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1、量子、光的粒子性一、选择题1下列叙述正确的是（）A. 切物体都在辐射电磁波B. 般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波2氦一氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子 数为（ ）.A. 2.2X1015 B. 3.2X1015C. 2.2X1014 D. 3.2X10143. 在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发 挥重要作用.蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的.假设老鼠的体温约37C，它发出 的最强的热
2、辐射的波长为九m.根据热辐射理论，九m与辐射源的绝对温度T的关系近似为T九m=2.90 X10-3 m K.（1）老鼠发出最强的热辐射的波长为（）.A. 7.8X10-5 mB. 9.4X10-6 m C. 1.16X10-4 mD. 9.7X10-8 m（2）老鼠发出的最强的热辐射属于（）.A. 可见光波段B.紫外波段C.红外波段D. X射线波段4. （能量量子化计算）一激光器发光功率为P,发出的激光在折射率为n的介质中波长为九，若 在真空中速度为c,普朗克常量为h,则下列叙述正确的是（）.A. 该激光在真空中的波长为n九B. 该波的频率为一九Ptn九C. 该激光器在t s内辐射的能量子数为
3、-hcPt九D. 该激光器在t s内辐射的能量子数为hc5黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）A. 随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B. 随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C. 随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D. 随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 6（光子说和光电效应方程）用两束频率相同、强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面均能产生光电效应，那么（ ）A. 两束光的光子能量相同B. 两种情况下逸出的光电子个数相同C. 两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D. 两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同7.（光的粒子性）激光的主要特点之一是它的
4、瞬时功率很大，设P表示激光功率，A表示激光波长，则激光器每秒射出的光子数（ ）D. P九he九PhPP九cA. B.C. _he九 ch8（光电效应规律的理解）关于光电效应的规律，下列说法中正确的是（）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. 光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C. 发生光电效应的反应时间一般都大于10-7 sD. 发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比9.（逸出功的理解）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的功即可脱离表面B. 这种金属表层的电子克服原子核引力做2.
5、3 eV的功即可脱离表面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若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV10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初动能增加，下列 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11.某种单色光的频率为V ,用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为Ek，则这种k 金属的逸出功和极限频率分别是（ ）EAhV 一 E ，V 一 TkhChV + E ，EV kkhB. E 一hvkDhV + E ，k12在做光电效应的
6、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初动能巨与入射光的频率V的关系如图所示，由实验图线可求出（）.A.该金属的极限频率和极限波长B.普朗克常量C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数13.（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v，则（）.cA. 当用频率为2V的单色光照射该金属时，一定能产生光电子cB. 当用频率为2V的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hV。cC .当照射光的频率V大于V时，若V增大，则逸出功增大cD .当照射光的频率大于V时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍c14 .硅光电池是利用光电效应将光辐射的能
7、量转化为电能.若有N个频率为V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）（）.A . hVB. -NhV 三 C . NhVD . 2NhV2二、填空题15 .二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4X10-31.6X10-3 m，相应的频率范围是，相应的光子能量的范围是，“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的.（已知普朗克常量h=6.6X10-34 Js,真空中的光速c=3.0X108 m/s .结果取两位有效数字）三、解答题16 .人体表面辐射本领的最大值落在波长为940p m处，它对应的是何种辐射?能量子
8、的值为多大？17 激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光，红宝石激光器发射的激光是不连续的一道 一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为1.0X1010 W.所发射的每 个光脉冲持续的时间 t为1.0X10-11 s，波长为793.4 nm,问每列光脉冲的长度l是多少？其中含有的 光子数 n 是多少？18 人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律 请问谁提出了何种学说 很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s,求该紫外线的波长九.(电子质量me=9.11X10-3i kg
9、,普朗克常量h=6.63X10-34 js,1 eV=1.60X 10-19 J)19. 用功率P0=1W的点光源照射离光源r =3m处的一块金属薄片，已知光源发出的是波长为九=589 nm 的单色光,试计算：(1) 1 s内打到金属1 cm2面积上的光子数.(2) 若取该金属原子半径r1=0.5X 10-10 m,则金属表面上每个原子平均需隔多长时间才能接收到 一个光子？20. 在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在2万伏的高压下被加速，并且形成1mA的 平均电流电子束的强弱受图像信号控制,并按一定的规律在荧光屏扫描,形成电视画面电视机以 每秒显现25张画面的速率进行扫描,由于画面更换
10、迅速和视觉暂留,我们便看到了活动的景象( 1)电子以多大的动能轰击荧光屏？(2) 平均每幅画面有多少个电子打在屏上？(3) 如果轰击屏的能量全部被屏吸收并转化为光能,平均每幅画面射出多少个光子？(以绿光V =5.5X1014 Hz为平均频率进行计算.普朗克常量h=6.63X 10-34 js)(4) 解释下列现象：有时在电视屏幕的画面上看到行进中的小汽车,但其轮子却是静止不转的, 甚至倒转,这是为什么？【答案与解析】一、选择题1. 【答案】A、C、D【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 况除与温度有的温度有关，B错误，C正确；根据黑体的定义知
11、D正确.2. 【答案】Bc【解析】据P=n hV， V =，得Pn =-hV1x 10313(4x3 x 106 3 3 1-0=3.2X1015 个.3.【答案】(1) B (2) C【解析】九m2.90 x10-3m - K(273 + 37)K二 9.4 x10-6m.4.【答案】A、Cc c c mv【解析】由n = 知在介质中速度v =.在真空中波长入古=泌，故A对；频率vn真 V V故在t s内辐射的能vccV= =，故B错；在t s内辐射能量E=Pt,每个能量子能量匕=hv =，九 n九n九量子数为，故c对，D错. e hc5. 【答案】A、C、D 【解析】由题图可知，随温度升高
12、，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，当温度降低时，上述变化都将反过来，故A、C、D正确，B错误.6. 【答案】A、C【解析】由h和Ek=hV -W知两束光的光子能量相同，照射金属得到的光电子的最大初动k能相同，故A、C正确.由于两束光强度不同，逸出光电子个数不同，故B错.7.【答案】A【解析】每秒转化为光的能量E=P,每个光子能量S7 cEPP九=，故每秒射出光子数为一=-入&j chc饮8.【答案】 Dc【解析】由匕=hv= h-知，当入射光波长小于极限波长时，发生光电效应，故A错.由Ek=hv 九k-W知，最大初动能由入射光频率决定，与光强度无关，故B错.
13、发生光电效应的时间一般不超过10-9 S,故C错.9. 【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.10. 【答案】 D【解析】由爱因斯坦光电效应方程hv = W + 2mv2，在逸出功一定时，只有增大光的频率，才能 增加最大初动能，与光的强度无关，故D项正确.11. 【答案】 AW hv-EE【解析】由光电效应方程E=hv -W得W=hV -E，而W=hV，则V = =k =v-k，kkc c h hh故 A 正确.12. 【答案】 A、 B、 C【提示】依据光电效应方程Ek=hv -W可知，当Ek=0时，v =v，即图线横轴的截距在数值上kkc等于金属的极限频率
14、.图线的斜率k = tan 6=.可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量.根v -v0据图象，假设图线的延长线与Ek轴的交点为C,其截距为W,有tan6 =W / v .而tan6 =h，所以W=hv，k即图象中纵轴的截距在数值上等于金属的逸出功.13. 【答案】 A、 B【解析】入射光的频率大于金属的极限频率，照射该金属时一定能发生光电效应， A 正确；金属 的逸出功为W=hv，又根据爱因斯坦光电效应方程mv2 = hv-W，当入射光的频率为2V时，其 c2c1光电子的最大初动能为入mv2 = 2hv -hv，所以B正确;若当入射光的频率由2V增大一倍变为4V2c c时，其光电子的最大初动能为2 mv 2 = hv-W，显然不是随着增大一倍，D错误；逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚本领的体现，与入射光的频率无关，C错误.综上所述，A、B正确.14. 【答案】 C【解析】据光子说可知：光子能量与频率有关，一个光子能量为E=hV枷（h为普朗克常量），N 个光子的能量为Nhv ,所以C正确.二、填空题15. 【答案】1.9X1011 2.1X1011 Hz 1.3X10-221.4XIO-22J 平均动能增大c【解析】由c = 2得=.则求得频率范围为1.9X10112.1 X 1011 Hz.又由E=hV得能量范围为1.3X 10-221.4X 10-22 j. 温度越高，分子
