内容正文:
微练(三十八) 光电效应 波粒二象性
一、单项选择题
1.关于光的性质,下列说法正确的是 ( )
A.光既具有波动性,又具有粒子性,这是互相矛盾和对立的
B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点
C.有的光只具有波动性,有的光只具有粒子性
D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性
解析 光既具有粒子性,又具有波动性,即光具有波粒二象性,A项错误;光的波动性不同于机械波,光的粒子性也不同于质点,B项错误;每种光都既具有波动性,又具有粒子性,C项错误;由于光既具有波动性,又具有粒子性,即光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性,故无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性,D项正确。
答案 D
2.在光电效应实验中,某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管,发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压。下列说法正确的是 ( )
A.a光对应的光电子最大初动能较小
B.a光光子的能量小于b光光子的能量
C.a光的粒子性比b光的粒子性明显
D.a光在真空中的传播速度大于b光
解析 由爱因斯坦光电效应方程得Ekm=hν-W0=eUc,a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压,所以a光对应的光电子最大初动能较大,a光的频率较大,a光光子的能量大于b光光子的能量,A、B两项错误;a光的频率较大,所以a光的粒子性比b光的粒子性明显,C项正确;a光和b光在真空中的传播速度一样大,D项错误。
答案 C
3.在能量子量子化研究的历程中,以下说法正确的是 ( )
A.物质发射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份进行的
B.黑体既不反射电磁波,也不向外辐射电磁波
C.能量子假说中的能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的运动速率,h为普朗克常量
D.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度无关
解析 普朗克在研究物体热辐射的规律时发现,电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份进行的,每一份能量叫做一个能量子,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,A项正确,C项错误;黑体不反射电磁波,但会向外辐射电磁波,即黑体辐射,B项错误;一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,D项错误。
答案 A
4.如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波波长的关系图像,则下列说法正确的是 ( )
A.随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低
B.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C.T1>T2
D.T1<T2
解析 随着温度的升高,黑体的辐射强度都会增加,同时辐射强度的极大值向左侧移动,即向波长较短的方向移动,则T1>T2 ,C项正确。
答案 C
5.在甲、乙两次不同的光电效应实验中,得到的Uc-ν图像如图所示,其中Uc为反向遏止电压,ν为入射光频率,已知电子电荷量为e,则下列判断正确的是 ( )
A.两图线的斜率相同,说明两次实验的光强度相同
B.两次实验相比,甲实验中金属的逸出功较小
C.用同一入射光做实验(均发生光电效应),乙实验中的光电子最大初动能较大
D.两图线反向延长线与纵坐标交点的绝对值就是各自金属对应的逸出功
解析 根据爱因斯坦光电效应方程hν-W0=Ekm,而根据动能定理可知Uce=Ekm,整理得Uc=ν-,图线的斜率大小为k=,与光强无关,A项错误;图线的纵轴截距为b=-,所以由图像知,两次实验相比,甲实验中金属的逸出功较小,B项正确,D项错误;根据爱因斯坦光电效应方程可得:光电子最大初动能Ekm=hν-W0,因为乙实验中金属的逸出功较大,所以用同一入射光做实验(均发生光电效应),甲实验中的光电子最大初动能较大,C项错误。
答案 B
6.某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示,表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料 ( )
材料
钠
铜
铂
极限波长/nm
541
268
196
A.仅钠能产生光电子 B.仅钠、铜能产生光电子
C.仅钠、铂能产生光电子 D.都能产生光电子
解析 根据光电效应方程可知Ek=hν-W0=h-W0,只要光的波长小于某金属的极限波长,就有光电子逸出,该光源发出的光的波长最小值小于100 nm,小于钠、铜、铂的极限波长,故三种金属都能产生光电子,D项正确。
答案 D
7.用波长为λ的黄色光照射逸出功为W的铯原子,使之发生光电效应。已知普朗克常量为h,光在真空的速度为c,电子所带电荷量为e。则对应的遏止电压为 ( )
A. B.-
C.- D.
解析 由光电效应方程可知Ekm=hν-W,ν=,Ekm=Uce,解得Uc=-,B项正确。
答案 B
8.如图是研究光电效应的装置,用某一频率的光束照射金属板K,有粒子逸出,则