内容正文:
第十六章 波粒二象性 原子和原子核
第1讲 光电效应 波粒二象性
一、 单项选择题
1.关于黑体辐射的强度与波长的关系,下列各图中正确的是( )
A B
C D
2.下列关于光的波粒二象性的说法中,正确的是( )
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性
3.(2022·潮州质检)用能量为5.0 eV的光子照射某金属表面,金属发射光电子的最大初动能为1.5 eV,则该金属的逸出功为( )
A.1.5 eV B.3.5 eV
C.5.0 eV D.6.5 eV
4.如图所示,在验电器上安装一个铜网,使其带电,验电器金属箔张开.用紫外线照射铜网,验电器金属箔的张角保持不变,再将一块锌板放置在该铜网后面某距离处,用同一紫外线照射锌板时,发现金属箔张开角度减小.下列说法中正确的是( )
A.增加紫外线的强度照射铜网,金属箔张角将变大
B.紫外线的频率大于金属锌的截止频率
C.铜网带负电
D.改用紫光照射锌板,验电器的金属箔张角减小
5.(2023·广雅中学)如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像.下列说法中错误的是( )
A.该金属的逸出功等于E-hν0
B.该金属的逸出功等于hν0
C.入射光的频率为0.5ν0时,不产生光电效应
D.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为E
6.(2022·肇庆第三次质检)如图甲所示,阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极,阴极K在受到光照时发射光电子.阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整,电源的正负极也可以对调.闭合开关后,阳极A吸收阴极K发出的光电子,在电路中形成光电流.分别用蓝光、弱黄光、强黄光照射阴极K,形成的光电流与电压的关系图像如图乙所示,图中a、b、c光依次为( )
甲 乙
A.蓝光、弱黄光、强黄光
B.弱黄光、蓝光、强黄光
C.强黄光、蓝光、弱黄光
D.蓝光、强黄光、弱黄光
7.(2022·全国乙卷)一点光源以113 W的功率向周围均匀地辐射波长约为6×10-7 m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个.普朗克常量为h=6.63×10-34 J·s,则R约为( )
A.1×102 m B.3×102 m
C.6×102 m D.9×102 m
二、 多项选择题
8.下列说法中正确的是( )
A.电子和光子都具有波粒二象性
B.一束光照射到某种金属上没有发生光电效应,是因为该束光的波长较短
C.为了解释黑体辐射,普朗克提出黑体辐射的能量是量子化的
D.经典物理学解释了原子的稳定性和原子光谱的分立特征
9.研究光电效应现象的实验装置如图所示,用光子能量为4.10 eV 的紫外线照射到光电管上阴极K,发生了光电效应.调节滑片P,当电压表的示数为1.81 V时,电流表的示数恰好为零.则在该实验中( )
A.光电子的最大初动能为1.81 eV
B.电流表示数恰好为零时,若增大光强,电流表有示数
C.若增大入射光的频率,若电流表的示数为零,滑片P应向右调节
D.若断开开关S,电流表仍无示数
10.如图所示,图甲为光电效应的实验装置示意图,图乙为实验测得的遏止电压随光照频率的变化规律.下列说法中正确的是( )
A.若图线斜率为k,则普朗克常量为ke
B.若图线斜率为k,则普朗克常量为
C.用某色光照射金属板时不能发生光电效应,增大光照强度,则电流表示数增大
D.用单色光照射时电流表有示数,滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数将减小
三、 非选择题
11.如图所示,一光电管的阴极用截止频率对应的波长λ0=5.0×10-7 m的钠制成.用波长λ=3.0×10-7 m 的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1 V,饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时,电路中的电流达到最大值,称为饱和光电流)I=0.56μA.(h=6.63×10-34 J·s)
(1) 求每秒由K极发射的光电子数目.
(2) 求电子到达A极时的最大动能.
答案与解析
第十六章 波粒二象性 原子和原子核
第1讲 光电效应 波粒二象性
1. B 解析:根据黑体辐射的规律知温度升高,各种波长的辐射强度都有增加,故图线没有交点,C、D错误;另一方面,辐射强度的极大值会向波长较短方向移动,A错误,B正确.
2. C 解析:光具有波粒二象性,故A错误;电子和光子不同,故B错误;光的波长越长,波动性越明显,波长越短,其粒子性越显著,故C正确;大量光子运动的规律表现出光的波动性,故D错误.
3. B 解析:光电子具有最大的初动能是1.5 eV,而入射光的能量为