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第十六章 近代物理
第 01 练 光电效应 波粒二象性
知识目标 知识点
目标一 黑体辐射及实验规律
目标二 光电效应
目标三 光的波粒二象性与物质波
目标四 康普顿效应的现象
1． 波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )
A. 光电效应现象揭示了光的波动性
B. 热中子束射到晶体上产生衍射图样说明运动的中子具有波动性
C. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
2．以下说法正确的是( )
A. 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体
B. 光波是一种概率波，但一个光子通过狭缝后，具体落在哪一点，还是可以确定的
C. 光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应则证明了光具有波动性
D. 玻尔认为，电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，轨道半径是连续的，可以取任意值
3．一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7m的光，在离点光源距离
为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。普朗克常量为h=6.63×10-34J⋅s。R约为
( )
A. 1×102m B. 3×102m C. 6×102m D. 9×102m
4．下列关于物理学史实说法中正确的是( )
A. 汤姆逊发现了中子，被称为“中子之父”
B. 我国核电站采用了重核裂变，用中子轰击❑ 235U，产生的新核比结合能较❑ 235U小
90 90
C. 普朗克的α粒子散射实验，奠定了原子的核式结构模型
D. 康普顿研究石墨对X射线散射，证实了光子有动量，进一步揭示了光子的粒子性
5．如图所示为氢原子能级图。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光。用
这些光照射金属钙。已知金属钙的逸出功为3.20eV .能够从金属钙的表面照射出光电子的光共有
( )A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
6．❑
5Li(锂核)是不稳定的，它会分裂成一个α粒子和一个质子，同时释放一个γ光子．
3
(1)写出核反应方程；
(2)一个静止的❑ 5Li分裂时释放出质子的动量大小为p ，α粒子的动量大小为p ，γ光子与α粒子
3 1 2
运动方向相同，普朗克常量为h，求γ光子的波长λ．
1． 光子的能量与之成正比的是( )
A. 光速 B. 光的频率 C. 光的波长 D. 光速的平方
2．用甲、乙两种光照射某金属时都能产生光电效应。已知甲光的频率是乙光频率的2倍，则( )
A. 用甲光照射时该金属的逸出功一定比用乙光照射时的大
B. 用甲光照射时所逸出的光电子数目一定比用乙光照射时的更多
C. 甲光光子的能量可能小于用甲光照射该金属时所逸出的光电子的最大初动能
D. 乙光光子的能量一定小于用甲光照射该金属时所逸出的光电子的最大初动能
3．以下说法正确的是( )
A. 放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关
B. 某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，
从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变C. 根据波尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能最较低的定态轨道时，
会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小
D. 用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的总
能量不变而不断减小入射光的频率，则始终有光电流产生
4．如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复
色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
5．如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入三棱镜后，出射光分成a、b
两束，关于a、b两束光，下列说法正确的是( )
A. a光子的能量小于b光子能量
B. 垂直穿过同一块平行玻璃砖，a光所用的时间比b光短
C. 从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小
D. 若a、b照射同一金属都能发生光电效应，a光照射逸出的光电子最大初动能小
6．一块平板A，视为黑体，在单独放置时，其温度为T。现紧贴A放置一完全相同的黑体平板B，
假定A向B辐射的热量能够完全被B吸收，B对A的辐射也能完全被A吸收，试求热平衡时，A的温
度。1．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是( )
A. 光电效应和康普顿效应都揭示了光的波动性
B. 热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有粒子性
C. 光的波粒二象性表明一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子
D. 速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显
2．图示电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计示数为0，其原因可能是( )
A. 光照时间较短 B. 电源电动势较大 C. 入射光强度较小 D. 入射光波长较长
3．如图甲所示，用频率为v 的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流i随电压U的变化图象如
0
图乙所示，已知普朗克常量为h，带电荷量为e。下列说法中正确的是( )A. 入射光越强，光电子的能量越高
B. 光电子的最大初动能为hv
0
C. 该金属的逸出功为hv -eU
0 c
eU
D. 用频率为 c 的光照射该金属时不可能发生光电效应
h
4．a、b两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子
能级图，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，下列说法正确的是( )
A. a光的波长比b光的小
B. 单色光a的光子动量比单色光b的光子动量大
C. 若a光是从n=4跃迁到n=2能级时发出的光，则b光是从n=3跃迁到n=2能级时发出的光
D. 用E=12.8eV的电子去轰击基态的氢原子，可以得到两种可见光
5．如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表
与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是
A. a、b、c三种光的频率各不相同
B. b、c两种光的光强可能相同
C. 若b光为绿光，a光可能是紫光D. 图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大
6．氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子(He+
)，其能级跃迁遵循玻尔原子结构
理论，能级图如甲图所示，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。若大量处于n=3能级的氦离子跃
迁并释放光子。用释放的光子照射光电管阴极，如图乙，K极板的逸出功为4.54eV。调节滑片P
使微安表示数恰好为0，求：
(1)辐射光子的最长波长；
(2)此时电压表的读数。
