内容正文:
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第
2
课时
光的粒子性
第
十七
章
波粒二象性
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1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示,这时( )
A.锌板带正电,指针带负电
B.锌板带正电,指针带正电
C.锌板带负电,指针带正电
D.锌板带负电,指针带负电
【答案】B
【解析】锌板在弧光灯照射下,发生光电效应,有光电子逸出,锌板失去电子带正电,验电器与锌板相连,导致指针带正电.故B正确,ACD错误.故选B.
2.下列说法中正确的是( )
A.光传播的速度总是
B.托马斯·杨的双缝干涉实验现象表明光是一种电磁波
C.为了解释光电效应实验现象普朗克提出了光子说
D.光和无线电波都能在真空中传播
【答案】D
【解析】A.光只有在真空传播的速度,才是3.0×108m/s。故A不符合题意。
B.托马斯•杨的双缝干涉实验现象表明光是一种波,并不能说明是电磁波。故B不符合题意。
C.为了解释光电效应实验现象爱因斯坦提出了光子说。故C不符合题意。
D.光和无线电波都属于电磁波,都能在真空中传播。故D符合题意。
故选D。
3.在研究光电效应现象时,先后用两种不同色光照射同一光电管,所得的光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.色光乙的频率小、光强大
B.色光乙的频率大、光强大
C.若色光乙的强度减为原来的一半,无论电压多大,色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电流小
D.若另一光电管所加的正向电压不变,色光甲能产生光电流,则色光乙一定能产生光电流
【答案】D
【解析】AB.题中图像可得用色光乙照射光电管时遏止电压大,使其逸出的光电子最大初动能大,所以色光乙的频率大,光子的能量大。由题中图像可知,色光甲的饱和光电流大于色光乙的饱和光电流,故色光甲的光强大于色光乙的光强,AB错误;
C.如果使色光乙的强度减半,则只是色光乙的饱和光电流减半,在特定的电压下,色光乙产生的光电流不一定比色光甲产生的光电流小,C错误;
D.色光乙的频率大于色光甲的,故另一个光电管加一定的正向电压,如果色光甲能使该光电管产生光电流,则色光乙一定能使该光电管产生光电流,D正确。
故选D。
4.光电效应实验中,下列表述正确的是( )
A.光照时间越长,光电流越大
B.入射光足够强就会有光电流
C.遏止电压与入射光的频率成正比
D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子
【答案】D
【解析】AB.发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率,并不是光照时间长和光足够强,就能发生光电效应,故AB错误;
C.根据光电效应方程
知遏止电压与入射光的频率与逸出功有关,与入射光的频率成线性关系,不是成正比。故C错误;
D.发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率。故D正确。
故选D。
5.一盏灯发光功率为100W,假设它发出的光向四周均匀辐射,光的平均波长6.0×10-7m,在距电灯10m远处,以电灯为球心的球面上,1m2的面积每钞通过的光子(能量子)数约为( )(普朗克常量h=6.63·s,光速c=3.0/s)
A.2×1015 B.2×1016
C.2×1017 D.2×1023
【答案】C
【解析】设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0,则有: ;设穿过的光子数为n,则有:;解得: 代入数据,得:n=2×1017个,选项C正确.
6.现有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa>λb>λc,用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定 ( )
A.a光速照射时,不能发生光电效应
B.c光束照射时,不能发生光电效应
C.a光束照射时,释放出的光电子数目最多
D.c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小.
【答案】A
【解析】某种金属的极限波长是不变的,由光电效应的实验规律可知,只有波长小于极限波长的光照射才会发生光电效应,再根据三种光的波长关系判断光电效应的产生.
某种金属的极限波长是不变的,由光电效应的实验规律可知,只有波长小于极限波长的光照射才会发生光电效应,故若b光照射恰能发生光电效应则a光照射不能发生光电效应.A正确、C错.
c光的波长小于b光的波长,所以一定能发生光电效应,B错.
且由ν=可知,c光频率高,由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-ω可知释放的光电子最大初动能大,D错.
故答案选A.
7.在光电效应实验中,小明同学用同一实验装置,如图(a)所示,在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,如图(b)所示。则正确的是( )
A.乙光的频率大于甲光的频率
B.甲光的波长小于丙光的波长
C.丙光的光子能量小于甲光的光子能量
D.乙光对应的光电子最大初动能小于丙