第24章波粒二象性
第79练黑体辐射能量量子化光的粒子性
基础过关
一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1.对爱因斯坦光电效应方程E k=hv－W，下列理解中正确的有（）
A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从多属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E k
B．式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功
C．逸出功W和极限频率v0之间应满足关系式W=hv0
D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
2．在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是（）A．增加光照时间B．增大入射光的波长
C．增大入射光的强度D．增大入射光频率
3．如图所示为康普顿效应示意图，光子与一个静止的电子发生碰撞，图中标出了碰撞后电子的运动方向.设碰前光子频率为v，碰后为v′，则关于光子碰后的运动方向和频率的说法中正确的是（）
A．可能沿图中①方向
B．可能沿图中②方向
C．v=v′
D．v＜v′
4．如图所示，一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角，下列判断中正确的是（）
A．用一带负电（带电荷量较少）的金属小球与锌板接触，则验电器指
针偏角将增大
B．用一带负电（带电荷量较少）的金属小球与锌板接触，则验电器指
针偏角将减小
C．使验电器指针回到零后，改用强度更大的弧光灯照射锌板，验电器指针偏角将比原来小
D．使验电器指针回到零后，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针一定偏转5．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4.5×1014Hz，则下列判断中正确的是（）
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．用λ=0.5μm的光照射光电管时，电路中没有光电流产生
D．光照射的时间越长，电路中的光电流越大
二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）
6．金属钠的逸出功为2.48eV，则下列各色光中，能使钠发生光电效应的有（）
A．波长为6.5×10-7m的红光
B．频率为5.5×1014Hz的红光
C．波长为4.8×10-7m的蓝光
D．频率为7.5×1014Hz的紫光
7．关于黑体和热辐射，下列说法中正确的是（）
A．黑体不辐射可见光
B．一切物体都在向外辐射电磁波
C．黑体不能反射可见光
D．黑体在吸收电磁波的同时不向外辐射电磁波
8．下列说法中正确的是（）
A．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射只与物体的温度有关
B．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
C．爱因斯坦提出光子说成功地解释了光电效应
D．康普顿效应表明光子除了能量之外还具有动量
9．下列有关黑体辐射的说法中正确的是（）
A．黑体辐射不属于电磁辐射
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加
D．黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动
10．在如图甲所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W 为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电源，其负极与电极A相连，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流.当A的电势低于K时，当A比K的电势低到某一值U c时，电流消失，U c称为截止电压，当改变照射光的频率v，截止电压U c也将随之改变，其关系如图乙所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电荷量，则（）
A．可求得该金属的极限频率
B．可求得该金属的逸出功
C．可求得普朗克恒量
D．可求得电子的质量
11．下列关于光电效应的说法中正确的是（）
A．在入射光频率和强度一定时，光电流的大小与所加的正向电压成正比
B．在入射光频率一定时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比
C．对于同一种金属来说，其逸出功和截止频率均一定，与入射光的频率及光的强度均无关
D．对于同一种金属来说，遏止电压一定，与入射光的频率及光的强度均无关
三、计算或论述题
12．波长为6.0×10-7的单色光，问：
（1）这一单色光的频率是多大？
（2）此单色光的1个光子的能量是多少焦耳？合多少电子伏特？（普朗克恒量h=6.63×10-34J·s）
14．一光电管的阴极用极限波长λ0=5.0×10-7m的钠制成.用波长λ=3.0×10-7m的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V，光电流的饱和值I=0.56μA.
（1）求每秒内由K极发射的电子数；
（2）求电子到达A极时的最大动能；
（3）如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的3倍，此时电子到达A极时的最大动能是多少？（普朗克恒量h=6.63×10-34J·s，电子的电荷量e=1.6×10-19C）.
能力提升
15．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动.光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出.当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0.在下列表示光电效应实验规律的图像中错误的是（）
16．如图所示是利用光电效应现象测定金属极限频率的实验原理图，其中电源电动势为E，内阻为r，R0的总电阻为4r，两块平行金属板相距为d，当N受频率为v的紫外线照射后，将发射沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流计的指针偏转，若闭合开关S，调节R0逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小.当电压表示数为U时，电流恰好为零.（已知普朗克恒量h、电子电荷量e、电子质量m、光速为c）则：
（1）金属板N的极限频率为多大？
（2）这时R Pb为多大？
（3）切断开关S，在MN间加垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零，当磁感应强度B为多大时，电流恰好为零？
第12章交变电流
第24章 波粒二象性
第79练 黑体辐射 能量量子化 光的粒子性
1．C 解析 爱因斯坦光电效应方程E k =W h -ν可知E k 和ν之间是一次函数关系，但不是成正比关系.本题选C.
2．D 3.B 4.B 5.B 6.CD 7.BC 8.BCD 9.BC 10.ABC 11.BC
12．（1）5.0×1014Hz （2）3.315×10-19J 合2.07eV
13．W 0=3eV
14．（1）每秒内由K 极发射的电子数：个12105.3⨯==e
It n （2）由爱因斯坦光电效应方程得：J hc W h E k 19001065.2)11(
-⨯=-=-=λλν
再由动能定理，有：eU=E km -E k
到达A 极时的最大动能为：E km =E k +eU=6.01×10-19J （3）当光强度增到原值三倍时，电子到达A 极时的最大动能不变.
15．B
16．（1）meU de B E Ur R h eU Pb 22)3(5)2(0==-
=所以νν。