第13章 试题解析62.docVIP

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学案62波与粒子原子结构

一、概念规律题组

1．(光电效应规律的理解)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为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hνc

C．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大

D．当照射光的频率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

2．一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是()

A．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加

B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加

C．若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应

D．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加

3．下列对原子结构的认识中，错误的是()

A．原子中绝大部分是空的，原子核很小

B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力

C．原子的全部正电荷都集中在原子核里

D．原子核的直径大约为10－10

4．以下说法正确的是()

A．进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱

B．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速

C．分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析

D．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素

二、思想方法题组

5．对光的认识，下列说法正确的是()

A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性

B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的

C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不再具有波动性了

D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显

图1

6．图1所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是()

A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的

B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的

C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

一、对光电效应规律的理解

1．光电效应的实质：光现象→电现象

其中的光包括不可见光，如紫外线．

2．掌握以下两条决定关系

(1)入射光频率→决定光子能量→决定光电子最大初动能．

(2)入射光强度→决定单位时间内接收的光子数→决定单位时间内发射的光电子数．

【例1】关于光电效应，下列说法正确的是()

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

[规范思维]

[针对训练1]光电效应的实验结论是：对于某种金属()

A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C．超过极限频率的入射光强度越弱，产生的光电子的最大初动能就越小

D．超过极限频率的入射光频率越高，产生的光电子的最大初动能就越大

二、光电效应方程及曲线

1．光电效应方程Ek＝hν－W0的意义

图2

金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek＝eq\f(1,2)mev2，是能量守恒的必然结果．

2．Ek—ν图象(如图2所示)

3．由Ek—ν图象可以得到的物理量

(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc；

(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝E；

(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.

【例2】如图3所示，

图3

当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．

(1)求此时光电子的最大初动能的大小．

(2)求该阴极材料的逸出功．

图4

【例3】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4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

[规范思维]

三、原子的结构与α粒子散射实验

1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒