发布时间 : 星期二 文章山东省专用学年高中物理第十七章波粒二象性课时跟踪检测十二能量量子化光的粒子性含解析新人教版选修 doc更新完毕开始阅读cc22a28f571252d380eb6294dd88d0d232d43ce1
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课时跟踪检测（十二）能量量子化 光的粒子性
1．很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走，便可知道他的体温是多少，关于其原理，下列说法正确的是( )
A．人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温 B．仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关
C．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强
D．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强
解析：选C 根据辐射规律可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，人的体温的高低，直接决定了辐射的红外线的频率和强度，通过监测被测者辐射的红外线的情况，就可知道这个人的体温，故C正确，A、B、D错误。
2．[多选]在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和－b，电子电荷量的绝对值为e，则( )
A．普朗克常量可表示为
B．若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变 C．所用材料的逸出功可表示为eb D．b由入射光决定，与所用材料无关
解析：选BC 根据光电效应方程Ekm＝hν－W0，以及Ekm＝eUc得：Uc＝－，图线的斜率k＝，解得普朗克常量h＝ke，故A错误；纵轴截距的绝对值b＝，解得逸出功W0＝eb，故C正确；b等于逸出功与电荷电量的比值，而逸出功与材料有关，则b与材料有关，故D错误；更换材料再实验，由于逸出功变化，可知图线的斜率不变，纵轴截距改变，故B正确。
3．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4，则这两束光的光子能量和波长之比分别为( )
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A．4∶5 4∶5 C．5∶4 5∶4
B．5∶4 4∶5 D．4∶5 5∶4
解析：选D 两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4，根据E＝NE0可得光子能量之比为4∶5，再根据E0＝hν＝h，光子能量与波长成反比，故光子波长之比为5∶4。故D正确。
4．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10
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J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( )
A．2.3×10－18 W C．7.0×10－10 W
B．3.8×10－19 W D．1.2×10－18 W
解析：选A 因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝，式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，可解得P＝6× W＝2.3×10－18 W。
5．光子有能量，也有动量，动量p＝，它也遵守有关动量的规律。如图所示，真空中，有“∞”形装置可绕通过横杆中
点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片(吸收光子)，右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子)。当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始时的转动情况(俯视)，下列说法中正确的是( )
A．顺时针方向转动 C．都有可能
B．逆时针方向转动 D．不会转动
解析：选B 根据动量定理Ft＝mvt－mv0，由光子的动量变化可知黑纸片和光子之间的作用力小于白纸片和光子之间的作用力，所以装置开始时逆时针方向转动，B选项正确。
6．如图所示是研究光电效应的实验装置，下列说法正确的是( )
A．光电效应中，从金属表面逸出的光电子就是光子 B．图中为使电流表的示数减小为零应将触头P向b端移动
C．用频率为ν1的光照射光电管，改变触头P的位置当电流表示数减为零时
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电压表示数为U1，用频率为ν2的光照射光电管，改变触头P的位置当电流表示数减为零时电压表示数为U2，可得普朗克常量h＝(e为电子的电荷量)
D．光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性
解析：选C 光电效应中，从金属表面逸出的光电子是电子，与光子不同，A错误；根据电路图，逸出电子受到电场阻力时，电流表示数才可能为零，因只有K的电势高于A的，即触头P向a端滑动，才能实现电流表示数减小为零，B错误；根据光电效应方程得，Ek1＝hν1－W0＝eU1，Ek2＝hν2－W0＝eU2，联立两式解得h＝，C正确；光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，D错误。
7.如图所示为一真空光电管的应用电路，关于电路中光电流的饱和值，下列说法正确的是( )
A．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率 B．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度
C．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于光电管所加的正向电压的大小
D．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的光照时间 解析：选B 在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关，故B正确，A、C、D错误。
8.[多选]如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为λ的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m，电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是( )
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A．入射光子的能量为h
B．到达A板的光电子的最大动能为h－W＋eU C．若增大两板间电压，B板没有光电子逸出 D．若减小入射光的波长一定会有光电子逸出
解析：选ABD 根据E＝hν，而ν＝，则光子的能量为h，故A正确；光电子逸出的最大动能Ekm＝h－W，根据动能定理，Ekm′－Ekm＝eU，则到达A板的光电子的最大动能为Ekm′＝h－W＋eU，故B正确；若增大两板间电压，不会影响光电效应现象，仍有光电子逸出，故C错误；若减小入射光的波长，那么频率增大，一定会有光电子逸出，故D正确。
9.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出( )
A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能
解析：选B 当光电管两端加上反向遏止电压且光电流恰好为零时，有Ek－0＝eUc，对同一光电管(逸出功W0相同)使用不同频率的光照射，有Ek＝hν－W0，两式联立得，hν－W0＝eUc，丙光的反向遏止电压最大，则丙光的频率最大，甲光、乙光频率相同，A、C错误；又由λ＝
c
可知λ丙<λ乙，B正确；由Ekν
＝hν－W0可知丙光对应的最大初动能最大，D错误。
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