2019高中物理配套课后习题第十七章 2 光的粒子性

绝密★启用前第十七章 波粒二象性 2. 光的粒子性第Ⅰ部分 选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．关于光子和光电子，以下说法正确的是( ) A ．光子就是光电子B ．光电子是金属中电子吸收光子后飞离金属表面产生的C ．真空中光子和光电子速度都是cD ．光子和光电子都带负电2．光电效应的规律中，经典波动理论不能解释的有( ) A ．入射光的频率必须大于被照金属的截止频率B ．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射频率的增大而增大C ．入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9 sD ．当入射光频率大于截止频率时，光电子的数目与入射光的强度成正比3.利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K ，电流表中有电流通过，则()A ．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过B ．用红光照射，电流表一定无电流通过C ．用频率为ν的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑动触头移到A 端时，电流表中一定无电流通过D ．用频率为ν的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑动触头向B 端滑动时，电流表示数可能不变4．已知一束可见光a 是由m 、n 、p 三种单色光组成的，如图所示．检测发现三种单色光中，n 、p 两种单色光的频率都大于m 色光；n 色光能使某金属发生光电效应，而p 色光不能使该金属发生光电效应．那么，光束a 通过三棱镜的情况是()5.用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生 光电效应，那么（ ） A ．两束光的光子能量相同B ．两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同C ．两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D ．两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同6．用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k -ν图线．已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功为3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个E k -ν坐标系中，则正确的图是( )7. 光子有能量，也有动量，动量p ＝hλ，它也遵守有关动量的规律．如图所示，真空中有“∞”字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，关于装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是( )A ．顺时针方向转动B ．逆时针方向转动C ．都有可能D ．不会转动8．分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1 :2，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( ) A.2hcλ B.32hcλ C.34hcλD.45hcλ第Ⅱ部分 非选择题二、非选择题：本题4个小题。

2 光的粒子性一、单项选择题1．下列说法正确的是( A )A.爱因斯坦提出“光子说”并成功解释了光电效应现象B.康普顿发现了电子C.卢瑟福发现了质子和中子D.玻尔理论成功解释了所有原子的光谱2．关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是( D )A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流强度与入射光强度无关C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D．对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应解析：逸出功由金属的性质决定．发生光电效应的情况下，光强越大，光子数目越大，射出的光电子数目越多，光电流强度就越大；当不可见光的频率比可见光的小时，发生光电效应的情况下，光电子的最大初动能比可见光的还要小；光电效应的发生的条件是入射光的频率大于金属极限频率，即入射光波长小于金属的极限波长．3．(2011年广州一模)用能量为5.0 eV的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5 eV，则该金属的逸出功为( B )A．1.5 eV B．3.5 eVC．5.0 eV D．6.5 eV解析：W0＝hv－E k＝5.0 eV－1.5 eV＝3.5 eV.4．如图17－2－13所示，有一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板一段时间，关灯后，验电器指针保持一定偏角，下列说法正确的是( C )图17－2－13A．用一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角一定变大B．用一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角一定变小C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板相同时间，验电器指针偏角将增大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板相同时间，验电器指针将偏转解析：锌板发生光电效应，失去了光电子，带正电，验电器接触带电，与锌板带同种电荷，所以带负电的金属小球与锌板接触，应发生中和，最终的张角决定于中和之后的电量与中和之前大小的比较；改用更强的弧光灯照射，射出光电子数目增多，电量增加，张角增大；但用红光照射，不发生光电效应，验电器指针不偏转．二、双项选择题5．金属钠的逸出功为2.48 eV，则下列各色光中，能使钠发生光电效应的有( CD ) A．波长为6.5×10－7 m的红光B．频率为5.5×1014 Hz的红光C．波长为4.8×10－7 m的蓝光D．频率为7.5×1014 Hz的紫光解析：由ν＝cλ和ε＝hν算出光子的能量，换算成电子伏，大于逸出功即可．6．光子具有动量，太阳光照射在物体上有压力，彗星的尾巴就是太阳的光压形成的．彗星在绕太阳运转的过程中有时彗尾长，有时彗尾短，下列说法正确的是( AC ) A．彗星离太阳较近时，光压大，彗尾长B．彗星离太阳较近时，光压小，彗尾短C．彗星离太阳较远时，光压小，彗尾短D．彗星离太阳较远时，光压大，彗尾长解析：接近太阳时，慧星体上受到较大光压，慧星体受挤压而变长．远离太阳时，光压较小，所以挤压不厉害，所以慧星体收缩，没有太大的尾巴．7．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则( AB )A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析：当入射光的频率大于等于金属的极限频率时，就会发生光电效应，A选项正确；由于金属材料一定，极限频率一定，逸出功W逸＝hν0一定，ν0为极限频率，ν增大，逸出功不变，C选项错误．由爱因斯坦光电效应方程E km＝hν－W逸，得ν＝2ν0时，E km＝hν－W逸＝2hν0－hν0＝hν0，当ν增大一倍，ν＝4ν0时，E km＝hν－W逸＝4hν0－hν0＝3hν0，所以B选项正确，D选项错误．8．为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展做出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是( BD )A．所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动B．光既具有波动性，又具有粒子性C．在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大D．质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系解析：布朗运动本身不是分子运动，而是液体中固体小颗粒的无规则运动，故A错．光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关．故C错．正确选项是BD.9．某种金属在单色光照射下发射出光电子，这光电子的最大初动能( BD )A．随照射光强度的增大而增大B．随照射光频率的增大而增大C．随照射光波长的增大而增大D．与照射光的照射时间无关解析：根据光电效应方程，最大初动能只随入射光的频率的增大而增大，与入射光的强度和时间无关．三、非选择题10．光具有波粒二象性，光子的能量E＝hν，其中频率表征波的特性，在爱因斯坦提出光子说之后，康普顿提出了光子动量p与光波波长λ的关系：p＝hλ.若某激光管以P W＝60 W 的功率发射波长λ＝6.63×10－7m 的光束，试根据上述理论计算：(1)该管在1 s 内发射出多少个光子？(2)若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F 为多大？解：(1)设在时间Δt 内发射出的光子数为n ，光子频率为ν，每一个光子的能量E ＝hν，则P W ＝nhνΔt ，又ν＝c λ，则n ＝P W Δtλhc将Δt ＝1s 代入上式得发射出的光子数n ＝P W λhc ＝60×6.63×10－76.63×10－34×3×108＝2.0×1020 (2)在时间Δt 内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收，光子的末动量变为零．据题中信息可知，n 个光子的总动量为p 总＝np ＝nh /λ，据动量定理知F ′Δt ＝p 总黑体表面对光子束的作用力为 F ′＝p 总Δt ＝nh Δt λ＝nh νΔt λν＝P W c＝2.0×10－7 N. 又据牛顿第三定律，光子束对黑体表面的作用力大小为F ＝F ′＝2.0×10－7 N.11．某频率的单色光照射到一块金属板表面时，能发生光电效应，测得光电子的最大初动能为2 eV.若换用频率是原来的1.8倍的单色光照射该金属，光电子的最大初动能为6 eV.试求该金属的逸出功．解：根据光电效应方程：E k1＝hν－W 0，同理：E k2＝1.8hν－W 0，联立两式并代入数据，可得该金属的逸出功为W 0＝3 eV.12．如图17－2－14所示，一验电器与锌板相连，在A 处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．图17－2－14(1)现用一带负电的金属小球(带电量少于锌板)与锌板接触，则验电器指针偏角将减小(填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针无(填“有”或“无”)偏转．(3)实验室用功率为P ＝1 500 W 的紫外灯演示光电效应．紫外线波长λ＝253 nm ，阴极离光源距离d ＝0.5 m ，原子半径取r ＝0.5×10－10 m ，则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数约为5.(已知h ＝6.63×10－34 J·s)解析：(1)当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转．当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏转减小．(2)使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应．能否发生光电效应与入射光的强度无关.(3)以紫外灯为圆心，作半径为d 的球面，则每个原子每秒钟接收到的光能量为 E ＝P 4πd2×πr 2＝3.75×10－18J 因此每个原子每秒钟接收到的光子数约为n ＝E hν＝Eλhc≈5.13．利用光电管研究光电效应的实验电路如图17－2－15所示，用频率为ν0的可见光照射阴极K ，电流表中有电流通过，则( D )图17－2－15A ．用紫外光照射K ，电流表中不一定有电流通过B ．用红外光照射K ，电流表中一定无电流通过C ．用频率为ν0的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑片移到A 端，电流表中一定无电流通过D ．用频率为ν0的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑片向B 端滑动时，电流表示数可能不变解析：选项若原来电流已饱和，则滑片向B 端移动电流表示数将不变．14．(双选)现有a 、b 、c 三束单色光，其波长关系为λa ＞λb ＞λc .用b 光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a 光束和c 光束照射该金属，则可以断定( AB )A ．a 光束照射时，不能发生光电效应B ．c 光束照射时，一定能发生光电效应C ．a 光束照射时，释放光电子数目最多D ．c 光束照射时，释放光电子的最大初动能最小解析：c ＝λν，λa >λb >λc ，νa <νb <νc 用b 光束照射金属，该频率等于极限频率，恰好发生光电效应．因为光束a 的频率小于该极限频率，不能发生光电效应，A 选项正确；光束c 的频率大于该极限频率，能发生光电效应，B 选项正确；光电子数目由光强来决定，不知三束光的光强，无法确定释放出的光电子数，C 选项错误；由光电效应方程E km ＝hν－W 逸，c 频率最大，金属的逸出功一定，则c 光照射时，释放出的光电子动能最大，D 选项错误． 15．用能量为E 的光子照射金属表面，产生的光电子垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，最大半径为R ，求金属表面光电子的逸出功．(已知电子质量为m ，电荷量为q )解：由光电子做匀速圆周运动知，R ＝mv max qB ，则v max ＝qBR m ，光电子最大动能E k ＝12mv 2max ＝q 2B 2R 22m ，由爱因斯坦光电效应方程知，逸出功W 0＝E －E k ＝E －q 2B 2R 22m.。

高中物理| 17.2光的粒子性详解波粒二象性——光的粒子性1光电效应现象当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。

逸出的电子称为光电子。

光电子定向移动形成的电流叫光电流。

1光电效应的实验规律1. 存在饱和电流光照不变，增大UAK，G 表中电流达到某一值后不再增大，即达到饱和值。

因为光照条件一定时，K 发射的电子数目一定。

实验表明：入射光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。

2. 存在遏止电压和截止频率U = 0 时，I ≠ 0，因为电子有初速度,加反向电压，如图所示：光电子所受电场力方向与光电子速度方向相反，光电子做减速运动。

若,则I=0，式中Uc 为遏止电压。

遏止电压Uc ：使光电流减小到零的反向电压光电效应伏安特性曲线实验表明：对于一定颜色(频率)的光, 无论光的强弱如何，遏止电压是一样的。

光的频率ν 改变时，遏止电压也会改变。

光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关。

截止频率：对于每种金属，都有相应确定的截止频率νc 。

当入射光频率ν > νc 时，电子才能逸出金属表面；当入射光频率ν < νc 时，无论光强多大也无电子逸出金属表面。

3. 具有瞬时性实验结果：即使入射光的强度非常微弱，只要入射光频率大于被照金属的极限频率，电流表指针也几乎是随着入射光照射就立即偏转。

更精确的研究推知，光电子发射所经过的时间不超过10-9秒 ( 这个现象一般称作“光电子的瞬时发射”)。

勒纳德等人通过实验得出以下结论①对于任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应，低于这个频率就不能发生光电效应；②当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强，饱和电流越大；③光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大；④入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9秒。

逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。

第十七章波粒二象性第2节光的粒子性习题精选一、单选题。

1.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用紫外线灯照射锌板时,验电器的指针张开一个角度,如图所示.下列说法正确的是()A.验电器的指针带正电B.若仅增大紫外线的频率,则锌板的逸出功增大C.若仅增大紫外线灯照射的强度,则单位时间内产生的光电子数减少D.若仅减小紫外线灯照射的强度,则可能不发生光电效应2.科学研究证明,光子有能量也有动量,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中( )A.能量守恒,动量守恒,且λ=λ′B.能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ′C.能量守恒,动量守恒,且λ<λ′D.能量守恒,动量守恒,且λ>λ′3.研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封在真空管的钠极板(阴极K),钠极板发射出的光电子被阳极A吸收,在电路中形成光电流.如图所示的光电流I与A、K之间的电压U AK的关系图像中正确的是()4.用频率为ν的光照射某金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E k;若改用频率为3ν的光照射该金属,则逸出的光电子的最大初动能为()A.3E kB.2E kC.3hν-E kD.2hν+E k5.分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板,逸出的光电子的最大初动能之比为1∶2,以h表示普朗克常量,c表示光速,则此金属板的逸出功为()A.B.C.D.6.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的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能7.如图所示是某次实验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压U c与入射光频率ν的关系图像,两金属的逸出功分别为W甲、W乙.如果用频率为ν1的光照射两种金属,光电子的最大初动能分别为E甲、E乙,则下列关系正确的是()A.W甲>W乙B.W甲<W乙C.E甲>E乙D.E甲=E乙二、多选题8. (多选)用同一频率的光照射到甲、乙两种不同的金属上,它们释放的光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比为R甲∶R乙=3∶1,则下列说法中正确的是( )A.两种金属的逸出功之比为3∶1B.两种光电子的速度大小之比为3∶1C.两种金属的逸出功之比为1∶3D.两种光电子的动量大小之比为3∶19. (多选)在光电效应实验中,两个实验小组分别在各自的实验室,约定用相同频率的单色光,分别照射锌和银的表面,结果都能发生光电效应,如图(甲),并记录相关数据.对于这两组实验,下列判断正确的是( )A.饱和光电流一定不同B.因为材料不同,逸出功不同,所以遏止电压U c不同C.光电子的最大初动能不同D.分别用不同频率的光照射之后绘制U cν图像[ν为照射光频率,图(乙)为其中一小组绘制的图像],图像的斜率可能不同10. (多选)如图17-2-2甲所示,在光电效应实验中,某同学用相同频率的单色光分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应.图乙为其中一个光电管的遏止电压U c随入射光频率ν变化的函数关系图像.对于这两个光电管,下列判断正确的是()A.遏止电压U c一定不同B.光电子的最大初动能一定不同C.饱和光电流一定不同D.U c-ν图像的斜率一定不同二、填空题。

2 光的粒子性A组1.下列利用光子说对光电效应的解释正确的是()A.金属表面的一个电子只能吸收一个光子B.电子吸收光子后一定能从金属表面逸出,成为光电子C.金属表面的一个电子吸收若干个光子,积累了足够的能量才能从金属表面逸出D.无论光子能量大小如何,电子吸收光子并积累能量后,总能逸出成为光电子解析:根据光子说,金属中的一个电子一次只能吸收一个光子,只有所吸收的光子频率大于金属的截止频率,电子才能逃离金属表面,成为光电子,且光子的吸收是瞬时的,不需时间的积累,故只有选项A正确。

答案:A2.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0,则下列说法正确的是()A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hν0C.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大,则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于ν0时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍解析:本题考查对光电效应现象的认识、对逸出功概念的理解、对光电效应方程的应用。

该金属的极限频率为ν0,则可知逸出功W0=hν0,逸出功由金属自身性质决定,与照射光的频率无关,因此C选项错误;由光电效应的规律可知A正确;由光电效应方程E km=hν-W0,将W0=hν0代入可知B正确,D错误。

因此本题正确选项为A、B。

答案:AB3.用黄光照射某金属时不能产生光电效应,则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是()A.延长黄光的照射时间B.增大黄光的照射强度C.换用波长较大的光照射D.换用紫外线照射解析:光电效应的规律表明:入射光的频率决定着是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能的大小;当入射光频率增加后,产生的光电子最大初动能也增加;而照射光的强度增加,只会使单位时间内逸出的光电子数增加,紫外线频率高于黄光,故题述选项正确的有D。

答案:D4.在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能E k与入射光的频率ν的关系如图所示,由实验图象可求出()A.该金属的极限频率和极限波长B.普朗克常量C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数解析:金属中电子吸收光子的能量为hν,根据爱因斯坦光电效应方程有E k=hν-W0。

第十七章 波粒二象性第2节 光的粒子性1．下列关于光的说法中正确的是 A ．在真空中红光波长比紫光波长短 B ．红光光子能量比紫光光子能量小 C ．红光和紫光相遇时产生干涉现象D ．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射 【答案】BD【解析】本题应掌握红光与紫光真空中波长关系、光子能量公式h εν=、产生干涉的条件：两束光的频率相等；产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率。

光的颜色是由光的频率决定的，红光频率小于紫光频率。

各种色光在真空中的传播速度都为c=3.00×108m/s ，据光的传播规律cλν=，所以λλ>红紫，A 错误；只有频率相同的两束光才能发生干涉现象，C 错误；据光子说h εν=得E E <红紫，B 正确；由光电效应实验规律，红光照射某金属发生光电效应时，因νν>红紫，所以紫光照射该金属一定能发生光电效应，D 正确。

2．关于光电效应，下列说法中正确的是A ．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大B ．只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应C ．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关D ．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应 【答案】D【解析】由光电效应的实验规律可知，选项D 正确；由光电效应方程可以推出光电子的最大初动能应随着入射光频率的增大而增大，选项A 错误；饱和光电流的大小与光强有关，入射光频率一定时，饱和光电流大小与光强成正比，若是光强一定，入射光的频率越高，则光子数就少，饱和光电流就小了，所以选项C 错误；能否发生光电效应，与照射的时间长短及入射光的强度无关，选项B 错误。

3．某种金属逸出功为2.3电子伏，这意味着A ．在这种金属内部的电子，克服原子核引力做2.3电子伏的功即可脱离表面B ．在这种金属表层的电子，克服原子核引力至少做2.3电子伏的功即可脱离表面C ．要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3电子伏D ．这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3电子伏。

时间：40分钟 满分：100分17.2 光的粒子性一、选择题（共13小题，1-9为单选，10-13为多选。

） 1．对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是( )A ．入射光的强度大于某一极限强度B ．入射光的波长大于某一极限波长C ．入射光照射时间大于某一极限时间D ．入射光的频率不低于某一截止频率2．白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果.美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖.假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比( )A ．频率变大B ．速度变小C ．光子能量变大D ．波长变长3．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k ­ν图象.已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.24 eV ，若将二者的图线画在同一个E k ­ν坐标图中，用实线表示钨，用虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是( )4．用紫光照射某金属恰可发生光电效应，现改用较强的太阳光照射该金属，则( )A ．可能不发生光电效应B ．逸出光电子的时间明显变长C ．逸出光电子的最大初动能不变D ．单位时间逸出光电子的数目变小 5．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( ) A ．红光 B ．橙光 C ．黄光D ．绿光6．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中( )A ．能量守恒，动量不守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′C ．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′D ．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′ 7．现有a 、b 、c 三束单色光，其波长关系为λa >λb >λc .用b 光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a 光束和c 光束照射该金属，则可以断定( )A ．a 光束照射时，不能发生光电效应B ．c 光束照射时，不能发生光电效应C ．a 光束照射时，释放出的光电子数目最多D ．c 光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小8．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应，换同样频率为ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电量)( )A ．U ＝h νe －WeB ．U ＝2h νe－W eC ．U ＝2h ν－WD ．U ＝5h ν2e －We9．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K 和阳极A 上的电压的关系图象，下列说法不正确的是( )图甲图乙A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大B．由图线①、②、③可知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．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应10．下列对光子的认识，正确的是( )A．光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的粒子B．光子说中的光子就是光电效应中的光电子C．在空间中传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光量子，简称光子D．光子的能量跟光的频率成正比11．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连，用弧光灯(紫外线)照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，如图所示，这时( )A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．若用黄光照射锌板，则不能产生光电效应现象D．若用红光照射锌板，则锌板能发射光电子12．如图所示是光电效应中光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象．从图中可知( )A．E k与ν成正比时，才能产生光电效应B．入射光频率必须大于或等于截止频率νcC．对同一种金属而言，E k仅与ν有关D．E k与入射光强度成正比13．已知能使某金属产生光电效应的截止频率为νc，则( )A．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hνcC．当入射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大D．当入射光的频率ν大于νc时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍二、非选择题14．铝的逸出功为4.2 eV，现用波长200 nm的光照射铝的表面．已知h＝6.63×10－34 J·s，求：(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)铝的截止频率．答案：DDBCA CABD CD BC BC AB14解：(1)根据光电效应方程E k＝hν－W0有E k ＝hcλ－W0＝6.63×10－34×3.0×108200×10－9J－4.2×1.6×10－19 J＝3.225×10－19J.(2)由E k＝eU c可得U c ＝Eke＝3.225×10－191.6×10－19V＝2.016 V.(3)由hνc＝W0得νc＝Wh＝4.2×1.6×10－196.63×10－34Hz＝1.014×1015 Hz.答案：(1)3.225×10－19 J (2)2.016 V (3)1.014×1015 Hz。