2019年高中物理 第17章 波粒二象性 課時跟蹤檢測（二十四）能量量子化 光的粒子性 新人教版選修3-5.doc

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2019年高中物理 第17章 波粒二象性 課時跟蹤檢測（二十四）能量量子化 光的粒子性 新人教版選修3-5 一、單項選擇題 1．關于對熱輻射的認識，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 C．輻射強度按波長的分布情況只與物體的溫度有關，與材料種類及表面狀況無關 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，選項A錯誤，選項B正確；選項C描述的是黑體輻射的特性，選項C錯誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，選項D錯誤。 2．人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為 530 nm 的綠光時，只要每秒有6個綠光的能量子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量取6.6310－34 Js，光速為3.0108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是(　　) A．2.310－18 W B．3.810－19 W C．7.010－10 W D．1.210－18 W 解析：選A　因只要每秒有6個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＝，式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，可解得P＝6 W≈2.310－18 W。A正確。 3．下列利用光子說對光電效應的解釋正確的是(　　) A．金屬表面的一個電子只能吸收一個光子 B．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子 C．金屬表面的一個電子吸收若干個光子，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，金屬中的一個電子一次只能吸收一個光子，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的，不需時間的積累，故只有選項A正確。 4．頻率為ν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．2Ekm C．Ekm＋hν D．Ekm＋2hν 解析：選C　根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得Ekm＝hν－W0，若入射光頻率變?yōu)?ν，則Ekm′＝h2ν－W0＝2hν－(hν－Ekm)＝hν＋Ekm，故選C。 5.在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(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．乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率 D．甲光對應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項正確，D項錯誤；甲光和乙光的頻率相同，A項錯誤；由于是同一光電管，所以乙光、丙光對應的截止頻率是一樣的，C項錯誤。 二、多項選擇題 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．光照時間短 D．電源正負極接反 解析：選BD　入射光的頻率低于截止頻率時，不能發(fā)生光電效應，故選項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D正確。 7．下列說法中正確的是(　　) A．光子射到金屬表面時，可能有電子發(fā)出 B．光子射到金屬表面時，一定有電子發(fā)出 C．電子轟擊金屬表面時，可能有光子發(fā)出 D．電子轟擊金屬表面時，一定沒有光子發(fā)出 解析：選AC　光的頻率需達到一定值時，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(直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5)。由圖可知(　　) A．該金屬的截止頻率為4.271014 Hz B．該金屬的截止頻率為5.51014 Hz C．該圖線的斜率表示普朗克常量 D．該金屬的逸出功為0.5 eV 解析：選AC　由光電效應方程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；圖線的斜率表示普朗克常量h，C對；該金屬的逸出功為當ν＝0時W0＝－Ek，D錯。 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強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，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∶1 B．兩種光電子的速度大小之比為3∶1 C．兩種金屬的逸出功之比為1∶3 D．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動，由evB＝m得R＝，動量大小和速度大小均和環(huán)繞半徑成正比，選項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方程可得：金屬的逸出功W0＝hν－mv2，所以兩種金屬的逸出功的比值不確定，選項A、C錯誤。 三、非選擇題 10．在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為λ0，該金屬的逸出功為________。若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實驗，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＝h，又eUc＝Ek，且Ek＝hν－W0，ν＝，所以遏止電壓Uc＝－。 答案：h　－ 11．用頻率為1.001015 Hz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1.86 eV，求鈉發(fā)生光電效應的極限頻率。普朗克常量為6.6310－34 Js。 解析：根據(jù)光電效應方程hν＝Ek＋W0 可得鈉的逸出功W0＝hν－Ek ＝6.6310－341.001015 J－1.861.610－19 J ≈3.6510－19 J。 由W0＝hνc可得鈉的極限頻率 νc＝＝ Hz≈5.511014 Hz。 答案：5.511014 Hz