【精品试卷】人教版高中物理选修3-5同步练测：第十七章第二节光的粒子性(含答案)复习专用试卷

16.

第二节 光的粒子性 参考答案

一、选择题

1.B 解析：本题应从光电效应、验电器原理来考虑解答.锌板原来不带电，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在弧光灯的照射下发生了光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器指针亦带正电，故B对.

2. AD 解析：能不能发生光电效应，取决于灯光的频率是不是大于极限频率与灯光的强度无关，A对，B错；由 ＝? 知，灯光频率 越大，光电子的最大初动能 就越大，与灯光的强度无关，C错.D对.

3. D 解析：电子被电场加速获得的动能为 .产生光子能量的最大值 ? 故光子频率的最大值为

?.光子波长的最小值为

π

?

,选项D正确.

4.D 解析：由 可知，

.从金属板钾中打出的光电子的最大初动能 ?

? ,当 时极板上带电荷量最多，联立可知D项正确.

5.C 解析：发生光电效应几乎是瞬间的，所以选项A错误.入射光强度减弱，说明单位时间内入射光子数减少；频率不变，说明光子能量不变，逸出的光电子最大初动能也就不变，选项B也是错误的.入射光子数目减少，逸出的光电子数目也减少，可见选项C正确.入射光照射到某金属上发生光电效应，说明入射光频率大于这种金属的极限频率，一定能发生光电效应，故选项D错误. 6. CD 解析：根据光子说，在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，而牛顿的“微粒说”中的微粒指的是宏观世界的微小颗粒，光电效应中的光电子指的是金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚，逸出金属表面，称为光电子，故A、B选项错误而C选项正确.由 ? 知光子能量 与其频率 成正比，故D选项正确.

7.BD 解析：按照爱因斯坦光子说，光子的能量是由光的频率决定的，与光强无关.入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大，但要使电子离开金属，需使电子吸收一个光子，因此只要光子的频率低，即使照射时间足够长，也不会发生光电效应.从金属中逸出时，只有在金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小，这个功称为逸出功，不同金属

逸出功不同.故正确选项为B、D.

8. A 解析：根据爱因斯坦光电效应方程 =? .

设极限频率为 则 ? ， ? ? ? .

9. A 解析：由爱因斯坦光电效应方程可知 ，所以极限频率越大，逸出功越大，A正确；低于极限频率的光无论强度多大，照射时间多长，都不可能产生光电效应，B错误；光电子的最大初动能还与照射光子的频率有关，C错误；单位时间内逸出光电子个数与光强成正比，与频率无关，D错误.

10. B 解析：A选项，反向电压 和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极 的光电子数与光强也成正比，故光电流 与光强 成正比，A正确. B选项，由动能定理，

,又因 ? 所以 ，可知截止电压 与

?

频率 是线性关系，不是正比关系，故B错误.

C选项，光强 与频率 一定时，光电流 随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知C正确. D选项，由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的,时间小于10-9 s,10-9 s后，光强 和频率 一定时，光电流恒定，故D正确.

二、填空题

11. 1.875×10-10 m

解析：电子在伦琴射线管中加速到阳极所获得的动能 伦琴射线光子的能量 光子的波长

?

?

m m.

?

12.正 大于 解析：紫外线照射锌板后，与锌板相连的验电器指针发生明显偏转，可知锌板带电.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因此橡胶棒与锌板接触，验电器指针张角变小，说明锌板上的电荷与橡胶棒上的电荷电性相反，由此可判断锌板带正电.金属要发生光电效应，入射光的频率必须大于金属的极限频率，本题中红外线照射锌板.验电器指针不偏转，说明没发生光电效应.因此可判断锌的极限频率大于红外线的频率.

三、计算与简答题

13.解析：光的能量是分立的，具有量子化特点，光具有粒子性 14. 9.6×10-20J 3.0×10-19 J 解析：光波的波长越小,频率就越大,光子的能量就越大,反之光子能量就越小.当光子能量等于逸出功时波长最长,所以 ? ? =6.63×10-34× J≈3.0×10-19 J.由爱因斯坦光电效应方

程 ? 所以 ? ?

J≈9.6×10-20 J.

15. =1.732×108 m/s λ=3.5×10-7 m =3.3×10-19 J

16. 9.4×10 个 解析：钠黄光的频率 ＝ Hz=5.1×1014 Hz

＝? =6.63×10-34×5.1×1014 J=3.4×10-19 J又钠黄灯在 =1 s

12

40×1 J＝40 J

那么在 =1 s内穿过球壳 =1 cm2

π

J

则每秒钟穿过该球壳1 cm2

（个）.