能量量子化光的粒子性(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)1.入射光照射到某金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是()A.从光照射到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应【解析】选C。入射光的强度取决于入射光子数和入射光的频率，入射光的频率保持不变，强度减弱，单位时间入射光子数将减少，但光子的能量不变，可见仍能发生光电效应，发生光电效应时，光电子的产生几乎都是瞬时的，与入射光强度无关，故A、D错误。根据爱因斯坦光电效应方程，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率有关，跟入射光的强度无关，所以B也是错误的。由于逸出电子与入射光子的一对一的关系，当光的强度减弱时，单位时间入射光子数减少，因此单位时间内逸出的光电子数也将减少。2.当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时()A.锌板带负电B.有正离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出D.锌板会吸附空气中的正离子【解析】选C。当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确，A、B、D错误。3.某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象，结点Q位于滑动变阻器的中点，初始状态时，滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点。实验过程中，当该同学用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，下列说法正确的是()A.若换用紫光照射光电管，则电流计的示数一定增大B.若增大绿光的光照强度，则电流计的示数一定增大C.若将滑动触头P向右滑动，则电流计的示数一定不断增大D.若将滑动触头P向左滑动，则电流计的示数一定能减小为0【解析】选B。光的强弱才影响单位时间内发出光电子的数目，所以换用紫光照射光电管，则电流计的示数不一定增大，故A错误；增大入射光强度，则单位时间内产生的光电子增加，所以发生了光电效应，保持滑动变阻器触头位置不变，若增大绿光的光照强度，则电流计的示数一定增大，故B正确；将滑动触头P向右滑动，光电管两侧接入的是正向电压，若电路中的光电子已经达到了最大饱和光电流，则滑动变阻器的触头从图示位置向右滑动，电流计的示数可能不发生变化，故C错误；将滑动触头P向左滑动，光电管两侧接入的是反向电压，则电流计的示数一定减小，但只有当反向电压大于遏止电压时，电流才能减小到0，故D错误。【补偿训练】利用光电管探究光电效应的实验电路如图所示，用频率为ν0的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A.只用紫外线照射阴极K，电流表中不一定有电流通过B.只用红外线照射阴极K，电流表中一定有电流通过C.频率为ν0的可见光照射阴极K，变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过D.频率为ν0的可见光照射阴极K，变阻器的滑片向B端滑动时，电流表示数可能不变【解析】选D。用频率为ν0的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，说明产生光电效应，当用紫外线照射时，由于紫外线比可见光的频率高，因此电流表中必定有电流通过，A选项错误；虽然用频率为ν0的可见光照射时有光电流产生，但不能确定光电管的极限频率有多大，因此当用红外线照射时，不一定有光电流产生，B选项错误；变阻器的滑片移到A端时，虽然光电管两端电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍有电流通过，C错误；若原来电流已饱和，则滑片向B端移动，电流表示数将不变，D选项正确。4.在光电效应实验中，某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【解析】选B。该题考查了光电效应问题，应根据遏止电压判断频率。由eUc=mv2=hν-W可知ν丙>ν甲=ν乙，λ甲=λ乙>λ丙，所以A、D错，B对。由于hν0=W，所以C错。5.(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，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，以下说法正确的是()A.普朗克常量可表示为ekB.普朗克常量可表示为C.所用材料的逸出功可表示为-ebD.所用材料的逸出功可表示为-【解析】选A、C。由题意可得eUc=mv2=hν-W，变形为Uc=ν-，结合图象可知=k，=-b，所以h=ek，W=-eb。6.“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν=kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有