物理光的粒子性鞏固復(fù)習(xí)

【鞏固練習(xí)】一、選擇題1、下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是（ ）2、對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，下列表述正確的是（ ）A.在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大 B.紅光的頻率最高C.在相同介質(zhì)中，藍(lán)光的波長(zhǎng)最短 D.黃光光子的能量最小3、根據(jù)愛(ài)因斯坦光子說(shuō)，光子能量 E等于（）（h為普朗克常量，c、 為真空中的光速和波長(zhǎng)）〃「C 八」 rhA.h— B.h— C.h D.一4、a、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，其折射光線如圖所示。用 a、b兩光束（）5、用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖 （a）5、用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖 （a）、（b）、（c）所示的圖像，則 （）（C）A.先后照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在縫后屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，由此確定光是橫波B.先后照射某金屬，a光照射時(shí)恰能逸出光電子， b光照射時(shí)也能逸出光電子C.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣， 其界面為平面，若b光不能進(jìn)入空氣，則a光也不能進(jìn)入空氣D.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面， a光的反射角比b光的反射角大（a） （b）A.圖像（a）表明光具有粒子性B.圖像（c）表明光具有波動(dòng)性C.用紫外光觀察不到類(lèi)似的圖像D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波6、（2014廣東卷）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為V的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是（ ）A.增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改用頻率小于y的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于V的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大7、（2015揚(yáng)州高三測(cè)試）在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張開(kāi)一個(gè)角度，如圖所示，這時(shí)（ ）A.金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬B.鋅板帶正電，指針帶正電C.鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D.若僅減弱照射光的強(qiáng)度，則可能不再有光電子飛出8、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9、用波長(zhǎng)為2.0107m的紫外線照射鴇的表面，釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是4.71019JO由此可知，鴇的極限頻率是（ ）（普朗克常量h=6.631034J?s）,光速

c3.0108m/s,結(jié)果取兩位有效數(shù)字）14 14 14 15A.5.510HzB.7.910HzC.9.810HzD.1.210Hz10、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬（ ）A.無(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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11、如圖所示，讓太陽(yáng)光或白熾燈光通過(guò)偏振片 P和Q,以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片 P或Q,可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明（ ）A.光是電磁波B.光是一種橫波C.光是一種縱波D.光是概率波12、關(guān)于物質(zhì)波，以下說(shuō)法正確的是（ ）A.任何一個(gè)物體都有一種波動(dòng)與之對(duì)應(yīng)B.抖動(dòng)細(xì)繩一端，繩上的波就是物質(zhì)波C.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短D.宏觀物體不會(huì)發(fā)生明顯的衍射或干涉現(xiàn)象，所以沒(méi)有物質(zhì)波13、下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 （）A.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紫光改為紅光，則條紋間距一定變大B.以相同入射角從水中射向空氣，紫光能發(fā)生全反射，紅光也一定能發(fā)生全反射C.紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度14、硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件。下列表述正確的是（ ）A.硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B.硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C.逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率無(wú)關(guān)D.任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)15、對(duì)光電效應(yīng)的解釋正確的是（ ）A.金屬內(nèi)的每個(gè)電子要吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子， 當(dāng)它積累的能量足夠大時(shí)， 就能逸出金屬B.如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小

功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大D.由于不同金屬的逸出功是不相同的， 因此使不同金屬發(fā)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不同16、在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)， 實(shí)驗(yàn)測(cè)出光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率V的關(guān)系圖象如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖線可求出（ ）A.該金屬的逸出功B.該金屬的極限頻率和極限波長(zhǎng)C.普朗克常量D.單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)17、一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的三束光,a,b,c上，如圖所示，已知金屬板 b有光電子放出，則可知（ ）A.板a一定不放出光電子B.板a一定放出光電子C.板c一定不放出光電子D.板c一定放出光電子分別照射到相同的金屬板二、填空題分別照射到相同的金屬板1、如圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在A處用紫光燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角。（1）現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將（填變大”變小”或不變”）。（2）使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板， 驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線照射鋅板，可觀察到靜電計(jì)指針（填有"”或無(wú)”）偏轉(zhuǎn)。2、（2015新課標(biāo)I卷）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏制電壓Uc與入射光的頻率y的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為 k和b,電子電荷量白^絕對(duì)值為e,則普朗克常量可表不為,所用材料的逸出功可表示為量可表不為,所用材料的逸出功可表示為3、在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為 0,該金屬的逸出功為。若。已知電子的電荷量，真空中用波長(zhǎng)為(<0)單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為的光速和布朗克常量分別為e,c和h。已知電子的電荷量，真空中三、計(jì)算題1、激光器是一個(gè)特殊的光源，它發(fā)出的光便是激光，紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱(chēng)為一個(gè)光脈沖，現(xiàn)有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為1.0X010W,所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間At為1.0M0—11s,波長(zhǎng)為793.4nm,則每列光脈沖的長(zhǎng)度l是多少？其中含有的光子數(shù)n是多少？2、一個(gè)手電筒的燈泡在3V電壓下通過(guò)0.25A的電流，燈泡所發(fā)出的光經(jīng)聚光后形成一個(gè)面積為10cm2的平行光束，如果燈泡消耗的能量有 1%轉(zhuǎn)化為波長(zhǎng)為0.6 的可見(jiàn)光，求:(1)沿光的傳播方向上1m長(zhǎng)的光束內(nèi)含光子的個(gè)數(shù)；(2)則在光束垂直照射的物體表面上，平均1s內(nèi)1cm2面積上接收到的光子數(shù)；【答案與解析】一、選擇題1、【答案】A【解析】隨著溫度的升高，一方面各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加； 另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。故選Ao2、【答案】C【解析】紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光的頻率依次增大， 光從真空進(jìn)入介質(zhì)頻率不變， B錯(cuò)。由色散現(xiàn)象同一介質(zhì)對(duì)頻率大的光有大的折射率， A錯(cuò)。頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長(zhǎng)都小，藍(lán)光的波長(zhǎng)最短， C正確。頻率大，光子能量大，紅光光子的能量最小，D錯(cuò)。3、【答案】Ac【斛析】Ehvh—o故選A。4、【答案】C【解析】確定光是橫波應(yīng)該用光的偏振實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)；由題圖可知a光的折射率大于b光的折射率，a光相當(dāng)于紫光，b光相當(dāng)于紅光，可知a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)1光電效應(yīng)規(guī)律，b光照射時(shí)一定不能逸出光子， B錯(cuò)；因?yàn)镾inC—,所以a光發(fā)生全反射的臨界角較大，故C正確；由光的反射定律可知，二者反射角應(yīng)該相同，故D錯(cuò)。故選Co5、【答案】ABD【解析】因?yàn)閱蝹€(gè)光子所能到達(dá)的位置不能確定，即每次只照亮一個(gè)位置，這表明光是一份一份傳播的，說(shuō)明光具有粒子性，單個(gè)光子所到達(dá)哪個(gè)位置是個(gè)概率問(wèn)題，大量光子卻表現(xiàn)出波動(dòng)性，即光子到達(dá)哪個(gè)位置是一個(gè)概率問(wèn)題，故此實(shí)驗(yàn)表明了光是一種概率波。A、圖象（a）以一個(gè)個(gè)的亮點(diǎn)，即每次只照亮一個(gè)位置，這表明光是一份一份傳播的，說(shuō)明光具有粒子性，故A正確；B、圖象（c）有明顯的明暗相間的干涉條紋，而干涉是波特有的性質(zhì)，故表明光具有波動(dòng)性，故B正確；C、因?yàn)樽贤夤馐遣豢梢?jiàn)光，所以直接用眼睛觀察不到類(lèi)似的圖象， 但是用感光膠片就能觀察到類(lèi)似現(xiàn)象， 故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)閱蝹€(gè)光子所能到達(dá)的位置不能確定，但大量光子卻表現(xiàn)出波動(dòng)性，即光子到達(dá)哪個(gè)位置是一個(gè)概率問(wèn)題，故此實(shí)驗(yàn)表明了光是一種概率波，故D正確。故選ABD。6、【答案】AD【解析】增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加，則光電流增大，選項(xiàng) A正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)，與照射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；改用頻率較小的光照射時(shí)，如果光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì) 1r發(fā)生光電效應(yīng)，否則，不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能 Ek=hLWo,故改用頻率大于Y的光照射，光電子的最大初=動(dòng)能變大，選項(xiàng)D正確.7、【解析】A、每個(gè)電子吸收一個(gè)光子，只有當(dāng)入射光的能量大于逸出功，才會(huì)有電子飛出，故A錯(cuò)誤；BC、鋅板在弧光燈照射下，發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，鋅板失去電子帶正電，驗(yàn)電器與鋅板相連，導(dǎo)致指針帶正電，故B正確，C錯(cuò)誤；D、是否有光電子飛出，與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：B【考點(diǎn)】本題旨在考查光電效應(yīng)。8、【答案】B【解析】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。1 2eU截2mvmhW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。 還包括：甲光乙光截止電壓相等，即頻率相等，甲光電流大，說(shuō)明甲光強(qiáng)度比乙光大。9、【答案】B【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW,在恰好發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大初動(dòng)能為0,有h0W，且c，解得h-EkmcEmh-EkmcEm3108h2107194.7106.631034_ _14810Hz。10、【答案】AD【解析】每種金屬都有它的極限頻率 0,只有入射光子的頻率大于極限頻率 0時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，且入射光的強(qiáng)度越大則產(chǎn)生的光子數(shù)越多， 光電流越強(qiáng)；由光電效應(yīng)方程EkhWhh0,可知入射光子的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也越大，與入射光的弓II度無(wú)關(guān)，所以 AD正確。11、【答案】B【解析】光的偏振現(xiàn)象已經(jīng)被光的波動(dòng)理論成功解釋?zhuān)a(chǎn)生偏振的原因是光矢量 E與波的傳播方向垂直，所以，偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波。12、【答案】AC【解析】任何一個(gè)物體都是運(yùn)動(dòng)著的，根據(jù)德布羅意假設(shè)，都有一種波動(dòng)之對(duì)應(yīng)， A對(duì);繩上的波是機(jī)械波，不是物質(zhì)波， B錯(cuò)；動(dòng)能相等時(shí)，由pj2mEk得質(zhì)子的動(dòng)量大h些，由 一知質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短， C對(duì)；宏觀物體物質(zhì)波波長(zhǎng)太短，難以觀測(cè)，但p具有波動(dòng)性，D錯(cuò)。故選AC。13、【答案】A【解析】根據(jù)干涉條紋 xL,紅光的波長(zhǎng)大于紫光的波長(zhǎng)，則A對(duì)；紫光的折射d1 率比紅光大，由sinC可知：紫光發(fā)生全反射的臨界角小，更容易發(fā)生全反射，B錯(cuò);紫光的頻率大于紅光的，紫光照射時(shí)有光電效應(yīng)，紅光不一定產(chǎn)生光電流， C錯(cuò)；偏振片只能使振動(dòng)方向與偏振片狹縫的方向相同的那一部分光透過(guò)，而沿其它方向振動(dòng)的光不能通過(guò)故減弱了透射光的強(qiáng)度， D錯(cuò)，故選Ao14、【答案】A【解析】硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置， A正確；是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhWhh0可見(jiàn)只有當(dāng)入射光子的頻率大于極限頻率時(shí)才可能發(fā)生光電效應(yīng)，BCD錯(cuò)，故選A。15、【答案】BD【解析】按照愛(ài)因斯坦光子說(shuō)，光的能量是由光的頻率決定的，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大。但要使電子離開(kāi)金屬，需使電子具有足夠的動(dòng)能，而電子增加的動(dòng)能只能來(lái)源于照射光的光子能量，但電子只能吸收一個(gè)光子，不能吸收多個(gè)光子。因此只要光的頻率低，即使照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，也不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)。從金屬中逸出時(shí)，只有在從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最小，這個(gè)功稱(chēng)為逸出功，不同金屬逸出功不同，故上述選項(xiàng)中正確的是BD。16、【答案】ABC【解析】金屬中電子吸收光子的能量為h，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有：EkhW任何一種金屬的逸出功W一定，圖線說(shuō)明Ek隨而變化，且是線性關(guān)系（與y=kx+b類(lèi)似），所以直線的斜率等于普朗克常量，直線與橫軸的截距OA表示Ek=0時(shí)的頻率0,即該金屬的極限頻率，根據(jù)h0W0,求得逸出功h0W,已知極限頻率，根據(jù)chc波速公式可求出極限波長(zhǎng) 0一一。根據(jù)Ek—圖象并不能知道在單位時(shí)間內(nèi)逸出0W的光電子數(shù)。由以上所述得ABC選項(xiàng)正確。17、【答案】D【解析】介質(zhì)對(duì)不同頻率的色光折射率不同，頻率越高折射率越大，通過(guò)三棱鏡后偏折得越厲害。由圖可知，分別射向金屬板a、b、c的三束光，頻率越來(lái)越高。a、b、c是相同的金屬板，發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率是相同的， b板有光電子放出，則c板一定有光電子放出，a板不一定有光電子放出，故選項(xiàng)D正確。、填空題1、【答案】（1）變小 （2）無(wú)【解析】（1）鋅板在紫光燈照射下，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，有光電子飛出，鋅板帶正電，將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸， 將鋅板上的正電荷中和一部分， 鋅板上電荷減少，驗(yàn)電器指針偏角將變小。（2）要發(fā)生光電效應(yīng)，照射光的頻率必須大于鋅板的極限頻率，用黃光照射，指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，即不發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)改用紅外線照射時(shí)，因紅外線的頻率比黃光低， 雖然強(qiáng)度更大，也不能發(fā)生光電效應(yīng)，驗(yàn)電器指針不偏轉(zhuǎn)。2、【答案】ek-ebTOC\o"1-5"\h\z2 1 2【斛析】根據(jù)動(dòng)能7E理有：一meVeeUc,和愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：一m>eVehWo2可得：遏制電壓Uc-組，結(jié)合Uc-V圖，斜率即k-,截距為bW,可得：普朗克常\o"CurrentDocument"ee e e量h=ek,所用材料的逸出功Wo=-eb.【考點(diǎn)】光電效應(yīng)；愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程；動(dòng)能和動(dòng)能定理3、【答案】h—ohc^一oeoc c【斛析】由Wh0和0一得Wh—0 0c由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)萬(wàn)程Ekh-W和EkUee oeo三、計(jì)算題1、【答案】3.omm4.oxW17個(gè)?！窘馕觥恳訟&l和c分別表示光脈沖