2019-2020年高中物理 第十七章 波粒二象性 第二節(jié) 光的粒子性自我小測 新人教版選修3-5.doc

2019-2020年高中物理 第十七章 波粒二象性 第二節(jié) 光的粒子性自我小測 新人教版選修3-51下列利用光子說對光電效應(yīng)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2一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，則下列說法正確的是()A若增加綠光的照射強(qiáng)度，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子將具有更大的初動能C若改用紫光照射，則逸出的光電子將具有更大的初動能D若改用紫光照射，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增加3研究光電效應(yīng)的電路如圖所示。用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是() 4 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)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>5 用紅光照射光電管陰極發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子最大初動能為Ek，飽和光電流為I，若改用強(qiáng)度相同的綠光照射同一光電管，產(chǎn)生的光電子最大初動能和飽和電流分別為Ek和I，則下面說法正確的是()AEk<Ek，I>IBEk>Ek，I>ICEk<Ek，II DEk>Ek，I<I6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象，直線與橫軸的交點坐標(biāo)(4.27,0)，與縱軸交點坐標(biāo)(0,0.5)。由圖可知()A該金屬的截止頻率為4.271014 HzB該金屬的截止頻率為5.51014 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 eV7 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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)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318 用波長為的光照射金屬的表面，當(dāng)遏止電壓取某個值時，光電流便被截止；當(dāng)光的波長改變?yōu)樵ㄩL的后，已查明使電流截止的遏止電壓必須增大到原值的倍，試計算原入射光的波長。(已知該金屬的逸出功為W0)9 如圖所示，一光電管的陰極用截止頻率對應(yīng)的波長05.0107 m的鈉制成。用波長3.0107 m的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U2.1 V，飽和光電流的值(當(dāng)陰極K發(fā)射的電子全部到達(dá)陽極A時，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流)I0.56 A。(h6.631034 Js)(1)求每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目；(2)求電子到達(dá)A極時的最大動能。 參考答案1 解析：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。答案：A2 解析：光電效應(yīng)的規(guī)律表明：入射光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應(yīng)以及發(fā)生光電效應(yīng)時產(chǎn)生的光電子的最大初動能的大??；當(dāng)入射光頻率增加后，產(chǎn)生的光電子最大初動能也增加；而照射光的強(qiáng)度增加，會使單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加，紫光頻率高于綠光，故C選項正確。答案：C3 解析：入射光的頻率相同，則光電子的最大初動能相同，由eUmv知，兩種情況下遏止電壓相同，故選項A、B錯誤；光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比，所以強(qiáng)光的光電流比弱光的光電流大，故選項C正確，選項D錯誤。答案：C4 解析：能量守恒和動量守恒是自然界的普遍規(guī)律，適用于宏觀世界也適用于微觀世界。光子與電子碰撞時遵循這兩個守恒規(guī)律，光子與電子碰撞前光子的能量hh，當(dāng)光子與電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子，光子的能量hh， 由>，可知<，選項C正確。答案：C5 解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0及紅<綠可知，Ek紅<Ek綠，即Ek<Ek。又紅光和綠光的強(qiáng)度相同，即Enh紅nh綠，因為紅<綠，所以n>n，即單位時間內(nèi)入射的紅光的光子數(shù)多，逸出的光電子數(shù)也多，飽和光電流也大，I>I，綜上可知答案為D。答案：D6 解析：圖線在橫軸上的截距為截止頻率，A正確，B錯誤；由光電效應(yīng)方程EkhW0，可知圖線的斜率為普朗克常量，C正確；金屬的逸出功為W0h0eV1.77 eV，D錯誤。答案：AC7 解析：光電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由evBm得R，動量大小和速度大小均和環(huán)繞半徑成正比，B、D對；光電子的最大初動能之比為91，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得：金屬的逸出功Whmv2，所以兩種金屬的逸出功的比值不確定，A、C錯誤。答案：BD8 解析：由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程得光電子的初動能EkhW0設(shè)遏止電壓為Uc，則EkeUc聯(lián)立得eUchW0即eUcW0eUchW0減得(1)eUch (n1)將代入得答案：9解析：(1)設(shè)每秒內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)為n，則n個3.51012 個。(2)由光電效應(yīng)方程可知EkhW0hhhc()在A、K間加電壓U時，電子到達(dá)陽極時的動能為EkEkEkeUhc()eU代入數(shù)值得Ek6.011019 J。答案：(1)3.51012 個(2)6.011019 J