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文檔簡(jiǎn)介

2023年高考物理總復(fù)習(xí)《光的粒子性》練習(xí)卷

一.選擇題(共14小題)

1.氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Ha、Hp、內(nèi)和HS,都是氫原子中電子從量子數(shù)

n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光,它們?cè)谡婵罩械牟ㄩL(zhǎng)由長(zhǎng)到短,可以判定

()

A.Ha對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小

B.同一介質(zhì)對(duì)Ha的折射率最大

C.同一介質(zhì)中Ht;的傳播速度最大

D.用Hy照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則HR也一定能

2.用波長(zhǎng)為300nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.28X10?,已知

普朗克常量為6.63X10-34J.S,真空中的光速為3.00X108m.s1能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的

單色光的最低頻率約為()

A.1X1014HZB.8X10I4HZC.2X1015HZD.8X10I5HZ

3.已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73X?4HZ和5.44X10MHZ,在某種單色光的照射下兩

種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子,鈣逸出的光電

子具有較大的()

A.波長(zhǎng)B.頻率C.能量D.動(dòng)量

4.以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)

光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí),用強(qiáng)激光照射

金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成

多光子電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖.用頻率為v的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng).換

用同樣頻率為v的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,

即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng),

逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減??;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下

列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)()

C.U=2hv-WD.u=5hVW

ee2ee

5.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓

之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出()

B.乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)

C.乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率

D.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能

6.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是()

A.當(dāng)用綠光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),則改用紅光照射時(shí)也必定能發(fā)生光電效應(yīng)

B.當(dāng)用綠光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),則改用紫光照射時(shí)也必定能發(fā)生光電效應(yīng)

C.某單色光束照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)將光束的光強(qiáng)減小一倍,則有可能

不再發(fā)生光電效應(yīng)

D.某單色光束照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)將光束的光強(qiáng)增大。則產(chǎn)生的每個(gè)

光電子的能量增大

7.人眼對(duì)綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí),只要每秒有6個(gè)綠

光的光子射入瞳孔,眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63X1CT34J.S,光速為3。XI08m;S,

則人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是()

A.2.3X10l8WB.3.8X10-19WC.7.0X1048WD.1.2X1048W

8.分別用波長(zhǎng)為入和3人的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:

4

2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為()

A.AMB.c.3hc入4HA

2x3x4hcD.5c

9.甲束激光的波長(zhǎng)為入i,乙束激光的波長(zhǎng)為入2,以h表示普朗克常量,c表示光速,則甲

中光子的能量與乙中光子的能量之差Ei-E2()

入9一人1

A.he?一?1B.A.-2—L

入]入2cX1X2

c.£(入2-入1)D.he(入2-入1)

h

10.如圖所示,當(dāng)電鍵S斷開時(shí),用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀

數(shù)不為零.合上電鍵,調(diào)節(jié)滑線變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)

仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)、電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的

0.6eVC.2.5eVD.3.1eV

11.已知用頻率為v的單色光照射某金屬表面時(shí),溢出的光電子的最大初動(dòng)能為E,則要使

此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率應(yīng)為()

A.v--B.v+—C.v+EhD.v-Eh

hh

12.用藍(lán)光照射某一金屬表面時(shí),產(chǎn)生光電效應(yīng):用綠光照射時(shí)不產(chǎn)生光電效應(yīng)。用下列各

色光分別照射時(shí),能產(chǎn)生光電效應(yīng)的是()

A.紅光B.橙光C.黃光D.紫光

13.下列實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證了光具有粒子性的是()

A.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)

B.密立根油滴實(shí)驗(yàn)

C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

D.康普頓散射實(shí)驗(yàn)

14.圖中各儀器均完好,有一束單色光照射到光電管的陰極上,閉合開關(guān)后,即使將可變電

阻R的阻值調(diào)為零,檢流計(jì)嫦中仍無電流通過,電路中沒有光電流的原因可能是()

A.入射光線的強(qiáng)度不夠B.照射時(shí)間不夠長(zhǎng)

C.電源的正負(fù)極接反了D.入射光的波長(zhǎng)不夠短

二.多選題(共5小題)

15.三束單色光1、2和3的波長(zhǎng)分別為人1、入2和入3(入1>入2>心)。分別用這三束光照射同

一種金屬。已知用光束2照射時(shí),恰能產(chǎn)生光電子。下列說法正確的是()

A.用光束1照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子

B.用光束3照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子

C.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多

D.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大

16.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5Xl(f6m,功率為5.0X1()3W的連續(xù)激光.已知可見光

波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為107m,普朗克常量h=6.63Xl()34j.s,該激光器發(fā)出的()

A.是紫外線

B.是紅外線

C.光子能量約為1.3X10叼

D.光子數(shù)約為每秒3.8X1016個(gè)

17.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,下列表述正確的是()

A.光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大

B.入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流

C.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子

18.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:對(duì)于某種金屬()

A.無論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B.無論光的頻率多低,只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)

C.超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小

D.超過極限頻率的入射光頻率越高,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大

19.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示,則下面說法中正確的是()

驗(yàn)電器鋅板

A.用紫外光照射鋅板,驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B.用紅色光照射鋅板,驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.鋅板帶的是負(fù)電荷

D.使驗(yàn)電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷

三.填空題(共1小題)

20.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,如果實(shí)驗(yàn)儀器及線路完好,當(dāng)光照射到光電管上時(shí),靈敏電流計(jì)中

沒有電流通過,可能的原因是:.

四.解答題(共1小題)

21.如圖所示,用導(dǎo)線將驗(yàn)電器與潔凈鋅板連接,觸摸鋅板使驗(yàn)電器指示歸零.用紫外線照

射鋅板,驗(yàn)電器指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器

指針張角減小,此現(xiàn)象說明鋅板帶電(選填寫“正”或"負(fù)”);若改用紅外線重

復(fù)上實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針根本不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明金屬鋅的極限頻率紅外

線(選填“大于”或“小于”).

2023年高考物理總復(fù)習(xí)《光的粒子性》練習(xí)卷

參考答案與試題解析

一.選擇題(共14小題)

1.氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Ha、Hp、HY和H$,都是氫原子中電子從量子數(shù)

n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光,它們?cè)谡婵罩械牟ㄩL(zhǎng)由長(zhǎng)到短,可以判定

()

A.Ha對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小

B.同一介質(zhì)對(duì)Ha的折射率最大

C.同一介質(zhì)中Hb的傳播速度最大

D.用Hy照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則H。也一定能

【分析】由波長(zhǎng)與頻率關(guān)系,可判定四條譜線的頻率高低,從而確定其的能量大小,再

結(jié)合躍遷過程中,釋放能量即為前后能級(jí)之差,并由能量大小,來判定折射率的高低,

再由v=£,來確定傳播速度的大??;最后依據(jù)入射光的頻率不小于極限頻率時(shí),才會(huì)發(fā)

n

生光電效應(yīng)現(xiàn)象。

【解答】解:A、四條譜線Ha、H(?、Hy和Hs,在真空中的波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短,根據(jù)丫年,

可知,四條譜線Ha、H。、Hy和H6,的頻率是由低到高;那么它們的能量也是由小到大,

而△E=Em-En=hy,則Ha對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小,故A正確;

B、當(dāng)在同一介質(zhì),由于Hs,能量最大,那么其的折射率也最大,而對(duì)Ha的折射率最

小,故B錯(cuò)誤;

C、在同一介質(zhì)中,Hs的折射率最大,由丫=2,可知,其傳播速度最小,故C錯(cuò)誤;

n

D、若用Hy照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),由于Hp的能量小于Hy,即Hp的頻率小于

Hy,依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件,其入射頻率不小于極限頻率則Hp不一定能,故D錯(cuò)誤;

故選:Ao

【點(diǎn)評(píng)】考查躍遷過程中能級(jí)的高低,掌握頻率的大小與折射率的高低的關(guān)系,理解光

電效應(yīng)發(fā)生條件。

2.用波長(zhǎng)為300nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.28X10-1打,已知

普朗克常量為6.63X1034j.s,真空中的光速為3.00Xl()8m.sI,能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的

單色光的最低頻率約為()

A.1X1014HZB.8X10l4HzC.2X1015HZD.8X10I5HZ

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程:EK=hy-Wo,和逸出功Wo=hyo直接進(jìn)行求解即可。

【解答】解:根據(jù)光電效應(yīng)方程:EKm=hY-Wo

光速、波長(zhǎng)、頻率之間關(guān)系為:丫=等

A

343X1Q1

將數(shù)據(jù),代入上式,則有:Wo^hy-EKm=6.63X10J?sX-_s-1.28X10

300XIO-9

-19J=5.35X10'19J

根據(jù)逸出功Wo=hyo,得:

丫0=包=5:一35X10.J9-8x04Hz;

h6.63X10-34

故選:Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單,但是學(xué)生在學(xué)習(xí)中要牢記公式以及物理量之間的關(guān)系,

同時(shí)注意逸出功計(jì)算時(shí)的單位,及運(yùn)算的準(zhǔn)確性。

3.已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73X1(}I4HZ和5.44X@4HZ,在某種單色光的照射下兩

種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子,鈣逸出的光電

子具有較大的()

A.波長(zhǎng)B.頻率C.能量D.動(dòng)量

【分析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式,分析鈣逸出的光電子波長(zhǎng)、頻率、能量和動(dòng)

量大小.金屬的逸出功Wo=hYc,ye是金屬的截止頻率.

【解答】解:根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得:

Ek=hy-Wo,

又Wo=hyc

聯(lián)立得:Ek=hy-hyc,

據(jù)題:鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大,由上式可知:從鈣表面逸出的光電子最大初動(dòng)

能較小,由嬴,可知該光電子的動(dòng)量較小,根據(jù)入=者可知,波長(zhǎng)較大,則頻

率較小。故A正確,BCD錯(cuò)誤。

故選:Ao

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)方程,明確光電子的動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系、物質(zhì)

波的波長(zhǎng)與動(dòng)量的關(guān)系A(chǔ)=A.

P

4.以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)

光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí),用強(qiáng)激光照射

金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成

多光子電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖.用頻率為v的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng).換

用同樣頻率為v的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,

即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng),

逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減??;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下

列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)()

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W,以及Ekm=eU進(jìn)行分析.

【解答】解:根據(jù)題意知,一個(gè)電子吸收一個(gè)光子不能發(fā)生光電效應(yīng),換用同樣頻率為

v的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng),即吸收的光子能量為nhv,n=2,3,4-

則有:eU=nhv-W,解得u:U啊上.知B正確,A、C、D錯(cuò)誤。

ee

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握光電效應(yīng)方程,知道最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系.

5.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓

之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示。則可判斷出()

A.甲光的頻率大于乙光的頻率

B.乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)

C.乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率

D.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能

【分析】光電管加正向電壓情況:P右移時(shí),參與導(dǎo)電的光電子數(shù)增加;P移到某一位置

時(shí),所有逸出的光電子都剛參與了導(dǎo)電,光電流恰達(dá)最大值;P再右移時(shí),光電流不能

再增大。

光電管加反向電壓情況:P右移時(shí),參與導(dǎo)電的光電子數(shù)減少;P移到某一位置時(shí),所有

逸出的光電子都剛不參與了導(dǎo)電,光電流恰為零,此時(shí)光電管兩端加的電壓為截止電壓,

對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率;P再右移時(shí),光電流始終為零。elJ截=/mv:=hY-W,入

射光的頻率越高,對(duì)應(yīng)的截止電壓U截越大。從圖象中看出,丙光對(duì)應(yīng)的截止電壓U截

最大,所以丙光的頻率最高,丙光的波長(zhǎng)最短,丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能也最大。

UC1UC2

4三

,.尸I,尸尸

I_I1,?~

正向電壓反向電壓

【解答】解:A、根據(jù)eU截=/mv:=hY-W,入射光的頻率越高,對(duì)應(yīng)的截止電壓U截

越大。甲光、乙光的截止電壓相等,所以甲光、乙光的頻率相等;故A錯(cuò)誤。

B、丙光的截止電壓大于乙光的截止電壓,所以丙光的頻率大于乙光的頻率,則乙光的波

長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng);

故B正確。

C、丙的頻率最大,甲乙頻率相同,且均小于丙的頻率,但它們的截止頻率都相等,故C

錯(cuò)誤.

D、丙光的截止電壓大于甲光的截止電壓,所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的

光電子最大初動(dòng)能。故D錯(cuò)誤。

故選:Bo

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握截止電壓、截止頻率,以及理解光電效應(yīng)方程

12

eU截=qmv『hY7。

6.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是()

A.當(dāng)用綠光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),則改用紅光照射時(shí)也必定能發(fā)生光電效應(yīng)

B.當(dāng)用綠光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),則改用紫光照射時(shí)也必定能發(fā)生光電效應(yīng)

C.某單色光束照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)將光束的光強(qiáng)減小一倍,則有可能

不再發(fā)生光電效應(yīng)

D.某單色光束照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)將光束的光強(qiáng)增大。則產(chǎn)生的每個(gè)

光電子的能量增大

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件:入射光的頻率不小于極限頻率,再根據(jù)光越強(qiáng),光子

數(shù)目越多,百光的頻率不變,從而即可求解。

【解答】解:AB、只有當(dāng)入射光的頻率大于或等于極限頻率時(shí),才能發(fā)生光電效應(yīng),當(dāng)

用綠光照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),若改用紅光照射時(shí),不一定能發(fā)生光電效應(yīng),因

為紅光的頻率小于綠光的頻率,當(dāng)改用紫光照射時(shí)也必定能發(fā)生光電效應(yīng),原因是紫光

的頻率大于綠光的頻率,故A錯(cuò)誤,B正確;

C、某單色光束照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)將光束的光強(qiáng)減小一倍,則光子數(shù)

目會(huì)減小,而光的頻率仍不變,則一定能發(fā)生光電效應(yīng),故C錯(cuò)誤;

D、某單色光束照射某金屬表面時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)將光束的光強(qiáng)增大,則光子數(shù)目會(huì)

減小,而光的頻率仍不變,那么產(chǎn)生的光電子的能量最大值不變,即使入射光的能量增

大,也不是每個(gè)光電子的能量增大,故D錯(cuò)誤;

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件,以及掌握光強(qiáng)與頻率無關(guān),理解逸出功

是擺脫束縛所需要的最小能量,從而理解最大初動(dòng)能的含義。

7.人眼對(duì)綠光最為敏感。正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí),只要每秒有6個(gè)綠

光的光子射入瞳孔,眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63Xl(f34j.s,光速為3.0Xl()8m/s,

則人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是()

A.2.3X10I8WB.3.8X10-19WC.7.0X1048WD.1.2X10'48W

【分析】根據(jù)E=hv求出光子的能量,每秒鐘最少有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔,從而求

出每秒鐘射入瞳孔的能量即可.

【解答】解:綠光光子能量E=hv=Il£=3.8X10i9j。

每秒鐘最少有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔,

所以p=^E=2.3XIOI8W

1

故選:Ao

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了光子能量公式的直接應(yīng)用,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.

8.分別用波長(zhǎng)為人和3人的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:

4

2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為()

A.AMB.C.3hc入D.4h.

2X3X4hc5c

【分析】根據(jù)光速、頻率、波長(zhǎng)之間的關(guān)系可知光子的能量為E升,然后根據(jù)愛因斯

坦光電效應(yīng)方程,即可求解.

【解答】解:光子能量為:E與①

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能為:E華-W②

kA,

根據(jù)題意:入1=入,\X,>Eki:EK2=1:2③

24

聯(lián)立①②③可得逸出華,故ACD錯(cuò)誤,B正確。

3人

故選:B。

【點(diǎn)評(píng)】本題比較簡(jiǎn)單,但是涉及物理量比較多,在應(yīng)用公式的同時(shí)要理清物理量之間

的關(guān)系.

9.甲束激光的波長(zhǎng)為入1,乙束激光的波長(zhǎng)為入2,以h表示普朗克常量,C表示光速,則甲

中光子的能量與乙中光子的能量之差El-E2()

A.hc?廣、―!-B.8?一?—!-

入1入2C入1入2

C.£(入2-Ai)D.he(入2-入I)

h

【分析】根據(jù)E=hv,結(jié)合v=C,求出光子的能量,從而即可求解。

【解答】解:根據(jù)光子的能量為:E=hv=h$,

那么甲中光子的能量為:Ei=

乙中光子的能量為:E2=h-2-

入2

c入2—入1

則甲中光子的能量與乙中光子的能量之差為:Ei-E2=-h-=c_=hc?,--

入2入]入2

故A正確,BCD錯(cuò)誤;

故選:A,

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系,以及掌握光子的能量公式E=hv,并

能靈活運(yùn)用。

10.如圖所示,當(dāng)電鍵S斷開時(shí),用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀

數(shù)不為零.合上電鍵,調(diào)節(jié)滑線變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)

仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)一,電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的

C.2.5eVD.3.1eV

【分析】光電子射出后,有一定的動(dòng)能,若能夠到達(dá)另一極板則電流表有示數(shù),當(dāng)恰好

不能達(dá)到時(shí),說明電子射出的初動(dòng)能恰好克服電場(chǎng)力做功,然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)

方程即可正確解答.

【解答】解:根據(jù)題意光電子的初動(dòng)能為:Ek=qU=0.6eV

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有:W=hv-Ek=2.5eV-0.6eV=1.9eV,故BCD錯(cuò)誤,A正

確。

故選:A。

【點(diǎn)評(píng)】正確理解該實(shí)驗(yàn)的原理和光電效應(yīng)方程中各個(gè)物理量的含義是解答本題的關(guān)鍵.

11.已知用頻率為v的單色光照射某金屬表面時(shí),溢出的光電子的最大初動(dòng)能為E,則要使

此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率應(yīng)為()

A.v-旦B.v+旦C.v+EhD.v-Eh

hh

【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W,而w=hvo,從而即可求出極限頻率。

【解答】解:用頻率為v的光照射某種金屬時(shí)會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),且光電子最大初動(dòng)能為E,

根據(jù)光電效應(yīng)方程:

E=hv-W,

而W=hvo,

則該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率為:vo=v-E,故A正確,BCD錯(cuò)誤;

h

故選:Ao

【點(diǎn)評(píng)】該題考查光電效應(yīng)方程的內(nèi)容,及理解極限頻率與逸出功的關(guān)系。

12.用藍(lán)光照射某一金屬表面時(shí),產(chǎn)生光電效應(yīng):用綠光照射時(shí)不產(chǎn)生光電效應(yīng)。用下列各

色光分別照射時(shí),能產(chǎn)生光電效應(yīng)的是()

A.紅光B.橙光C.黃光D.紫光

【分析】發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率,并依據(jù)紅光的頻率

最小,而紫光的最大,從而即可求解。

【解答】解:綠光照射某金屬時(shí)不產(chǎn)生光電效應(yīng),換用入射頻率較小的光照射時(shí)更不可

能產(chǎn)生光電效應(yīng),若換用入射頻率較大的金屬時(shí)可能產(chǎn)生光電效應(yīng),而紅光,橙光,黃

光的頻率均小于綠光,紫光的頻率大于綠光,所以紫光能產(chǎn)生光電效應(yīng),故ABC錯(cuò)誤,

D正確;

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】記住發(fā)生光電效應(yīng)的條件:入射光的頻率大于金屬的極限頻率,同時(shí)掌握可見

光中各種光的頻率高低。

13.下列實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證了光具有粒子性的是()

A.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)

B.密立根油滴實(shí)驗(yàn)

C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

D.康普頓散射實(shí)驗(yàn)

【分析】根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的意義,即可分析,光是否具有粒子性。

【解答】解:A、盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn),提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故A錯(cuò)誤;

B、密立根油滴實(shí)驗(yàn),測(cè)量出電子的電量,故B錯(cuò)誤;

C、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),說明光具有波動(dòng)性,故C錯(cuò)誤;

D、康普頓散射實(shí)驗(yàn),說明光具有粒子性,故D正確;

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】考查光的粒子性,波動(dòng)性,并理解密立根油滴實(shí)驗(yàn)與盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)

的作用,注意粒子性與波動(dòng)性的聯(lián)系與區(qū)別。

14.圖中各儀器均完好,有一束單色光照射到光電管的陰極上,閉合開關(guān)后,即使將可變電

阻R的阻值調(diào)為零,檢流計(jì)⑥中仍無電流通過,電路中沒有光電流的原因可能是()

A.入射光線的強(qiáng)度不夠B.照射時(shí)間不夠長(zhǎng)

C.電源的正負(fù)極接反了D.入射光的波長(zhǎng)不夠短

【分析】根據(jù)電路圖判定正向電壓,還是反向電壓,結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生條件:入射光的

頻率不小于金屬的極限頻率,及頻率越高的波長(zhǎng)越短,從而即可求解。

【解答】解:由題目電路圖可知,光電管兩端是接入的正向電壓,當(dāng)將可變電阻R的阻

值調(diào)為零,即正向電壓達(dá)到最大,檢流計(jì)G中仍無電流通過,說明光電管中沒有光電子

逸出,即沒有發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,只有增大入射光的頻率,也可縮短入射光的波長(zhǎng),光

電效應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生與入射光的強(qiáng)弱無關(guān),與光照時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān),但與電源的反向電壓

有關(guān),故ABC錯(cuò)誤,D正確;

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】考查光電效應(yīng)現(xiàn)象,掌握其發(fā)生條件,理解光的強(qiáng)弱與頻率無關(guān),及注意波長(zhǎng)

與頻率的關(guān)系,同時(shí)知道正向電壓與反向電壓的含義。

二.多選題(共5小題)

15.三束單色光1、2和3的波長(zhǎng)分別為人1、入2和Q(AI>A2>A3)?分別用這三束光照射同

一種金屬。已知用光束2照射時(shí),恰能產(chǎn)生光電子。下列說法正確的是(

A.用光束1照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子

B.用光束3照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子

C.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多

D.用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大

【分析】根據(jù)波長(zhǎng)與頻率關(guān)系,結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生條件:入射光的頻率大于或等于極限

頻率,及依據(jù)光電效應(yīng)方程,即可求解。

【解答】解:AB、依據(jù)波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系:入一£,因入入3,那么YI<Y2<Y3;

由于用光束2照射時(shí),恰能產(chǎn)生光電子,因此用光束1照射時(shí),不能產(chǎn)生光電子,而光

束3照射時(shí),一定能產(chǎn)生光電子,故A正確,B錯(cuò)誤;

CD、用光束2照射時(shí),光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多,而由光電效應(yīng)方程:

Ekm=hy-W,可知,光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān),故C正確,D錯(cuò)誤;

故選:ACo

【點(diǎn)評(píng)】考查波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系式,掌握光電效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生條件,理解光電效應(yīng)方程的

內(nèi)容。

16.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5Xl(r6m,功率為5.0X1()3W的連續(xù)激光.已知可見光

波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10〃m,普朗克常量h=6.63X10-34j.s,該激光器發(fā)出的()

A.是紫外線

B.是紅外線

C.光子能量約為1.3X10叼

D.光子數(shù)約為每秒3.8X1016個(gè)

【分析】根據(jù)波長(zhǎng)的大小判斷激光器發(fā)射的是哪種電磁波.根據(jù)E=h名求出光子能量,

根據(jù)E=Pt=nh£求出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的光子數(shù).

【解答】解:A、波長(zhǎng)的大小大于可見光的波長(zhǎng),屬于紅外線。故A錯(cuò)誤,B正確。

C、光子能量E=h4-=663X10-34X--X10—J=1.326X10-19J,故C錯(cuò)誤。

X11.5X10-6

D、每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)n=EL=3.8X1C|16.故D正確。

E

故選:BD。

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵熟悉電磁波譜中波長(zhǎng)的大小關(guān)系,以及掌握光子能量與波長(zhǎng)的

大小關(guān)系.

17.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,下列表述正確的是()

A.光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大

B.入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流

C.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子

【分析】發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于極限頻率,遏制電壓與最大初動(dòng)能有關(guān),

入射光的頻率越大.最大初動(dòng)能越大.光強(qiáng)不一定能發(fā)生光電效應(yīng),不一定有光電流,

在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),入射光的強(qiáng)度影響光電流的大小.

【解答】解:A、光電流的大小與光照時(shí)間無光,與光的強(qiáng)度有關(guān)。故A錯(cuò)誤。

B、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于極限頻率,入射光強(qiáng),不一定能發(fā)生光電

效應(yīng)。故B錯(cuò)誤。

C、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=eUc=hy-Wo,知遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)。故C

正確。

D、發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于極限頻率。故D正確。

故選:CD。

【點(diǎn)評(píng)】解決本題關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件和規(guī)律.知道光電流的大小在發(fā)生光電效應(yīng)

的前提下,與入射光的強(qiáng)度有關(guān).

18.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:對(duì)于某種金屬()

A.無論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B.無論光的頻率多低,只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)

C.超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小

D.超過極限頻

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