綠光照射時，則光電子的最大初動能增加，但單位時間里通過金屬表面的光子數(shù)沒有變化，因而單位時間里從金屬表面逸出的光電子也不變，飽和電流不會變化，則電

11、流表的示數(shù)不一定增大，故c錯誤；電源的正負(fù)極調(diào)換，仍用相同的綠光照射時，將滑動變阻器滑片向右移一些，此時的電壓仍小于反向截止電壓，則電流表仍可能有示數(shù)，故d正確.答案：d8圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極k和陽極a上的電壓的關(guān)系圖象，下列說法不正確的是()圖甲圖乙a由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大b由圖線、可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定c遏止電壓越大，說明從該金屬中逃出來的光電子的最大初動能越大d不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強(qiáng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)解析：由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，故a說法正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程可得： ekmhvw0euc，可知入射光頻率越大，最大初動能越大，遏止電壓越大，可知對于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，故b說法正確；根據(jù)最大初動能： ekmeuc中，遏止電壓越大，說明從該金屬中逃出來的光電子的最大初動能越大，故c說法正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于截止頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故d說法錯誤.所以選d.答案：d9.我國自行研制的一種大型激光器，能發(fā)出頻率為、功率為p0的高純度和高亮度激光.如圖所示，光電管