1、课时跟踪检测（五） 能量量子化 光的粒子性1很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走，便可知道他的体温是多少，关于其原理，下列说法正确的是()A人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温B仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关C被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强D被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强解析：选C根据辐射规律可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，人的体温的
2、高低，直接决定了辐射的红外线的频率和强度，通过监测被测者辐射的红外线的情况，就可知道这个人的体温，故C正确，A、B、D错误。2多选在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则()A普朗克常量可表示为B若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变C所用材料的逸出功可表示为ebDb由入射光决定，与所用材料无关解析：选BC根据光电效应方程EkmhW0，以及EkmeUc得：Uc，图线的斜率k，解得普朗克常量hke，故A错误；纵轴截距的绝对值b，解得逸出功W0eb，故C正确；b等于逸出功与电荷电量的比值，而逸出功与
3、材料有关，则b与材料有关，故D错误；更换材料再实验，由于逸出功变化，可知图线的斜率不变，纵轴截距改变，故B正确。3两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为54，则这两束光的光子能量和波长之比分别为()A4545B5445C5454 D4554解析：选D两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光子数之比为54，根据ENE0可得光子能量之比为45，再根据E0hh，光子能量与波长成反比，故光子波长之比为54。故D正确。4人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光
4、时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.631034 Js，光速为3.0108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A2.31018 W B3.81019 WC7.01010 W D1.21018 W解析：选A因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P，式中E6，又hh，可解得P6 W2.31018 W。5光子有能量，也有动量，动量p，它也遵守有关动量的规律。如图所示，真空中，有“”形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片(吸收光子)，右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子)。当用平
5、行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始时的转动情况(俯视)，下列说法中正确的是()A顺时针方向转动 B逆时针方向转动C都有可能 D不会转动解析：选B根据动量定理Ftmvtmv0，由光子的动量变化可知黑纸片和光子之间的作用力小于白纸片和光子之间的作用力，所以装置开始时逆时针方向转动，B选项正确。6如图所示是研究光电效应的实验装置，下列说法正确的是()A光电效应中，从金属表面逸出的光电子就是光子B图中为使电流表的示数减小为零应将触头P向b端移动C用频率为1的光照射光电管，改变触头P的位置当电流表示数减为零时电压表示数为U1，用频率为2的光照射光电管，改变触头P的位置当电流表示数减为零时电压表示数
6、为U2，可得普朗克常量h(e为电子的电荷量)D光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性解析：选C光电效应中，从金属表面逸出的光电子是电子，与光子不同，A错误；根据电路图，逸出电子受到电场阻力时，电流表示数才可能为零，因只有K的电势高于A的，即触头P向a端滑动，才能实现电流表示数减小为零，B错误；根据光电效应方程得，Ek1h1W0eU1，Ek2h2W0eU2，联立两式解得h，C正确；光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，D错误。7如图所示为一真空光电管的应用电路，关于电路中光电流的饱和值，下列说法正确的是()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，
7、电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于光电管所加的正向电压的大小D发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的光照时间解析：选B在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关，故B正确，A、C、D错误。8A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB，则下列说法正确的是()AA、B两种光子的频率之比为12BA、B两种光子的动量之比为12C该金属的逸出功W0EA2EBD该金属的极限频率c解析：选C由h知，光子的
8、能量与频率成正比，则A、B两种光子的频率之比为21，故A错误；由光子能量和动量公式p知，A、B两种光子的动量之比等于A、B两种光子的能量之比，pApBAB21，故B错误；EAAW0，EBBW0，解得W0EA2EB，故C正确；该金属的极限频率为c，故D错误。9研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是()解析：选C频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子的最大初动能相同，所以遏止电压相同；饱和电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和电流越
9、大，故选项C正确。10多选如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m，电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是()A入射光子的能量为hB到达A板的光电子的最大动能为hWeUC若增大两板间电压，B板没有光电子逸出D若减小入射光的波长一定会有光电子逸出解析：选ABD根据Eh，而，则光子的能量为h，故A正确；光电子逸出的最大动能EkmhW，根据动能定理，EkmEkmeU，则到达A板的光电子的最大动能为EkmhWeU，故B正确；若增大两板间电压，不会影响光电效应现象，仍有光电子逸
10、出，故C错误；若减小入射光的波长，那么频率增大，一定会有光电子逸出，故D正确。11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对应的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能解析：选B当光电管两端加上反向遏止电压且光电流恰好为零时，有Ek0eUc，对同一光电管(逸出功W0相同)使用不同频率的光照射，有EkhW0，两式联立得，hW0eUc，丙光的反向遏止电压最大，则丙光的频率最大，甲光、乙光频率相同，A
11、、C错误；又由可知丙乙，B正确；由EkhW0可知丙光对应的最大初动能最大，D错误。12如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零。求：(1)此时光电子的最大初动能的大小；(2)该阴极材料的逸出功。解析：(1)由题意可知，遏止电压为0.60 V，由动能定理得光电子的最大初动能EkeU0.6 eV。(2)由光电效应方程EkhW0得该阴极材料的逸出功W0hEk2.5 eV0.6 eV1.9 eV。答案：(1)0.6 eV(2)1.9 eV
