第16章 微练54 能量量子化 光电效应(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习
微练54 能量量子化 光电效应
梯级Ⅰ基础练
1.关于“能量量子化”,下列说法错误的是(B)
A.认为带电微粒辐射或吸收能量时,是一份一份的
B.认为能量值是连续的
C.认为微观粒子的能量是量子化的
D.认为微观粒子的能量是分立的
解析 普朗克的理论认为带电微粒辐射或吸收能量时,是一份一份的,微观粒子的能量是量子化的,是分立的,A、C、D三项正确,B项错误。
2.(2025·河南模拟)观察光电效应现象的演示实验装置如图所示,把一块锌板连接在验电器上,并使锌板带上一定量的负电,验电器指针会张开角度θ。现用高频短波紫外线灯持续照射锌板一定时间,可能观察到验电器指针张开的角度θ的变化是(C)
A.会一直变大 B.先变大后变小
C.先变小后变大 D.忽大忽小不断变化
解析 用高频短波紫外线灯持续照射锌板,锌板会发生光电效应,逸出光电子。由于锌板原来带负电,随着带负电的光电子逸出,锌板所带负电量减少,验电器指针张开的角度θ逐渐变小。继续照射,更多的光电子逸出后,锌板开始带上正电且电荷量增加,故验电器指针张开的角度θ逐渐变大,即整个过程中验电器指针张开的角度先变小后变大,C项正确。
3.(2025·徐州模拟)如图所示是黑体的辐射强度与其辐射波长的关系图像,下列说法正确的是(D)
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A.温度越高,黑体辐射的电磁波的波长越大
B.温度越高,辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C.黑体的辐射强度按波长的分布与材料的表面状况有关
D.普朗克通过对黑体辐射的研究,提出了能量子的概念
解析 温度越高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,但黑体辐射的电磁波波长并不是越大,A、B两项错误;一般物体的辐射强度除去与温度有关外,还和物体的材料及表面状态有关,但黑体的辐射强度按波长的分布只与黑体的温度有关,C项错误;普朗克通过对黑体辐射的研究,提出了能量子的概念,D项正确。
4.已知元电荷e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,用单色光照射逸出功为W=2.2 eV的某金属时,逸出光电子的最大初动能为1.1 eV,则单色光的频率ν与金属的截止频率ν0的比值为(A)
A.=
B.
=
C.=
D.
=
解析 根据爱因斯坦光电效应方程可得Ek=hν-W,该金属的逸出功为W=2.2 eV,光电子的最大初动能为1.1 eV,解得hν=3.3 eV,根据逸出功与截止频率的关系可得W=hν0,解得=
,A项正确。
5.(2025·周口模拟)目前的高端光刻机主要分为EUV光刻机和DUV光刻机。DUV(波长193 nm)是深紫外线,EUV(波长13.5 nm)是极深紫外线。沉浸式光刻机在透镜组和硅片之间充有液体,已知光在真空中传播速度大于在介质中传播速度。关于光刻机物理量的比较,下列说法正确的是(C)
A.真空中DUV光源光子频率比EUV光源光子频率大
B.DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大
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C.沉浸式光刻机光在液体中波长比在真空中短
D.沉浸式光刻机光在液体中频率比在真空中大
解析 根据c=λν可知,真空中光速相等,波长大的频率低,而光在介质中传播速度变小,频率与介质无关,即光在介质中传播时频率不变,则可知光的波长变短,A、D两项错误,C项正确;根据E=hν可知,频率大的光子能量大,DUV光源的波长大,频率小,而EUV光源的波长短,频率大,因此,DUV光源光子能量比EUV光源光子能量小,B项错误。
6.(2025·长沙模拟)如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后,当用波长为λ0的单色光照射光电管的阴极K时,电流表有示数。下列说法正确的是(B)
A.若只让滑片P向D端移动,则电流表的示数一定增大
B.若只增加该单色光的强度,则电流表示数一定增大
C.若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极K,则阴极K的逸出功变大
D.若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极K,则电流表的示数一定为零
解析 只让滑片P向D端移动,A、K间电压增大,所加电压为正向电压,如果光电流达到饱和值,增加电压,电流表示数也不会增大,A项错误;只增加单色光强度,逸出的光电子数增多,光电流增大,B项正确;阴极K的逸出功与入射光无关,C项错误;若改用波长大于λ0的单色光,能量减小,可能会发生光电效应,则电流表的示数不一定为零,D项错误。
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