高中物理人教版選修35課時(shí)跟蹤檢測（二十四）能量量子化光的粒子性

課時(shí)跟蹤檢測（二十四）能量量子化光的粒子性一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于對熱輻射的認(rèn)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(qiáng)C．輻射強(qiáng)度按波長的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無關(guān)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(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；選項(xiàng)C描述的是黑體輻射的特性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時(shí)，只要每秒有6個(gè)綠光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量取6.63×10－34J·s，光速為3.0×108m/s，則人眼能察覺到綠光時(shí)所接收到的最小功率是()A．2.3×10－18W B．3.8×10－19WC．7.0×10－10W D．1.2×10－18W解析：選A因只要每秒有6個(gè)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＝eq\f(E,1)，式中E＝6ε，又ε＝hν＝heq\f(c,λ)，可解得P＝6×eq\f(6.63×10－34×3×108,530×10－9)W≈2.3×10－18W。A正確。3．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(gè)電子只能吸收一個(gè)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(gè)電子吸收若干個(gè)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(gè)電子一次只能吸收一個(gè)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(shí)的，不需時(shí)間的積累，故只有選項(xiàng)A正確。4．頻率為ν的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm。改為頻率為2ν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)()A．Ekm－h(huán)ν B．2EkmC．Ekm＋hν D．Ekm＋2hν解析：選C根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekm＝hν－W0，若入射光頻率變?yōu)?ν，則Ekm′＝h·2ν－W0＝2hν－(hν－Ekm)＝hν＋Ekm，故選C。5.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．乙光的波長大于丙光的波長C．乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應(yīng)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(yīng)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(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；甲光和乙光的頻率相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于是同一光電管，所以乙光、丙光對應(yīng)的截止頻率是一樣的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(jì)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(shí)間短D．電源正負(fù)極接反解析：選BD入射光的頻率低于截止頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)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(xiàng)D正確。7．下列說法中正確的是()A．光子射到金屬表面時(shí)，可能有電子發(fā)出B．光子射到金屬表面時(shí)，一定有電子發(fā)出C．電子轟擊金屬表面時(shí)，可能有光子發(fā)出D．電子轟擊金屬表面時(shí)，一定沒有光子發(fā)出解析：選AC光的頻率需達(dá)到一定值時(shí)，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(shí)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(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。由圖可知()A．該金屬的截止頻率為4.27×1014HzB．該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC．該圖線的斜率表示普朗克常量D．該金屬的逸出功為0.5eV解析：選AC由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，題圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，A對，B錯(cuò)；圖線的斜率表示普朗克常量h，C對；該金屬的逸出功為當(dāng)ν＝0時(shí)W0＝－Ek，D錯(cuò)。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(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＝3∶1，則下列說法中正確的是()A．兩種金屬的逸出功之比為3∶1B．兩種光電子的速度大小之比為3∶1C．兩種金屬的逸出功之比為1∶3D．兩種光電子的動量大小之比為3∶1解析：選BD光電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由evB＝meq\f(v2,R)得R＝eq\f(mv,eB)，動量大小和速度大小均和環(huán)繞半徑成正比，選項(xiàng)B、D正確；光電子的最大初動能之比為9∶1，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得：金屬的逸出功W0＝hν－eq\f(1,2)mv2，所以兩種金屬的逸出功的比值不確定，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。三、非選擇題10．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________。若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，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W0＝hν0＝heq\f(c,λ0)，又eUc＝Ek，且Ek＝hν－W0，ν＝eq\f(c,λ)，所以遏止電壓Uc＝eq\f(hc,eλ)－eq\f(hc,eλ0)。答案：heq\f(c,λ0)eq\f(hc,eλ)－eq\f(hc,eλ0)11．用頻率為1.00×1015Hz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1.86eV，求鈉發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率。普朗克常量為6.63×10－34J·s。解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝Ek＋W0可得鈉的逸出功W0＝hν－Ek＝6.63×10－34