《光的粒子性》同步練習3.doc

光的粒子性同步練習 基礎(chǔ)夯實一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題)1(清遠市20132014學(xué)年高二下學(xué)期期末)在光電效應(yīng)實驗中，用光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)。如果僅減小光的強度而頻率保持不變，下列說法正確的是()A光電效應(yīng)現(xiàn)象消失B金屬的逸出功減小C光電子的最大初動能變小D光電流減小答案：D解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律易判選項D正確。2在演示光電效應(yīng)的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針張開了一個角度，如圖所示，這時()A鋅板帶正電，指針帶負電B鋅板帶正電，指針帶正電C鋅板帶負電，指針帶負電D鋅板帶負電，指針帶正電答案：B解析：發(fā)生光電效應(yīng)時有電子從鋅板上跑出來，使鋅板及驗電器的指針都帶正電，B正確。3關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法中正確的是()A光電子的最大初動能隨著入射光的強度增大而增大B只要入射光的強度足夠強，照射時間足夠長，就一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)C在光電效應(yīng)中，飽和電流的大小與入射光的頻率無關(guān)D任何一種金屬都有一個極限頻率，低于這個頻率的光不能使它發(fā)生光電效應(yīng)答案：D解析：由光電效應(yīng)的實驗規(guī)律可知，選項D正確；由光電效應(yīng)方程可以推出光電子的最大初動能應(yīng)隨著入射光頻率的增大而增大，選項A錯誤；飽和光電流的大小與光強有關(guān)，入射光頻率一定時，飽和光電流大小與光強成正比，若是光強一定，入射光的頻率越高，則光子數(shù)就少，飽和光電流就小了，所以選項C錯誤；能否發(fā)生光電效應(yīng)，與照射的時間長短及入射光的強度無關(guān)，選項B錯誤。4(紹興一中20132014學(xué)年高二下學(xué)期期末)N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性如圖所示，已知金屬鎢的逸出功為4.5eV。現(xiàn)分別用不同能量的光子照射鎢板(各光子的能量已在圖上標出)，那么如圖中，沒有光電子到達金屬網(wǎng)的是()答案：AC解析：加反向電壓時，只要入射光電子的能量hW0eU，即有光電子到達金屬網(wǎng)，將各數(shù)值代入上式可判D選項中光電子能到達金屬網(wǎng)；B選項加正向電壓，且入射光電子能量大于逸出功，所以有光電子到達金屬網(wǎng)。綜上所述，A、C選項符合題意。5在做光電效應(yīng)的實驗時，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實驗測得光電子的最大動能Ek與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，由實驗圖線可求出()A該金屬的極限頻率和極限波長B普朗克常量C該金屬的逸出功D單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)答案：ABC解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW可知，當Ek0時，0，即圖線橫坐標的截距在數(shù)值上等于金屬的極限頻率。圖線的斜率k，可見圖線的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量。二、非選擇題6用同一束單色光，在同一條件下，先后照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，這兩個過程中，對下列四個量，一定相同的是_，可能相同的是_，一定不相同的是_。A光子的能量B金屬的逸出功C光電子動能D光電子最大初動能答案：ACBD解析：光子的能量由光的頻率決定，同一束單色光頻率相同，因而光子能量相同，逸出功等于電子脫離原子核束縛需要做的最小的功，因此只由材料決定，鋅片和銀片的逸出功一定不相同。由EkhW，照射光子能量h相同，逸出功W不同，則電子最大初動能也不同，由于光電子吸收光子后到達金屬表面的路徑不同，途中損失的能量也不同，因而脫離金屬時的動能可能分布在零到最大初動能之間，所以，兩個不同光電效應(yīng)的光電子中，動能是可能相等的。7.如圖所示，當電鍵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。合上電鍵，調(diào)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小。(2)求該陰極材料的逸出功。答案：(1)0.6 eV(2)1.9 eV解析：設(shè)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。當反向電壓達到U0.60 V以后，具有最大初動能的光電子達不到陽極，因此eUEk由光電效應(yīng)方程：EkhW0由以上二式：Ek0.6 eV，W01.9 eV。能力提升一、選擇題(13題為單選題，4題為多選題)1.如圖所示，為一光電管電路，滑動變阻器觸頭位于ab上某點，用光照射光電管陰極，電表無偏轉(zhuǎn)，要使電表指針偏轉(zhuǎn)，可采取的措施有()A加大照射光的強度B換用波長短的光照射C將P向b滑動D將電源正、負極對調(diào)答案：B解析：電表無偏轉(zhuǎn)，說明沒有發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即入射光的頻率小于極限頻率，要能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，只有增大入射光的頻率，即減小入射光的波長。2一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后，分解為互相分離的三束光，分別照在相同的金屬板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一定能放出光電子C板c一定不放出光電子D板c一定能放出光電子答案：D解析：從棱鏡對光的色散可知，光的頻率越大，在同一介質(zhì)的折射率越大，由題意：ab甲乙甲乙丙，所以A、D錯，B對。由于h0W，所以C錯。4如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h6.631034Js，由圖可知()A該金屬的極限頻率為4.271014HzB該金屬的極限頻率為5.51014HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5eV答案：AC解析：由光電效應(yīng)方程EkmhW知圖線與橫軸交點為金屬的極限頻率，即04.271014Hz，A對，B錯；該圖線的斜率為普朗克常量，C對；金屬的逸出功Wh06.6310344.271014/1.61019eV1.8eV，D錯。二、非選擇題5. (襄州一中、棗陽一中、宜城一中、曾都一中20132014學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考)如圖所示是使用光電管的原理圖，當頻率為的可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過。(1)當變阻器的滑動端P向_滑動時(填“左”或”右”)，通過電流表的電流將會增大。(2)當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動能為_(已知電子電荷量為e)。(3)如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強度，則光電子的最大初動能將_(填“增加”、“減小”或“不變”)。答案：左eU不變解析：(1)當變阻器的滑動端P向左移動，反向電壓減小，光電子到達右端的速度變大，則通過電流表的電流變大；(2)當電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)動能定理得，eUmv，則光電子的最大初動能為eU；(3)根據(jù)光電效應(yīng)方程知，EkmhW0，知入射光的頻率不變，則光電子的最大初動能不變。6如圖所示，陰極K用極限波長00.66m的金屬銫制成，用波長0.50m的綠光照射陰極K，調(diào)整兩個極板電壓，當A板電壓比陰極高出2.5V時，光電流達到飽和，電流表示數(shù)為0.64A，求：(1)每秒陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時的最大初動能。(2)如果把照射陰極綠光的光強增大為原來的2倍，每秒陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大初動能。答案：(1)4.01012個9.51020J(2)81012個951020J解析：飽和電流的值I與每秒內(nèi)陰極發(fā)射的電子數(shù)的關(guān)系是Ine。電子從陰極K飛出的最大初動能EkhW，電子從陰極K飛向陽極A時，還會被電場加速，使其動能進一步增大。(1)當陰極發(fā)射的光電子全部達到陽極A時，光電流達到飽和，由電流可知每