《2019年高中物理第十七章波立二象性第1节_第2节光的粒子性能量量子化随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理第十七章波立二象性第1节_第2节光的粒子性能量量子化随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 1 节-第 2 节 光的粒子性 能量量子化第 1 节-第 2 节 光的粒子性 能量量子化 随堂检测 1关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有( ) A随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加 B随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C黑体辐射的强度与波长无关 D黑体辐射无任何实验规律 解析：选 A黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，同时辐射 强度的极大值向波长较短的方向移动 2用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初 动能Ek随入射光频率变化的Ek图象 已知钨的逸出功是3.28 eV， 锌的逸出功是 3.24 eV，若将二者
2、的图线画在一个Ek坐标图中，用实线表示钨，用虚线表示锌，则正 确反映这一过程的图是 ( ) 解析：选 B依据光电效应方程EkhW0可知，Ek图线的斜率代表了普朗克常 量h， 因此钨和锌的Ek图线应该平行 图线的横轴截距代表了截止频率c， 而c， W0 h 因此钨的c大些综上所述，B 图正确 3以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到 一个光子而从金属表面逸出 强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识， 用强激光照射 金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光 子光电效应，这已被实验证实光电效应实验装置示意图如图所示用频率为的
3、普通光 源照射阴极 K，没有发生光电效应，换用同样频率的强激光照射阴极 K，则发生了光电效 应；此时，若加上反向电压U，即将阴极 K 接电源正极，阳极 A 接电源负极，在 KA 之间就 形成了使光电子减速的电场逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时， 所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)( ) AU BU h e W e 2h e W e CU2hW DU 5h 2e W e 解析 ： 选B 以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象， 由动能定理得 ： Ue0mv 1 2 2 m 由光电效应方程得：nhmvW(n2，3，4) 1 2
4、 2 m 由式解得：U (n2，3，4) nh e W e 故选项 B 正确 4(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产 生下列说法正确的是( ) A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B入射光的频率变高，饱和光电流变大 C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 解析：选 AC根据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱 和光电流变大，选项 A 正确 ； 由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电 子最大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光
5、强都有关，选项 B 错误，C 正确；保 持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发 生光电效应，没有光电流产生，选项 D 错误 5在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为 _若用波长为(4.51014 Hz， c 3 108 0.5 106 可发生光电效应所以选项 B、C 正确 10 (2017涟水中学月考)美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时， 发现在 散射的 X 射线中，除了与入射波长0相同的成分外，还有波长大于0的成分，这个现象 称为康普顿效应关于康普顿效应，以下说法正确的是( ) A康普顿效应现象说明光具有波动
6、性 B康普顿效应现象说明光具有粒子性 C当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加 D当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量减少 解析：选 BD康普顿效应说明光具有粒子性，A 项错误，B 项正确；光子与晶体中的电 子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的 能量会减少，C 项错误，D 项正确 三、非选择题 11某广播电台发射功率为 10 kW，在空气中波长为 187.5 m 的电磁波，则： (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？ (2)若发射的能量子四面八方视为均匀的， 试求在离天线 2.5 km 处直径为 2 m 的环状天 线每秒钟接收的光子个数以及接收功率
7、解析：(1)每个能量子的能量 hh J1.061027 J， c 6.63 1034 3 108 187.5 则每秒钟电台发射上述波长的光子数 N个11031个 Pt 104 1 1.06 1027 (2)设环状天线每秒钟接收的光子数为n个，以电台发射天线为中心，则半径为R2.5 km 的球面积S4R2，而环状天线的面积Sr2，所以nN41023个，接 ( r2 4R2) 收功率P收P4104 W. ( r2 4R2) 答案：(1)11031个 (2)41023个 4104 W 12从 1907 年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的 物理量 他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率作出Uc 的图象， 由此算出普朗克常量h， 并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较以检验爱因斯 坦光电效应方程的正确性图乙中频率1、2、遏止电压Uc1、Uc2及电子的电荷量e均为 已知，求： (1)普朗克常量h； (2)该金属的截止频率0. 解析：根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0及动能定理eUcEk得Uc 0 h e h e 结合题图乙有k h e Uc2Uc1 21 Uc1 10 解得普朗克常量h，0. e(Uc2Uc1) 21 Uc21Uc12 Uc2Uc1 答案：(1) (2) e(Uc2Uc1) 21 Uc21Uc12 Uc2Uc1