1、第二章 波粒二象性第二节 光子A 级 抓基础1(多选 )下列关于光子的说法中,正确的是( )A在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子B光子的能量由光强决定,光强大,每份光子的能量一定大C光子的能量由光频率决定,其能量与它的频率成正比D光子可以被电场加速解析:光子的定义:光是在空间传播的电磁波,是不连续的,是一份一份的能量,每一份叫作一个光子故 A 正确;根据 Eh判断出光子的能量与光子的频率因素有关,与光强无关,故 B 错误、C 正确;光子是一种电磁波,不能被电场加速,故 D 错误答案:AC2当具有 5.0 eV 能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的电子具有的最
2、大初动能是 1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应,入射光的最低能量为( )A1.5 eV B3.5 eVC5.0 eV D6.5 eV解析:由光电效应方程 Ekmh W 0,得 W0hE km5.0 eV1.5 eV3.5 eV,则入射光的最低能量为 h minW 03.5 eV,故正确选项为 B. 答案:B3频率为 的光照射某金属时,产生光电子的最大初动能为Ekm.改用频率 2 的光照射同一金属,所产生光电子的最大初动能为(h 为普朗克常量)( )AE kmh BE kmCE kmh DE km2h 解析:设电子逸出功为 W0,则由光电效应方程可得:h E kmW 0,2h E kmW
3、0,两式联立解得:E kmE kmh ,选项C 对答案:C4(多选 )下列关于光电效应的说法正确的是( )A若某材料的逸出功是 W0,则它的极限频率 0W0hB光电子的初速度和照射光的频率成正比C光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大解析:由光电效应方程 EkmhW 0 知,B、C 错误,D 正确若 Ekm0,得极限频率 0 ,故 A 正确W0h答案:AD5下表给出了一些金属材料的逸出功材料 铯 钙 镁 铍 钛逸出功(10 19 J)3.0 4.3 5.9 6.2 6.6现用波长为 400 nm 的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有几种
4、(普朗克常量 h6.6310 34 Js,光速c3.010 8 m/s,1 nm110 9 m)( )A2 种 B3 种C4 种 D5 种解析:光子能量 Eh 4.9710 19 J,故只有铯和钙能发生c光电效应,故 A 正确,BCD 错误答案:AB 级 提能力6(多选 )图甲是光电效应的实验装置,图乙是光电流与加在阴极 K 和阳极 A 上的电压的关系下列说法正确的是( )甲 乙A在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大B对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定C遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大D入射光的频率低于截止频率时,如果光足够强,也可能发生
5、光电效应解析:入射光的强度影响单位时间内发出光电子数目,入射光越强,饱和电流越大,故 A 正确;根据光电效应方程知,EkmhW 0eU c,可知入射光频率越大,最大初动能越大,遏止电压越大,可知对于确定的金属,遏止电压与入射光的频率有关,故 B 正确;根据 Ekm eUc 中,遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大,故 C 正确;发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率,与入射光的强度无关,故 D 错误答案:ABC7如图所示,N 为钨板,M 为金属网,它们分别和电池两极相连,各电池的极性和电动势在图中标出钨的逸出功为 4.5 eV.现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子
6、的能量在图上标出) 那么,下列图中有光电子到达金属网的是( )A BC D解析:入射光的光子能量小于逸出功,则不能发生光电效应故错误入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应;电场对光电子加速,故有光电子到达金属网故正确入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应,根据光电效应方程EkmhW 03.5 eV,因为所加的电压为反向电压,反向电压为 2 V,知光电子能到达金属网故正确 入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应,根据光电效应方程 EkmhW 03.5 eV,所加的反向电压为 4 V,根据动能定理知,光电子不能够到达金属网故错误答案:B8(多选 )用如图所示的装置研究光电效应现象,当用
7、光子能量为 2.5 eV 的光照射到光电管上时,电流表 G 的读数为 0.2 mA.移动变阻器的触点 c,当电压表的示数大于或等于 0.7 V 时,电流表读数为 0.则( )A光电管阴极的逸出功为 1.8 eVB电键 K 断开后,没有电流流过电流表 GC光电子的最大初动能为 0.7 eVD改用能量为 1.5 eV 的光子照射,没有电流流过电流表 G解析:该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于 0.7 V 时,电流表示数为 0,则知光电子的最大初动能为0.7 eV,根据光电效应方程,得逸出功 W01.8 eV,故 A、C 正确;当电键 K 断开后,用光子能量为 2.5 eV 的
8、光照射到光电管上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故 B 错误;改用能量为 1.5 eV 的光子照射,由于光电子的能量小于逸出功,不能发生光电效应,无光电流,D 对故选 A、C 、D.答案:ACD9现有 a、b、c 三束单色光,其波长关系为a b c123. 当用 a 光束照射某种金属板时能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为 Ekm,若改用 b 光束照射该金属板,飞出的光电子最大动能为 Ekm,当改用 c 光束照射该金属板时 ( )13A能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为 Ekm16B能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为 Ekm19C三束单色光光子能量之比为 123D三束单色光光子能量之比为 321解析:a、b、c 三束单色光,其波长关系为a b c123,因为光子频率 ,知光子频率之比ca b c632,根据 Eh 可得三束单色光光子能量之比为 632,故 CD 错误;设 a 光的频率为 6,根据光电效应方程EkmhW 0 得 Ekm h6 W 0, Ekmh 3 W 0. 联立两式解13得 W0 h ,E km h . c 光束照射该金属板时,能发生光电效32 92应最大初动能 E kmh 2 W 0 h Ekm,故 A 错误、B12 19正确答案:B