内容正文:
第1节 光电效应 波粒二象性
课时作业
基础巩固
1.爱因斯坦对于光电效应的解释使人类对于光的本性的认识更加透彻,下列关于光电效应的说法正确的是( D )
A.在光电效应中,光电子的最大初动能与入射光强度成正比
B.入射光光子能量小于金属逸出功时也可能发生光电效应
C.对于某种金属,只要入射光强度足够大,照射时间足够长,就会发生光电效应
D.用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时,光越强,饱和电流越大
解析:根据光电效应方程Ek=hν-W知,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,故A错误;当入射光光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功时,光电效应便不能发生,故B错误;能否发生光电效应与入射光的强度、照射时间无关,故C错误;在光电效应中,入射光越强,光电流的饱和值越大,故D正确。
2.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是( A )
解析:黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量,温度越高,辐射强度越大,故B、D错误;黑体辐射的波长分布情况也随温度而变,温度越高,辐射的电磁波的波长越短,故A正确,C错误。
3.(2023·河南郑州月考)关于电子的运动规律,以下说法正确的是( C )
A.电子如果表现出粒子性,则无法用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律
B.电子如果表现出粒子性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律
C.电子如果表现出波动性,则无法用轨迹来描述它们的运动,空间分布的概率遵循波动规律
D.电子如果表现出波动性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律
解析:电子运动对应的物质波是概率波,少量电子表现出粒子性,无法用轨迹描述其运动,也不遵循牛顿运动定律,A、B错误;大量电子表现出波动性,无法用轨迹描述其运动,可确定电子在某点附近出现的概率,且概率遵循波动规律,C正确,D错误。
4.国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收,该光刻机光刻分辨率达到22 nm。关于光的认识,下列说法正确的是( A )
A.光子除了具有能量之外还具有动量
B.波长越长的光,光子动量越大
C.光电效应显示了光的波动性
D.爱因斯坦测量了光电效应中几个重要的物理量,由此算出了普朗克常量h
解析:光子除了具有能量之外还具有动量,A正确;根据p=可知,波长越长的光,光子动量越小,B错误;光电效应显示了光的粒子性,C错误;密立根测量了光电效应中几个重要的物理量,由此算出了普朗克常量h,D错误。
5.一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波长为( A )
A. B.
C. D.
解析:中子的动量p1=,氘核的动量p2=,对撞后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波长为λ3==,故A正确。
6.(2022·湖北七市三月调研)波长为λ的单色光可使某金属发生光电效应,已知逸出的光电子的最大初动能为Ek,普朗克常量为h,光速为c,则该金属的逸出功为( B )
A.h+Ek B.h-Ek
C. D.Ek
解析:根据光电效应方程Ek=hν-W,频率和波长关系ν=,联立解得W=
h-Ek,故A、C、D错误,B正确。
7.(2022·山东淄博一模)某光源发出的光由不同频率的光组成,不同频率的光的强度如图所示,表中给出了某些材料的极限频率,用该光源发出的光照射表中材料,下列说法正确的是( D )
材料
钾
钙
钨
极限频率(×1014Hz)
5. 44
7. 73
10. 95
A.仅钾能产生光电子
B. 仅钨、钙能产生光电子
C.仅钙、钾能产生光电子
D. 钨、钙、钾都能产生光电子
解析:由题图可知,该光源发出的光的频率大约在6×1014 Hz 到14×
1014 Hz之间,而三种材料中,极限频率最高的钨的极限频率是10.95×
1014 Hz,小于14×1014 Hz,所以该光源能使三种材料都产生光电子。故选D。
8.(2022·山东济南一模)光电管是一种利用光照产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可以形成光电流。表中记录了某同学进行光电管实验时的数据。
次
入射光子的能量/eV
相对光强
饱和光电流大小/mA
逸出光电子的最大初动能/eV
1
4.0
弱
29
0.8
2
4.0
中
43
0.8
3
4.0
强
60
0.8
由表中数据得出的以下论断正确的是( D )
A.三次实验采用了不同频率的入射光
B.三次实验光电管中的金属板材质不同
C.若入射光子的能量为5.0 eV,不论光强多大,饱和光电流一定大于60 mA
D.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大初动能为1.8 eV
解析:入