高中物理 第二章 波粒二象性 第二節(jié) 光子分層訓(xùn)練 粵教版選修35

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1、 第二節(jié) 光子 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．(多選)下列關(guān)于光子的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子 B．光子的能量由光強(qiáng)決定，光強(qiáng)大，每份光子的能量一定大 C．光子的能量由光頻率決定，其能量與它的頻率成正比 D．光子可以被電場(chǎng)加速 解析：光子的定義：光是在空間傳播的電磁波，是不連續(xù)的，是一份一份的能量，每一份叫作一個(gè)光子．故A正確；根據(jù)E＝hν判斷出光子的能量與光子的頻率因素有關(guān)，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤、C正確；光子是一種電磁波，不能被電場(chǎng)加速，故D錯(cuò)誤． 答案：AC 2．當(dāng)具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從

2、金屬表面逸出的電子具有的最大初動(dòng)能是1.5 eV.為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為(　　) A．1.5 eV　　　　　 B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV 解析：由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，得W0＝hν－Ekm＝5.0 eV－1.5 eV＝3.5 eV，則入射光的最低能量為hνmin＝W0＝3.5 eV，故正確選項(xiàng)為B. 答案：B 3．頻率為ν的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm.改用頻率2ν的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為(h為普朗克常量)(　　) A．Ekm－h(huán)ν B．Ekm C．Ekm＋hν D．

3、Ekm＋2hν 解析：設(shè)電子逸出功為W0，則由光電效應(yīng)方程可得： hν＝Ekm＋W0， 2hν＝E′km＋W0，兩式聯(lián)立解得：E′km＝Ekm＋hν，選項(xiàng)C對(duì)． 答案：C 4．(多選)下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是(　　) A．若某材料的逸出功是W0，則它的極限頻率ν0＝ B．光電子的初速度和照射光的頻率成正比 C．光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比 D．光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大 解析：由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，B、C錯(cuò)誤，D正確．若Ekm＝0，得極限頻率ν0＝，故A正確． 答案：AD 5．下表給出了一些金屬材料的逸出功． 材料

4、銫 鈣 鎂 鈹 鈦 逸出功(10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種 (普朗克常量h＝6.6310－34 Js，光速c＝3.0108 m/s，1 nm＝110－9 m)(　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 解析：光子能量E＝h＝4.9710－19 J，故只有銫和鈣能發(fā)生光電效應(yīng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤． 答案：A B級(jí)　提能力 6．(多選)圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙是光電流與加在陰極K和陽(yáng)極A上的電壓的關(guān)系．下列說(shuō)法正確的是(　　) 甲　　　

5、　　乙 A．在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大 B．對(duì)某種確定的金屬來(lái)說(shuō)，其遏止電壓只由入射光的頻率決定 C．遏止電壓越大，說(shuō)明從該金屬中逃出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大 D．入射光的頻率低于截止頻率時(shí)，如果光足夠強(qiáng)，也可能發(fā)生光電效應(yīng) 解析：入射光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ekm＝hν－W0＝eUc，可知入射光頻率越大，最大初動(dòng)能越大，遏止電壓越大，可知對(duì)于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，故B正確；根據(jù)Ekm＝eUc中，遏止電壓越大，說(shuō)明從該金屬中逃出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，故C正確；發(fā)生光電

6、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(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤． 答案：ABC 7．如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)出．鎢的逸出功為4.5 eV.現(xiàn)分別用能量不同的光子照射鎢板(各光子的能量在圖上標(biāo)出)．那么，下列圖中有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是(　　) A．①②③ B．②③ C．③④ D．①② 解析：①入射光的光子能量小于逸出功，則不能發(fā)生光電效應(yīng)．故①錯(cuò)誤．②入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；電場(chǎng)對(duì)光電子加速，故有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)．故②正確．③入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm

7、＝hν－W0＝3.5 eV，因?yàn)樗拥碾妷簽榉聪螂妷?，反向電壓? V，知光電子能到達(dá)金屬網(wǎng)．故③正確．④入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0＝3.5 eV，所加的反向電壓為4 V，根據(jù)動(dòng)能定理知，光電子不能夠到達(dá)金屬網(wǎng)．故④錯(cuò)誤． 答案：B 8．(多選)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)為0.2 mA.移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí)，電流表讀數(shù)為0.則(　　) A．光電管陰極的逸出功為1.8 eV B．電鍵K斷開(kāi)后，沒(méi)有電流流過(guò)電流表G C．光電子的

8、最大初動(dòng)能為0.7 eV D．改用能量為1.5 eV的光子照射，沒(méi)有電流流過(guò)電流表G 解析：該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則知光電子的最大初動(dòng)能為0.7 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程，得逸出功W0＝1.8 eV，故A、C正確；當(dāng)電鍵K斷開(kāi)后，用光子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過(guò)電流表，故B錯(cuò)誤；改用能量為1.5 eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無(wú)光電流，D對(duì)．故選A、C、D. 答案：ACD 9．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為λa∶λb∶λc＝1∶2∶

9、3. 當(dāng)用a光束照射某種金屬板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ekm，若改用b光束照射該金屬板，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ekm，當(dāng)改用c光束照射該金屬板時(shí)(　　) A．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ekm B．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動(dòng)能為Ekm C．三束單色光光子能量之比為1∶2∶3 D．三束單色光光子能量之比為3∶2∶1 解析：a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為λa∶λb∶λc＝1∶2∶3，因?yàn)楣庾宇l率ν＝，知光子頻率之比νa∶νb∶νc＝6∶3∶2，根據(jù)E＝hν可得三束單色光光子能量之比為6∶3∶2，故CD錯(cuò)誤；設(shè)a光的頻率為6ν，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝

10、hν－W0得Ekm＝h6ν－W0，Ekm＝h3ν－W0. 聯(lián)立兩式解得W0＝hν，Ekm＝hν. c光束照射該金屬板時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)．最大初動(dòng)能E′km＝h2ν－W0＝hν＝Ekm，故A錯(cuò)誤、B正確． 答案：B 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375