第1節(jié)第2節(jié)隨堂演練鞏固提升

1、衛(wèi)練促字補(bǔ)短炳柱Efi堂演練a鞏固提升隨堂檢測(cè)i 所謂黑體是指能全部吸收入射的電磁波的物體顯然，自然界不存在真正的黑體，但許多物體在某些波段上可近似地看成黑體.如圖所示，用不透明的材料制成的帶小孔的空腔，可近似地看做黑體這是利用了B .比值法D .理想化方法A 控制變量法C.類比法解析：選D 黑體實(shí)際上是一種物理模型 ，把實(shí)際物體近似看做黑體，用到的自然是理 想化方法，D對(duì).2用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率 v變化的Ek v圖象.已知鎢的逸出功是3.28 eV，鋅的逸出功是 3.24eV，若將二者的圖線畫在一個(gè)Ek v坐標(biāo)圖中，用實(shí)

2、線表示鎢，用虛線表示鋅，則正確反映這一過(guò)程的圖是（）D解析：選B 依據(jù)光電效應(yīng)方程 Ek = hv Wo可知，Ek v圖線的斜率代表了普朗克常量h,因此鎢和鋅的Ek-周線應(yīng)該平行圖線的橫軸截距代表了截止頻率v,而妒¥，因 此鎢的vc大些綜上所述,B圖正確.3以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大， 一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示.用頻率為v的普通光源照射陰極K，沒(méi)有發(fā)

3、生光電效應(yīng)，換用同樣頻率v的強(qiáng)激光照射陰極 K，則發(fā)生了光電效應(yīng)； 此時(shí)，若加上反向電壓 U，即將陰極K接電源正極，陽(yáng)極 A接電源負(fù)極，在 KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)逐漸增大 U，光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所 加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）（ ）電源C. U = 2h W2h v-5h v2e解析：選B 以從陰極K逸出的且具有最大初動(dòng)能的光電子為研究對(duì)象,由動(dòng)能定理1 2得：Ue= 0 gmvm1 2由光電效應(yīng)方程得：nh v= qmvm + W(n= 2, 3, 4)由式解得：U =詈5= 2, 3, 4）故選項(xiàng)B正確.4.（

4、多選）現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生.下列說(shuō)法正確的是（）A .保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B .入射光的頻率變高，飽和光電流變大C.入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D .保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生解析：選AC .根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律,保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，則飽 和光電流變大，選項(xiàng)A正確；由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知 ，入射光的頻率變高，產(chǎn)生的光 電子最大初動(dòng)能變大，而飽和光電流與入射光的頻率和光強(qiáng)都有關(guān) ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確; 保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，當(dāng)入射

5、光的頻率小于極限頻率時(shí) ，就不能 發(fā)生光電效應(yīng)，沒(méi)有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5 .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(zhǎng)為A），該金屬的逸出功為.若用波長(zhǎng)為 肚力）的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為 .已知電子的解析：由Wo= h滬h£.又 eUc = Ek,戸c且 Ek= h v Wo,=", 入所以Uc= hCe1 hc（ ?0_ 入）=課時(shí)作業(yè)、單項(xiàng)選擇題1. （2018寧波高二檢測(cè)）對(duì)黑體輻射電磁波的波長(zhǎng)分布的影響因素是（）A .溫度B .材料C.表面狀況D .以上都正確解析：選A .影響黑體輻射電磁波的波長(zhǎng)分布的因素是溫度，故選項(xiàng)A正確.2.關(guān)于光電效應(yīng)，下列

6、幾種表述正確的是（）A .金屬的極限頻率與入射光的頻率成正比B .光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)C.用不可見(jiàn)光照射金屬一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能要大D .對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)"最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：選D .金屬的極限頻率由該金屬?zèng)Q定 ，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，光電流的大小隨入射光強(qiáng)度增大而增大，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；不可見(jiàn)光包括能量比可見(jiàn)光大的紫外線、X射線、丫射線，也包括能量比可見(jiàn)光小的紅外線、無(wú)線電波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光波長(zhǎng)小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故正確選項(xiàng)為D .3.如圖所

7、示，當(dāng)開(kāi)關(guān) S斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零.合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.6 V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零.由此可知，陰極材料的逸出功為（）V e入o入A. 1.9 eVB. 0.6 eVC. 2.5 eVD . 3.1 eV解析：選A 設(shè)能量為2.5 eV的光子照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為1mv2,陰極材料 的逸出功為 Wo，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有 *mv2= hv Wo,題圖中光電管上加的是反向 電壓，據(jù)題意，當(dāng)反向電壓達(dá)到 U = 0.6 V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也不能

8、達(dá)到陽(yáng)極，1 2因此 eU= 2mv2,聯(lián)立解得，Wo= h v eU = 2.5 eV 0.6 eV = 1.9 eV,故選項(xiàng) A 正確.4.用a、b、c、d表示4種單色光，若a、b從同種玻璃射向空氣，a的臨界角小于b的臨界角；用b、c和d在相同條件下分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，c的條紋間距最大；用 b、d照射某金屬表面，只有b能使其發(fā)射電子則可推斷a、b、c、d可能分別是（）A .紫光、藍(lán)光、紅光、橙光B .藍(lán)光、紫光、紅光、橙光C.紫光、藍(lán)光、橙光、紅光D .紫光、橙光、紅光、藍(lán)光解析：選A 本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，但都是光學(xué)中的基本物理現(xiàn)象，如全反射、雙縫1干涉和光電效應(yīng)等，意在考查學(xué)生是否掌握

9、了基本的物理現(xiàn)象和規(guī)律由sin C =1知，a光n的折射率大于b光，則a光的頻率大于b光的頻率.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，條紋間距和光波波長(zhǎng) 成正比，則c的頻率最小.b、d做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，b能使金屬產(chǎn)生光電子，則b的頻率大于 d的頻率.因此有 fa>fb>fd>fc,則A選項(xiàng)對(duì).5.某種單色光的頻率為 v,用它照射某種金屬時(shí)， 在逸出的光電子中動(dòng)能最大值為則這種金屬的逸出功和極限頻率分別是A . h v Ek,EkB . Ek h v, v+ 辛C. h 卄 Ek,hv EkhD . Ek+ hv，v+ 占解析：選A.根據(jù)光電效應(yīng)方程得,W= h v Ek根據(jù) W= h v知極限頻率

10、v=EkE；.6.光子有能量，也有動(dòng)量，動(dòng)量p = h,它也遵守有關(guān)動(dòng)量的規(guī)律.如圖所示，真空中,入 有“g”形裝置可繞通過(guò)橫桿中點(diǎn)的豎直軸 00在水平面內(nèi)靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)， 其中左邊是圓形黑 紙片（吸收光子），右邊是和左邊大小、質(zhì)量相同的圓形白紙片 （反射光子）.當(dāng)用平行白光垂 直照射這兩個(gè)圓面時(shí)，關(guān)于裝置開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況 （俯視），下列說(shuō)法中正確的是（ ）,0A .順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B .逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C.都有可能D 不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選B 根據(jù)動(dòng)量定理Ft = mvt mvo,由光子的動(dòng)量變化可知黑紙片和光子之間的作用力小于白紙片和光子之間的作用力，所以裝置開(kāi)始時(shí)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，B選項(xiàng)正確.7在光電效

11、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- 丿丙0比0(/VA.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)能解析：選B.當(dāng)光電管兩端加上反向截止電壓光電流為零時(shí)，則由動(dòng)能定理得gmv2 0=eUc,對(duì)同一光電管逸出功 Wo相同，使用不同頻率的光照射，有hv Wo=fmv2,兩式聯(lián) 立可得，h v Wo= eUc.丙光的反向截止電壓最大，則丙光的頻率最大，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；又C1 2?=-可知,入丙

12、 入乙，選項(xiàng)B正確；又hv Wo = mv 0 = eUc可知,丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大v2 初動(dòng)能最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.、多項(xiàng)選擇題8. （2018南京高二檢測(cè)）黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，以下判斷正確的是A .在同一溫度下，波長(zhǎng)越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大B 在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長(zhǎng)不是最大的，也不是最小的，而是處在 最大與最小波長(zhǎng)之間C.溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值就越大D .溫度越高，輻射強(qiáng)度最大的電磁波的波長(zhǎng)越短解析：選BCD 根據(jù)題圖中黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系知選項(xiàng)B、C、D正確.9. （2018承德高二檢測(cè)）如圖所示為一真空光電管的應(yīng)用電路，其陰極金屬材料的極限 頻率為4.5X

13、1014 Hz,則以下判斷正確的是 （）I_屮 |A .發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，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(yīng)時(shí)，電路中光電流的飽和值取決于入射光的強(qiáng)度C.用 匸0.5 m的光照射光電管時(shí)，電路中有光電流產(chǎn)生D .光照射時(shí)間越長(zhǎng)，電路中的光電流越大解析：選BC 在光電管中若發(fā)生了光電效應(yīng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，光電流的飽和值只與單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射光電子的數(shù)目有關(guān)據(jù)此可判斷A、D8錯(cuò)誤；波長(zhǎng) 入=0.5 m的光子的頻率 尸號(hào)=-3 6 Hz = 6 X 1014 Hz>4.5 X 1014 Hz ,可發(fā)人 0.5X 10一生光電效應(yīng).所以選項(xiàng)B、C正

14、確.10. （2018漣水中學(xué)月考）美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì) X射線的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在 散射的X射線中，除了與入射波長(zhǎng)相同的成分外，還有波長(zhǎng)大于 瓜的成分，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)關(guān)于康普頓效應(yīng)，以下說(shuō)法正確的是（ ）A 康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性B 康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性C.當(dāng)光子與晶體中的電子碰撞后，其能量增加D .當(dāng)光子與晶體中的電子碰撞后，其能量減少解析：選BD .康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；光子與晶體中的電子碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量轉(zhuǎn)移給電子，光子的能量會(huì)減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.三、非選擇題11. 某廣播電臺(tái)發(fā)射

15、功率為 10 kW，在空氣中波長(zhǎng)為187.5 m的電磁波，則：（1）該電臺(tái)每秒鐘從天線發(fā)射多少個(gè)光子？2.5 km處直徑為2 m的環(huán)狀天若發(fā)射的能量子四面八方視為均勻的，試求在離天線 線每秒鐘接收的光子個(gè)數(shù)以及接收功率.解析：(1)每個(gè)能量子的能量尸h尸h= 6.63 X 10:少"J胡.06X 10-27 J,187.5則每秒鐘電臺(tái)發(fā)射上述波長(zhǎng)的光子數(shù)N = M =10 % 1 27 個(gè) 1X 1031 個(gè).£ 1.06 x 10-(2)設(shè)環(huán)狀天線每秒鐘接收的光子數(shù)為n個(gè)，以電臺(tái)發(fā)射天線為中心，則半徑為R= 2.5 km的球面積S= 4tR2,而環(huán)狀天線的面積S'= n2,接收功率答案：(1)1 x 1031 個(gè) (2)4 x 1023 個(gè) 4 X 104 w12. 從1907年起，美國(guó)物理學(xué)家密立根開(kāi)始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量他通過(guò)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率 v作出Uc-v的圖象，由此算出普朗克常量h，并與普