（浙江專版）2019年高中物理 第十七章 波粒二象性 課時跟蹤檢測（二十四）能量量子化 光的粒子性（含解析）新人教版選修3-5

能量量子化 光的粒子性一、單項選擇題1關于對熱輻射的認識，下列說法中正確的是()A熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波B溫度越高，物體輻射的電磁波越強C輻射強度按波長的分布情況只與物體的溫度有關，與材料種類及表面狀況無關D常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色解析：選B一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強，選項A錯誤，選項B正確；選項C描述的是黑體輻射的特性，選項C錯誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，選項D錯誤。2人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為 530 nm 的綠光時，只要每秒有6個綠光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量取6.63×1034 J·s，光速為3.0×108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是()A2.3×1018 W B3.8×1019 WC7.0×1010 W D1.2×1018 W解析：選A因只要每秒有6個綠光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察覺，所以察覺到綠光所接收的最小功率P，式中E6，又hh，可解得P6× W2.3×1018 W。A正確。3下列利用光子說對光電效應的解釋正確的是()A金屬表面的一個電子只能吸收一個光子B電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子C金屬表面的一個電子吸收若干個光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出D無論光子能量大小如何，電子吸收光子并積累能量后，總能逸出成為光電子解析：選A根據(jù)光子說，金屬中的一個電子一次只能吸收一個光子，只有所吸收的光子頻率大于金屬的截止頻率，電子才能逃離金屬表面，成為光電子，且光子的吸收是瞬時的，不需時間的積累，故只有選項A正確。4頻率為的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm。改為頻率為2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能為(h為普朗克常量)()AEkmh B2EkmCEkmh DEkm2h解析：選C根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得EkmhW0，若入射光頻率變?yōu)?，則Ekmh·2W02h(hEkm)hEkm，故選C。5.在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(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乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能解析：選B由題圖說明丙光對應的光電子的最大初動能最大，即丙光的頻率最高(波長最小)，B項正確，D項錯誤；甲光和乙光的頻率相同，A項錯誤；由于是同一光電管，所以乙光、丙光對應的截止頻率是一樣的，C項錯誤。二、多項選擇題6.如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是()A入射光太弱B入射光波長太長C光照時間短D電源正負極接反解析：選BD入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應，故選項B正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產(chǎn)生，故選項D正確。7下列說法中正確的是()A光子射到金屬表面時，可能有電子發(fā)出B光子射到金屬表面時，一定有電子發(fā)出C電子轟擊金屬表面時，可能有光子發(fā)出D電子轟擊金屬表面時，一定沒有光子發(fā)出解析：選AC光的頻率需達到一定值時，照射到金屬表面才會有電子發(fā)出；如果電子能量不夠大，轟擊金屬表面就不會有光子發(fā)出。因此，選A、C。8如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5)。由圖可知()A該金屬的截止頻率為4.27×1014 HzB該金屬的截止頻率為5.5×1014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV解析：選AC由光電效應方程EkhW0可知，題圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，A對，B錯；圖線的斜率表示普朗克常量h，C對；該金屬的逸出功為當0時W0Ek，D錯。9用同一頻率的光照射到甲、乙兩種不同的金屬上，它們釋放的光電子在磁感應強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，它們的軌道半徑之比為R甲R乙31，則下列說法中正確的是()A兩種金屬的逸出功之比為31B兩種光電子的速度大小之比為31C兩種金屬的逸出功之比為13D兩種光電子的動量大小之比為31解析：選BD光電子在磁場中做勻速圓周運動，由evBm得R，動量大小和速度大小均和環(huán)繞半徑成正比，選項B、D正確；光電子的最大初動能之比為91，由愛因斯坦光電效應方程可得：金屬的逸出功W0hmv2，所以兩種金屬的逸出功的比值不確定，選項A、C錯誤。三、非選擇題10在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為0，該金屬的逸出功為_。若用波長為(<0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為_。已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h。 解析：由金屬的逸出功W0h0h，又eUcEk，且EkhW0，所以遏止電壓Uc。答案：h11用頻率為1.00×1015 Hz的紫外線照射鈉的表面，釋放出來的光電子的最大初動能為1.86 eV，求鈉發(fā)生光電效應的極限頻率。普朗克常量為6.63×1034 J·s。解析：根據(jù)光電效應方程hEkW0可得鈉的逸出功W0hEk6.63×1034×1.00×1015 J1.86×1.6×1019 J3.65×1019 J。由W0hc可得鈉的極限頻率c Hz5.51×1014 Hz。答案：5.51×1014 Hz- 4 -