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

1、第二節(jié) 光子a級抓基礎(chǔ)1(多選)下列關(guān)于光子的說法中，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，每一份叫作一個光子故a正確；根據(jù)eh判斷出光子的能量與光子的頻率因素有關(guān)，與光強(qiáng)無關(guān)，故b錯誤、c正確；光子是一種電磁波，不能被電場加速，故d錯誤答案：ac2當(dāng)具有5.0 ev能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有的最大初動能是1.5 ev.為了使這種金屬產(chǎn)生光電

2、效應(yīng)，入射光的最低能量為()a1.5 evb3.5 evc5.0 ev d6.5 ev解析：由光電效應(yīng)方程ekmhw0，得w0hekm5.0 ev1.5 ev3.5 ev，則入射光的最低能量為hminw03.5 ev，故正確選項為b. 答案：b3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.改用頻率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 bekmcekmh dekm2h解析：設(shè)電子逸出功為w0，則由光電效應(yīng)方程可得：hekmw0，2hekmw0，兩式聯(lián)立解得：ekmekmh，選項c對答案：c4(多選)下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是()a若某材料

3、的逸出功是w0，則它的極限頻率0b光電子的初速度和照射光的頻率成正比c光電子的最大初動能和照射光的頻率成正比d光電子的最大初動能隨照射光頻率的增大而增大解析：由光電效應(yīng)方程ekmhw0知，b、c錯誤，d正確若ekm0，得極限頻率0，故a正確答案：ad5下表給出了一些金屬材料的逸出功材料銫鈣鎂鈹鈦逸出功(1019 j)3.04.35.96.26.6現(xiàn)用波長為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h6.63×1034 j·s，光速c3.0×108 m/s，1 nm1×109 m)()a2種 b3種c4種 d5種解析：光

4、子能量eh4.97×1019 j，故只有銫和鈣能發(fā)生光電效應(yīng)，故a正確，bcd錯誤答案：ab級提能力6(多選)圖甲是光電效應(yīng)的實驗裝置，圖乙是光電流與加在陰極k和陽極a上的電壓的關(guān)系下列說法正確的是()甲乙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入射光的頻率低于截止頻率時，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，ekmhw0euc，可知入射光頻率越大，最大初動能越大

5、，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正確；根據(jù)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錯誤答案：abc7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勢在圖中標(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 bc d解析：入射光的光子能量小于逸出功，則不能發(fā)生光電效應(yīng)故錯誤入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；電場對光電子加速，故有光電

6、子到達(dá)金屬網(wǎng)故正確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ekmhw03.5 ev，因為所加的電壓為反向電壓，反向電壓為2 v，知光電子能到達(dá)金屬網(wǎng)故正確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ekmhw03.5 ev，所加的反向電壓為4 v，根據(jù)動能定理知，光電子不能夠到達(dá)金屬網(wǎng)故錯誤答案：b8(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，電流表g的讀數(shù)為0.2 ma.移動變阻器的觸點c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 v時，電流表讀數(shù)為0.則()a光電管陰極的逸出功為1.8 evb電鍵k斷開后，沒有電流流過

7、電流表gc光電子的最大初動能為0.7 evd改用能量為1.5 ev的光子照射，沒有電流流過電流表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，電流表示數(shù)為0，則知光電子的最大初動能為0.7 ev，根據(jù)光電效應(yīng)方程，得逸出功w01.8 ev，故a、c正確；當(dāng)電鍵k斷開后，用光子能量為2.5 ev的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故b錯誤；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)，無光電流，d對故選a、c、d.答案：acd9現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為abc123. 當(dāng)用a光束照射某

8、種金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為ekm，若改用b光束照射該金屬板，飛出的光電子最大動能為ekm，當(dāng)改用c光束照射該金屬板時()a能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為ekmb能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為ekmc三束單色光光子能量之比為123d三束單色光光子能量之比為321解析：a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為abc123，因為光子頻率，知光子頻率之比abc632，根據(jù)eh可得三束單色光光子能量之比為632，故cd錯誤；設(shè)a光的頻率為6，根據(jù)光電效應(yīng)方程ekmhw0得ekmh·6w0，ekmh·3w0. 聯(lián)立兩式解得w0h，ekmh. c光束照射該金屬板時，能發(fā)生光電效應(yīng)最大初動能ekmh·2w0hekm，故a錯誤、b正確答案：b6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191f2351dd815ff33d4435f