发布时间 : 星期三 文章2017 - 2018学年高中物理第十七章波粒二象性第1节能量量子化第2节光的粒子性分层演练巩固落实- 更新完毕开始阅读d7e2692d2a160b4e767f5acfa1c7aa00b42a9d4f
7．(2016·南京高二检测)黑体辐射的实验规律如图所示，以下判断正确的是( )
A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大
B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间
C．温度越高，辐射强度的极大值就越大 D．温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短
解析：选BCD.根据题图中黑体辐射强度与波长的关系知选项B、C、D正确． 8．(2016·承德高二检测)如图所示为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.5×10 Hz，则以下判断正确的是( )
14
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．用λ＝0.5 μm的光照射光电管时，电路中有光电流产生 D．光照射时间越长，电路中的光电流越大
解析：选BC.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．据此可判断A、D错3×101414
误；波长λ＝0.5 μm的光子的频率ν＝＝－6 Hz＝6×10 Hz>4.5×10 Hz，可
λ0.5×10发生光电效应．所以选项B、C正确．
9．(2016·涟水中学月考)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是( )
A．康普顿效应现象说明光具有波动性 B．康普顿效应现象说明光具有粒子性 C．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加 D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量减少
解析：选BD.康普顿效应说明光具有粒子性，A项错误，B项正确；光子与晶体中的电
c8
5
子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，C项错误，D项正确．
10．如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，由图象可知( )
A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hν0
C．入射光的频率为ν0时，产生的光电子的最大初动能为E D．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E
解析：选AB.题中图象反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，知当入射光的频率恰为该金属的截止频率ν0时，光电子的最大初动能Ek＝0，此时有hν0＝W0，即该金属的逸出功等于hν0，选项B正确；根据图线的物理意义，有W0＝E，故选项A正确，而选项C、D错误．
三、非选择题
11．某广播电台发射功率为10 kW，在空气中波长为187.5 m的电磁波，则： (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？
(2)若发射的能量子四面八方视为均匀的，试求在离天线2.5 km处直径为2 m的环状天线每秒钟接收的光子个数以及接收功率．
解析：(1)每个能量子的能量
6.63×10×3×10－27ε＝hν＝h＝ J≈1.06×10 J，
λ187.5则每秒钟电台发射上述波长的光子数
c－348
N＝P·tε10×131＝－27个≈10个． 1.06×10
4
(2)设环状天线每秒钟接收的光子数为n个，以电台发射天线为中心，则半径为R＝2.5
?πr2?×N＝4×1023个，接
km的球面积S＝4πR，而环状天线的面积S′＝πr，所以n＝???4πR?
2
2
2
?πr2?·P＝4×10－4 W.
收功率P收＝??
?4πR?
答案：(1)10个 (2)4×10个 4×10 W
12．如图所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66 μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压．当A板电势比阴极电势高出2.5 V时，光电流达到
6
31
23
－4
2
饱和，电流表示数为0.64 μA.求：
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．
(2)如果把照射阴极的绿光光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能．
解析：(1)光电流达到饱和时， 阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的
It0.64×10－612
光电子的个数n＝＝－19＝4.0×10(个)．
e1.6×10
根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为：
Ek＝hν－W0＝h9.6×10
－20
cλ
－hcλ
0
＝6.63×10
－34
×3×10×?
8
11??－6－－6? J＝
0.66×10??0.50×10
J.
(2)如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律知阴极每秒钟发射的光电子数
n′＝2n＝8.0×1012 个．
光电子的最大初动能仍然是Ek≈9.6×10答案：(1)4.0×10 个 9.6×10(2)8.0×10 个 9.6×10
12
－12
12
－20
－20
J.
J
J
7