2019屆高考物理一輪復習 第十一章 近代物理初步 課時作業(yè)34 光電效應 光的波粒二象性.doc

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課時作業(yè)（三十四）光電效應 光的波粒二象性基礎小題練1根據(jù)愛因斯坦光子說，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)()Ah Bh C.h D【解析】根據(jù)Eh，得：Eh，故A對【答案】A2在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的()A頻率 B強度C照射時間 D光子數(shù)目【解析】由愛因斯坦光電效應方程EkhW0可知，Ek只與頻率有關，故選項B、C、D錯，選項A正確【答案】A3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.改為頻率為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 B2EkmCEkmh DEkm2h【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得：EkmhW0，若入射光頻率變?yōu)?，則Ekmh2W02h(hEkm)hEkm，故選C.【答案】C4三種不同的入射光A、B、C分別射在三種不同的金屬a、b、c表面，均恰能使金屬中逸出光電子，若三種入射光的波長ABC，則()A用入射光A照射金屬b和c，金屬b和c均可發(fā)生光電效應現(xiàn)象B用入射光A和B照射金屬c，均可使金屬c發(fā)生光電效應現(xiàn)象C用入射光C照射金屬a和b，金屬a、b均可發(fā)生光電效應現(xiàn)象D用入射光B和C照射金屬a，均可使金屬a發(fā)生光電效應現(xiàn)象【解析】恰能使金屬逸出光電子，說明入射光的頻率恰好等于金屬的截止頻率，由題意知入射光的頻率ABC，A的頻率最小，用入射光A照射金屬b和c，金屬b和c均不能發(fā)生光電效應，A錯誤；A、B光的頻率都小于C的頻率，用入射光A和B照射金屬c，金屬c不能發(fā)生光電效應，B錯誤；C的頻率比A、B的頻率都大，所以用入射光C照射金屬a和b，金屬a、b均可發(fā)生光電效應，C正確；A的頻率小于B、C的頻率，所以用入射光B、C照射金屬a，均可使金屬a發(fā)生光電效應，D正確【答案】CD5.某金屬在光的照射下發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能Ek與入射光頻率的關系如圖所示，則() A普朗克常量為B入射光的頻率為3c時，逸出的光電子的最大初動能為2EC頻率大于2c的入射光照射該金屬時才會發(fā)生光電效應D若光在真空中的速度為c，則波長大于的光照射該金屬時才會發(fā)生光電效應【解析】由光電效應方程EkhW0，結合圖象可知金屬的逸出功W0E，極限頻率為c，所以hcW00，解得h，A錯誤；由光電效應方程EkhW0，則Ekh3cW02E，B正確；由題圖可知頻率不低于c的入射光照射該金屬時會發(fā)生光電效應，即波長不大于的光照射該金屬時才會發(fā)生光電效應，C、D錯誤【答案】B6如圖甲所示為某實驗小組成員研究某金屬發(fā)生光電效應的遏止電壓隨照射光頻率變化關系的實驗裝置，圖乙為實驗得到的遏止電壓隨照射光頻率變化的關系圖象，電子的電荷量e1.61019 C，則下列說法正確的是()A圖甲中滑動變阻器的滑片移到最左端，電流計G的示數(shù)為零B由圖乙得普朗克常量為6.41033 JsC由圖乙可知，該金屬的極限頻率為5.01014 HzD當照射光的頻率為17.51014 Hz時，逸出的光電子的最大初動能為3.21019 J【解析】當題圖甲中滑動變阻器的滑片移到最左端，光照射金屬發(fā)生光電效應，回路中仍有光電流，電流計的示數(shù)不為零，A項錯誤；由Ucv0可知，圖象的斜率 Vs，得h6.41034 Js，B項錯誤；當Uc0時，05.01014Hz，C項正確；當照射光的頻率為17.51014 Hz時，逸出的光電子的最大初動能為EkeUc8.01019 J，D項錯誤【答案】C創(chuàng)新導向練7科學探究利用光電管探究光電效應的規(guī)律如圖為一真空光電管的應用電路，其陰極金屬材料的極限頻率為4.51014 Hz，則以下判斷中正確的是() A發(fā)生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率B發(fā)生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的強度C用0.5 m的光照射光電管時，電路中有光電流產(chǎn)生D光照射時間越長，電路中的電流越大【解析】在光電管中若發(fā)生了光電效應，單位時間內發(fā)射光電子的數(shù)目只與入射光的強度有關，光電流的飽和值只與單位時間內發(fā)射光電子的數(shù)目有關據(jù)此可判斷A、D錯誤，B正確波長0.5 m的光子的頻率 Hz61014 Hz4.51014 Hz，可發(fā)生光電效應，所以C正確【答案】BC8科學探究用圖象法研究光電效應的規(guī)律如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)()的關系圖象，由圖象可知()A圖象中的0是產(chǎn)生光電效應的最小波長B普朗克常量和光速的乘積hcE0C該金屬的逸出功等于ED若入射光的波長為，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2E【解析】圖象中的0是產(chǎn)生光電效應的最大波長，選項A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)的關系圖象對應的函數(shù)關系式為EkhcW，由圖象可知Ek0時，hcE0，選項B正確；由EkhcW，并結合關系圖象可得該金屬的逸出功WE，選項C錯誤；若入射光的波長為，由EkhcW，解得EkhcW3EE2E，即產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2E，選項D正確【答案】BD9生活科技光的粒子性在激光器原理中的體現(xiàn)某半導體激光器發(fā)射波長為1.5106 m，功率為5.0103 W的連續(xù)激光已知可見光波長的數(shù)量級為107m，普朗克常量h6.631034 Js，該激光器發(fā)出的()A是紫外線B是紅外線C光子能量約為1.31018 JD光子數(shù)約為每秒3.81016個【解析】由于該激光器發(fā)出的光波波長比可見光長，所以發(fā)出的是紅外線，A錯誤，B正確光子能量Ehh1.31019 J，C錯誤每秒發(fā)射的光子數(shù)n3.81016個，D正確【答案】BD10實驗探索用雙縫干涉實驗探究光的波粒二象性用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子存在，如圖所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片這些照片說明()A光只有粒子性沒有波動性B光只有波動性沒有粒子性C少量光子的運動顯示波動性，大量光子的運動顯示粒子性D少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性【解析】光具有波粒二象性，這些照片說明少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性，故D正確【答案】D綜合提升練11紫光在真空中的波長為4.5107 m，問：(h6.631034 Js，c3108 m/s)(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射極限頻率c4.621014 Hz的金屬鉀能否產(chǎn)生光電效應？(3)若(2)能產(chǎn)生光電效應，則光電子的最大初動能為多少？【解析】(1)Ehh4.421019 J.(2)6.671014 Hz，因為c，所以能產(chǎn)生光電效應(3)光電子的最大初動能EkhW0h(c)1.361019 J.【答案】(1)4.421019 J(2)能(3)1.361019 J12如圖所示，當開關S斷開時，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零合上開關，調節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60 V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時，電流表讀數(shù)為零(1)求此時光電子的最大初動能的大??；(2)求該陰極材料的逸出功【解析】設用光子能量為2.5 eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ek，陰極材料逸出功為W0.反向電壓達到U0.60 V時，具有最大初動能的光電子到不了陽極，因此eUEk由光電效應方程得EkhW0由以上兩式得Ek0.6 eV，W01.9 eV.【答案】(1)0.6 eV(2)1.9 eV