2014-2015学年高中物理 2.1-2.2 拨开黑体辐射的疑云 涅槃凤凰再飞翔每课一练 沪科版选修3-5

【步步高】2021-2021学年高中物理 2.1-2.2 拨开黑体辐射的疑云 涅槃凤凰再飞翔每课一练 沪科版选修3-5根底题1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绿光答案A解析按照爱因斯坦的光子说，光子的能量Eh，h为普朗克常量，说明光子的能量与光的频率成正比，而上述四种单色光中，绿光的频率最大，红光的频率最小，故光子能量最小的是红光，所以选项A正确22006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点以下与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的选项是()A一切物体都在辐射电磁波B一般物体辐射电磁波的情况与温度无关C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设答案ACD解析根据热辐射的定义，A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，B错误，普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假设，他认为能量是一份一份的，一份是一个能量子，黑体辐射本质上是电磁辐射，故C、D正确3关于光电效应的规律，以下说法中正确的选项是()A只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B光电子的最大动能跟入射光强度成正比C发生光电效应的反响时间一般都大于107 sD发生光电效应时，单位时间内从金属外表逸出的光电子数目与入射光强度成正比答案D解析由Ehh知，当入射光波长小于极限波长时，才能发生光电效应，故A错由EkmhW知，最大动能由入射光频率决定，与光强度无关，故B错发生光电效应的时间一般不超过109 s，故C错4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，碰撞后的波长为，那么碰撞过程中()A能量守恒，动量不守恒，且B能量不守恒，动量不守恒，且C能量守恒，动量守恒，且答案C解析能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界光子与电子碰撞时遵循这两个规律光子与电子碰撞前光子的能量Ehh，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量Ehh，由EE可知，选项C正确5如图1所示，画出了四种温度下黑体辐射的本领与波长的关系图像，从图像可以看出，随着温度的升高，那么()图1A各种波长的辐射本领都有增加B只有波长短的辐射本领增加C辐射本领的最大值向波长较短的方向移动D辐射电磁波的波长先增大后减小答案AC解析根据黑体辐射的实验规律和辐射本领与波长的关系可判断A、C正确6硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能假设有N个波长为0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()Ah BNhCNh0 D2Nh0答案B解析一个光电子的能量Ehh，那么N个光子的总能量NENh.选项B正确7某金属的逸出功为2.3 eV，这意味着()A这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离外表B这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离外表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 eVD这种金属受到光照时假设有电子逸出，那么电子离开金属外表时的动能至少等于2.3 eV答案B解析逸出功指原子的外层电子脱离原子核克服引力所做的功8用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大动能增加，以下做法可取的是()A改用红光照射B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压D改用紫光照射答案D解析由爱因斯坦光电效应方程hWEkm，在逸出功一定时，只有增大光的频率，才能增加最大动能，与光的强度无关，故D项正确能力题9能使某金属产生光电效应的极限频率为0()A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大动能为h0C当入射光的频率大于0时，假设增大，那么逸出功增大D当入射光的频率大于0时，假设增大一倍，那么光电子的最大动能也增大一倍答案AB解析因入射光的频率大于极限频率时产生光电效应，所以A正确；因为金属的极限频率为0，所以逸出功Wh0，再由EkmhW得，Ekm2h0h0h0，B正确；因为逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功，对于同种金属是恒定的，故C项错误；由EkmhWhh0h(0)，可得当加倍时：2，故D项错图210.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动能Ekm与入射光的频率的关系如图2所示，由实验图线可求出()A该金属的极限频率B普朗克常量C该金属的逸出功D单位时间逸出的光电子数答案ABC解析依据光电效应方程EkmhW可知，当Ekm0时，0，即图像中横轴的截距在数值上等于金属的极限频率图线的斜率在数值上等于普朗克常量h.当0时，EkmW，即图像中纵坐标轴的截距在数值上等于金属的逸出功11(2021浙江自选14)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图3甲所示普朗克常量h6.631034 Js图3(1)图中电极A为光电管的_(填“阴极或“阳极)；(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，那么铷的截止频率c_Hz，逸出功W0_J；(3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz，那么产生的光电子的最大初动能Ek_J.答案(1)阳极(2)(5.125.18)1014(3.393.43)1019(3)(1.211.25)1019探究与拓展题12铝的逸出功是4.2 eV，现用波长为200 nm的光照射铝的外表求：(1)光电子的最大动能；(2)遏止电压；(3)铝的极限频率答案(1)3.2251019 J(2)2.016 V(3)1.0141015 Hz解析(1)根据光电效应方程EkmhW有EkmW J4.21.61019 J3.2251019 J(2)由EkmeU0可得U0 V2.016 V.(3)h0W知0 Hz1.0141015 Hz.