2019-2020年高中物理 2.2涅槃鳳凰再飛翔自我小測 滬科版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 2.2涅槃鳳凰再飛翔自我小測 滬科版選修3-5 1入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，那么(　　) A．從光照到金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加 B．逸出的光電子的最大初動能將減小 C．單位時間內從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減小 D．有可能不發(fā)生光電效應 2光電效應中，從同一金屬逸出的電子動能的最大值(　　) A．只跟入射光的頻率有關 B．只跟入射光的強度有關 C．跟入射光的頻率和強度都有關 D．除跟入射光的頻率和強度有關外，還和光照時間有關 3光電效應的四條規(guī)律中，波動說不能解釋的有(　　) A．入射光的頻率必須大于被照金屬的極限頻率才能產生光電效應 B．光電子的最大初動能與入射光強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大 C．入射光照射到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10－9 s D．當入射光頻率大于極限時，光電流強度與入射光強度成正比 4一細束平行光，經玻璃三棱鏡折射后分解成互相分離的三束光，分別照射到相同的金屬板a、b、c上，如圖所示，已知金屬板b上有光電子逸出，可知(　　) A．板a上一定有光電子逸出 B．板a上一定無光電子逸出 C．板c上一定有光電子逸出 D．板c上一定無光電子逸出 5下列對光子的認識，正確的是(　　　) A．光子說中的光子就是牛頓在微粒說中所說的粒子 B．光子說中的光子就是光電效應中的光電子 C．在空間傳播中的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子 D．光子的能量跟光的頻率成正比 6利用光子說對光電效應進行解釋，下列正確的是(　　) A．金屬表面的一個電子只能吸收一個光子 B．電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出，成為光電子 C．金屬表面的一個電子吸收若干個光子，積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出 D．無論光子能量大小如何，電子吸收光子并累積能量后，總能逸出成為光電子 7如圖所示為光電管電路的示意圖，在光電管電路中(　　) A．能夠把光信號轉變?yōu)殡娦盘? B．電路中的電流是由光電子的運動形成的 C．光照射到光電管的A極產生光電子并飛向K極 D．光照射到光電管的K極產生光電子并飛向A極 8用不同頻率的紫外線分別照射鎢板和鋅板而產生光電效應，可得到光電子的最大初動能Ek隨入射光的頻率ν變化的Ek－ν圖， 已知鎢元素的逸出功為3.28 eV，鋅元素的逸出功為3.34eV，若將兩者的圖像分別用實線與虛線畫在同一個Ek－ν圖上，則圖中正確的是(　　) 9已知某種金屬在一束黃光照射下產生光電效應，下列說法中正確的是(　　) A．若增加一束同樣的黃光照射，逸出的光電子數(shù)目會增加 B．若增加一束同樣的黃光照射，逸出的光電子最大初動能會增加 C．若改用一束強度相同的紫光照射，逸出的光電子數(shù)目會增加 D．若改用一束強度相同的紫光照射，逸出的光電子最大初動能會增加 10如圖所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定偏角。 (1)現(xiàn)用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將______(選填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉。那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針______(選填“有”或“無”)偏轉。 (3)實驗室用功率P＝1 500W的紫外燈演示光電效應。紫外線波長λ＝253nm，陰極離光源距離d＝0.5m，原子半徑取r＝0.510－10m，則陰極表面每個原子每秒鐘接收到的光子數(shù)約為______。(已知h＝6.6310－34Js) 11X射線散射后波長會改變，是由于X射線光子和物質中電子__________的結果。 12已知金屬銫的極限波長為0.66 μm，用波長為0.05 μm的光照射銫金屬表面，發(fā)射光電子的最大初動能為多少？銫金屬的逸出功為多少？ 參考答案 1解析：發(fā)生光電效應幾乎是瞬間的，所以選項A錯誤。入射光強度減弱，說明單位時間內入射光子數(shù)減少；頻率不變，說明光子能量不變，逸出的光電子最大初動能也就不變。選項B也是錯誤的。入射光子數(shù)目減少，逸出的光電子數(shù)目也就減少，可見選項C是正確選項。入射光照射到某金屬上發(fā)生光電效應，說明入射光頻率大于這種金屬的極限頻率，一定能發(fā)生光電效應，故選項D錯誤。 答案：C 2解析：根據(jù)光電效應的規(guī)律可知，光電子最大初動能EKm值取決于入射光頻率ν，故選項A正確。 答案：A 3解析：此題應從光電效應規(guī)律與經典波動理論的矛盾著手去解答。按照經典的光的波動理論，光的能量隨光的強度的增大而增大，與光的頻率無關，金屬中的電子必須吸收足夠能量后，才能從中逸出，電子有一個能量積蓄的時間，光的強度越大，單位時間內輻射到金屬表面的光子數(shù)目越多，被電子吸收的光子數(shù)目自然也多，這樣產生的光電子數(shù)目也多。但是，光子不一定全部形成光電流，故應選A、B、C。 答案：ABC 4解析：金屬板a和c是否具有光電子逸出，取決于照射到a、c板的色光的頻率是否大于金屬的極限頻率，而色光的頻率可根據(jù)它們經三棱鏡后的偏折情況判斷。 根據(jù)三棱鏡對光線的控制作用可知，從上到下三束光的排列情況是，照在c處的頻率最高，照在a處的頻率最低。 據(jù)光電效應產生的條件可知，金屬板c上有一定的光電子逸出，而金屬板a上不一定有光電子逸出，綜合以上分析可知，本題正確選項為C。 答案：C 5解析：根據(jù)光子說，在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子，而牛頓的“微粒說”中的微粒指的是宏觀世界的微小顆粒，光電效應中的光電子指的是金屬內的電子吸收光子后克服原子核的庫侖引力等束縛，逸出金屬表面，稱為光電子，故A、B選項錯誤而C選項正確。由E＝hν知，光子能量E與其頻率ν成正比，故D選項正確。 答案：CD 6解析：根據(jù)光子說，金屬中的一個電子一次只能吸收一個光子，若所吸收的光子頻率大于金屬的極限頻率，電子才能逃離金屬表面，成為光電子，且光子的吸收是瞬時的，不需時間的積累，故A選項正確。 答案：A 7解析：在光電管中，當光照射到陰極K時，將發(fā)射出光電子，被A極的正向電壓吸引而奔向A極，形成光電流，使電路導通，照射光的強度越大，產生的光電流越大，這樣就把光信號轉變?yōu)殡娦盘?，實現(xiàn)光電轉換。 答案：ABD 8解析：選A根據(jù)光電效應方程Ek＝hνW可知Ek－ν圖像的斜率為普朗克常量h，因此圖中兩線應平行，C、D錯；圖線與橫軸的交點表示恰能發(fā)生光電效應(光電子動能為零)時的入射光頻率即極限頻率。由光電效應方程可知，逸出功越大的金屬對應的入射光的頻率越高，所以能使金屬鋅發(fā)生光電效應的極限頻率較高。所以A對，B錯。 答案：A 9解析：黃光照射金屬板發(fā)生光電效應，逸出的光電子數(shù)目與入射光子數(shù)的多少有關，現(xiàn)增加一束同樣的黃光，入射光子數(shù)增加，可使逸出的光子數(shù)目增加，選項A正確。增加一束同樣的黃光，入射光子的能量不變，逸出功不變，則逸出光子的最大初動能不變，故選項B錯誤。改為一束強度相同的紫光照射，紫光的光子能量大于黃光的光子能量，則單位時間內入射到金屬表面的光子數(shù)減少，則逸出的光電子數(shù)目會減少，故選項C錯誤。紫光的光子能量大于黃光的光子能量，逸出功不變，可見紫光照射時，光電子的最大初動能增加，選項D正確。 答案：AD 10解析：(1)用紫外線照射鋅板時發(fā)生光電效應，鋅板因有光電子逸出而帶正電，當用帶負電的金屬小球接觸時中和了一部分正電荷，使驗電器的帶電量減小，指針偏角減??；(2)用黃光照射鋅板不能發(fā)生光電效應，說明黃光的頻率低于鋅板的極限頻率，而紅外線的頻率比黃光的頻率還低，所以用紅外線照射鋅板時，驗電器的指針無偏轉；(3)因為紫外燈發(fā)光的能量分布在半徑為d的球面上，所以由能量守恒有：πr2＝nh ，解得n＝≈4.77≈5個。 答案：(1)減小　(2)無　(3)5 11解析：由于光子攜帶的能量E＝hν，則光子的動量應為 p＝，當X射線光子和物質中的電子發(fā)生碰撞時，電子獲得了一定的動量，根據(jù)動量守恒，得光子的動量減小，故波長改變。 答案：發(fā)生碰撞 12解析：由光子說可知，金屬的逸出功在數(shù)值上就等于頻率(波長)為極限頻率(波長)的光子能量，即W＝hν0＝，再根據(jù)光電效應方程EKm＝hν－W＝－W，可求得光電子的最大初動能。 銫的逸出功W＝＝310－19 J。 當用波長為λ＝0.05 μm的光照射金屬時，光電子最大初動能為EKm＝hν－W＝－W， 代入數(shù)值得EKm＝3.6810－18 J。 答案：3.6810－18 J　　310－19 J