高二暑假作业(十四) 普朗克黑体辐射理论以及光电效应-【步步维赢·优练必刷】2025年高二物理暑假作业

推断分子动能减小，温度降低；体积变 根据能量守恒定律得 大、温度降低，则气体压强变小，选项C △U= 2n2 2ALS=-2(m2+p, 错误；宏观过程中的热现象都是不可逆 的，选项D正确 LS) 5.C由于是厚壁容器，打开卡子后，气体 即内能减少了2(m+pLS), 迅速膨胀，这样的过程可以当作绝热过 程，由此判断，转化的应是系统的内能， 答案 (1)2PoLS 即气体对外做功，系统的内能减少，温度 降低，选项C正确， (2)内能减少了2(m+p,LS) 6.B由于房间是未密封的，室内、外连通， 高二暑假作业（十四）普朗克黑体 且加热过程缓慢，室内空气的压强、密度 辐射理论以及光电效应 与室外是相等的，A、C错误；由于室内的 1.D巴耳末公式只能描述氢原子光谱中 空气温度高于室外的空气温度，而温度 的一个线系，不能确定氢原子光谱中所 是分子平均动能的标志，故室内空气分 有谱线对应的波长，A错误；根据巴耳末 子的平均动能比室外大，B正确；室内空 公式只能分析氢原子光谱，不能分析其 气会向室外膨胀，所以室内空气对室外 他原子的发光光谱，B错误；巴耳末线系 空气做正功，D错误. 包括可见光区和部分紫外光区，C错误： 7.C当A、B两球升高相同的温度时，根 氢原子光谱中有可见光区、红外光区和 据热胀冷缩原理可知，A、B球重心发生 紫外光区，D正确。 变化，A球重心升高，B球重心降低，即在 2.C根据检布罗意波长公式入=合若一 此过程中A球重力势能增加，B球重力 势能减少，根据能量守恒定律可知，A球 个光子的德布罗意波长和一个电子的波 吸收的热量多，故C选项正确， 长相等，则光子和电子的动量一定相等， 8.ABD理想气体分子势能忽略不计，因 A、D错误，C正确；光子的能量E,=hy 此温度升高时，气体的内能增加，故A 货电子的能量￡=m"m心=吧 对；压缩气体，外界对气体做正功，故D 对：由于不能确定外界对气体做功的多 hc=C·E龙，因电子的速度u<C,故 λyy 少，因此气体可能吸热，也可能放热，故B E>E,B错误， 对，C错. 3.A根据光电效应方程E,=hy一W可 9.解析(1)设大气作用在活塞上的压力 知，Ek一y图像的斜率为普朗克常量h, 为F,则：F=poS 因此题图中两线应平行，故C、D错；图线 根据功的定义式W=FI得W=2PLS. 与横轴的交点表示恰能发生光电效应 (光电子动能为零)时的入射光频率，即 (2)设活塞离开汽缸时动能为Ek,则 截止频率，由光电效应方程可知，逸出功 越大的金属对应的入射光的频率越高， ·55 所以能使金属锌发生光电效应的截止频 W有E=A·6。-W,号E=h·3, 率较高，所以A对，B错 4.A设该金属的逸出功为W。,当用能量 W,联主两式解得选出功W,=多， 为E。的光子照射到该金属表面时，产生 光电子的最大初动能为E,根据光电效应 E=,所以我止频率=W0= h 2%, 方程知：E=E。一W:改用能量为2E,的 又c光的频率为2>.，所以用c光束照 光子照射到该金属表面时，金属的逸出 射该金属板时，能发生光电效应，飞出的 功不变，逸出的光电子的最大初动能为 光电子最大初动能为h·2。一W。= Ek=2E一W。=E,十E,故A正确. 5.D根据光电效应方程Ek=hy一W。,可 ,=局E,故只有B正确。 知图线的斜率表示普朗克常量h,故A正 8.BD康普顿效应说明光具有粒子性，A 确；根据光电效应方程E=hy一W。,当y 项错误，B项正确；光子与晶体中的电子 =0时，Ek=一W。,由图像知纵轴截距为 碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二 一E,所以W。=E,即该金属的逸出功等 者碰撞后，光子要把部分能量转移给电 于E,故B正确；图线与横轴交点的横坐 子，光子的能量会减少，C项错误，D项 标是o,该金属的逸出功等于ho,故C 正确. 正确；当入射光的频率为2时，根据光 9.解析(1)测量遏止电压需要将阴极K 电效应方程可知Ek=h·2o一h=E, 接电源的正极，可知实验中双刀双掷开 故D错误. 关应向下闭合 6.B当光电管两端加上過止电压且光电流 (2)①根据爱因斯坦光电效应方程Ek= 恰好为零时，有E一0=eU,对于同一光 hv-W。 电管逸出功W。相同，对应的截止频率相 结合U=E,解得U.=冬-结合 等，使用不同频率的光照射，有Ek=hy一 W。,两式联立得hv一W。=eU,丙光的遏 图像可知斜率 止电压最大，则丙光的频率最大，甲光、 k=上=U1 e vve 乙光频率相同，A、C错误；又由A=C可知 解得普朗克常量h=e心 1一e 入<入2，B正确；由E=hw一W。可知，丙光 对应的最大初动能最大，D错误. 故需将 U与普朗克常量h进行比较. 7.Ba、b、c三束单色光，其波长关系为入： ②由图乙可知，截止频率为。，则该金属 :入=1：2：3，因为光子频率=无，则 的逸出功 eU 光子频率之比ya:h:y。=6:3:2.设a W。=hy.= y1一ye 光的频率为6，b光的频率为3，c光的 频率为2o,根据光电效应方程Ek=hy一 答案(1)下 (2)0eU y1一y ·56·高二暑假作业（十四）普朗克黑体辐射理论以及光电效应 3.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的 核-心-素一养 表面而产生光电效应，可得到光电子最 物理观念：知道热辐射、黑体和黑体辐 大初动能E,随入射光频率的变化而变 射的概念.知道普朗克提出的能量子理论： 化的Ek一v图像，如图所示.已知钨的逸 知道光电效应、康普顿效应、光子的概念以 出功为3.28eV,锌的逸出功为3.34eV, 及光电效应的规律，能解释相关现象，树立 若将两者的图像分别用实线与虚线画在 粒子性观念 同一个E:一v图像上，则下图中正确的 科学思维：体会感受科学家在面对科 是 ) 学疑难时的创新精神：掌握光电效应的实 E E 锌 验规律并能应用爱因斯坦光电效应方程解 释相关规律，提高分析问题、解决问题的 能力 钨 精一典题练 1.下列说法中正确的是 A.巴耳末公式所计算得出的波长与氢原 4.若能量为E,的光子照射到某金属表面 子光谱中的波长是一一对应的关系 时，从金属表面逸出的光电子的最大初 B.根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子 动能为E,则能量为2E。的光子照射到该 光谱，也可以分析其他原子的发光 金属表面时，逸出的光电子的最大初动 光谱 能为 C.由巴耳末公式得到的波长都在可见光 A.E。+E B.E。-E 波段 C.2E D.2E。-E D.氢原子光谱中有红外光区、可见光区 5.如图所示是某金属在光 Ek 和紫外光区 的照射下，光电子最大初 2.一个光子和一个电子具有相同的波长， 动能E与人射光频率y 则 的关系图像，由图像可 A.光子具有较大的动量 知，下列说法不正确的是 B.光子具有较大的能量 A.图线的斜率表示普朗克常量h C.电子与光子的动量相等 B.该金属的逸出功等于E D.电子与光子的动量大小关系不确定 ·33 C.该金属的逸出功等于hw 8.(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨 D.入射光的频率为2时，产生的光电子 对X射线的散射时，发现在散射的X射 的最大初动能为2E 线中，除了与入射波长入相同的成分，还 6.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光 有波长大于λ。的成分，这个现象称为康 电管在不同实验条件下得到了三条光电 普顿效应，关于康普顿效应，下列说法正 流I与电压U之间的关系曲线（甲光、乙 确的是 光、丙光)，如图所示.则可判断出( A.康普顿效应现象说明光具有波动性 A.甲光的频率大于 B.康普顿效应现象说明光具有粒子性 I/A 甲光 乙光 乙光的频率 内光 C.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能 B.乙光的波长大于 量增加 U/V 丙光的波长 D.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能 C.乙光对应的遏止电压大于丙光对应的 量减少 9.为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出 遏止电压 了光子的概念，并给出了光电效应方程. D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙 但这一观点一度受到质疑，密立根通过 光对应的光电子最大初动能 下述实验来验证其理论的正确与否，实 7.有a、b、c三束单色光，其波长关系为入。： 验电路如图甲所示 入：入=1：2：3，当用a光束照射某种 金属板时能发生光电效应，飞出的光电 子最大初动能为E:;若改用b光束照射 该金属板，飞出的光电子最大初动能为 E,;当改用c光束照射该金属板时 (1)为了测量遏止电压U与入射光频率v A.能发生光电效应，飞出的光电子最大 的关系，实验中双刀双掷开关应向 初动能为后E (填“上”或“下”)闭合. (2)如果实验所得U。一y图像如图乙所 B.能发生光电效应，飞出的光电子最大 示，其中U1、少、.为已知量，电子电荷量 初动能为。E 为e,那么： C.能发生光电效应，飞出的光电子最大 ①只需将 与普朗克常量h进行 比较，若在误差许可的范围内两者相等， 初动能为立日 则证明光电效应方程是正确的； D.由于c光束光子能量较小，该金属板 ②该实验所用光电管的K极材料的逸出 不会发生光电效应 功为 ·34·