1、【 精品教 育资源文库 】 第 讲 光的粒子性 基础巩固 1.(2017 北京石景山一模 ,13)下列说法正确的是 ( ) A.光电效应表明光具有波动性 B.光的衍射现象表明光具有粒子性 C.光从水中进入空气后传播速度变大 D.光从水中进入空气后频率变大 2.(2017 北京丰台二模 ,14)用某种频率的光照射锌板时 ,锌板能发射出光电子。为了增大光电子的最大初动能 ,下列办法可行的是 ( ) A.增大入射光的强度 B.增加入射光的照射时间 C.用波长更长的入射光照射锌板 D.用频率更高的入射光照射锌板 3.(2017 北京朝阳一模 ,14)关于红 、紫两束单色光 ,下列说法正确的是 ( )
2、 A.在空气中红光的波长较长 B.在同一玻璃中红光的速度较小 C.红光的光子能量较大 D.用同一装置做双缝干涉实验时 ,红光的干涉条纹间距较小 4.(2017 北京海淀一模 ,15)如图所示 ,两束单色光 a、 b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面 ,进入玻璃砖中形成复合光束 c,则下列说法中正确的是 ( ) A.若用 a光照射某金属的表面能发生光电效应 ,则用 b光照射也能发生 B.在相同条件下进行双缝干涉实验 ,a 光的干涉条纹间距较小 C.在玻璃砖中 a光的速度较小 D.从水中射向空 气发生全反射时 ,a光的临界角较小 5.(2017 北京西城二模 ,19)研究光电效应的电路如图甲所示
3、 ,用蓝光、较强的黄光和较弱的黄光分别照射密封真空管中的金属极板 K,极板发射出的光电子在电路中形成的光电流 I与 A、 K之间的电压 U的关系图像如图乙所示。关于 1、 2、 3三条曲线 ,下列说法正确的是 ( ) 【 精品教 育资源文库 】 A.2、 3为用黄光照射时得到的曲线 ,曲线 2对应的黄光较强 B.2、 3为用黄光照射时得到的曲线 ,曲线 3对应的黄光较强 C.1、 3为用黄光照射时得到的曲线 ,曲线 1对应的黄光较强 D.1、 3为用黄光照射时得到的曲线 ,曲线 3对应的黄光较强 6.(2017 北京海淀二模 ,14)下列说法中正确的是 ( ) A.水面漂浮的无色薄油膜在阳光
4、照射下出现彩色条纹 ,这是光的干涉现象 B.若用 X射线照射某金属板能发生光电效应 ,则用紫外线照射该金属板也一定能发生 C.在相同条件下 , 射线与可见光相比更容易产生明显的衍射现象 D.太阳光谱中有一些清晰的暗线 ,这说明太阳中缺少与这些暗线对应的元素 7.a、 b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心 O射向空气 ,其光路如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.a 光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角 较小 B.该玻璃对 a光的折射率较小 C.b 光的光子能量较小 D.b 光在该玻璃中传播的速度较大 8.已知单色光 a的频率低于单色光 b的频率 ,则 ( ) A.通过同一玻璃三棱镜
5、时 ,单色光 a的偏折程度小 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时 ,单色光 a的临界角小 C.通过同一装置发生双缝干涉 ,用单色光 a照射时相邻亮纹间距小 D.照射同一金属发生光电效应 ,用单色光 a照射时光电子的最大初动能大 9.两束不同频率的单色光 a、 b从空气彼此平行射入水中 ,发生了如图所示的折射现象 () 。下列结论中正确的是 ( ) 【 精品教 育资源文库 】 A.光束 a在水中的传播速度比光束 b在水中的传播速度小 B.若光束从水中射向空气 ,则光束 b的临界角比光束 a的临界角大 C.若单色光 a照射某金属时能发生光电效应 ,那么单色光 b照射该金属时也一定能发生光电效应
6、D.用单色光 a和单色光 b分别做双缝干涉实验 ,在其他条件一定的情况下 ,单色光 a的条纹间距比单色光b 的条纹间距小 综合提能 1.如图所示 ,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心 O,经折射后分为两束单色光 a和 b。下列判断正确的是 ( ) A.玻璃对 a光的折射率小于对 b光的折射率 B.a 光的频率大于 b光的频率 C.在真空中 a光的波长大于 b光的波长 D.a 光光子能量小于 b光光子能量 2.(2017 北京顺义二模 ,20)二氧化碳对波长较长的电磁辐射 (如红外线 )有较强的吸收作用 ,而对波长较短的电磁辐射 (如可见光 )的吸收作用较弱。阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照到地
7、球表面 ,使地面升温 ,而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射 ,它不容易透过大气中的二氧化碳 ,于是大气温度上升。大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样 :太阳的热辐射容易进来 ,地面的热辐射却不易出去。这种效应叫“ 温室效应 ” 。二氧化碳是一种重要的 “ 温室气体 ” 。温室效应使得大气的温度不致太 低 ,昼夜温差不致太大 ,各种生物能够繁衍生息。然而 ,近年来由于人类的活动 ,大气中的二氧化碳增加 ,温室效应加剧 ,这是全球变暖的重要原因。根据上述观点及你所掌握的其他信息 ,判断下列说法正确的是 ( ) A.红外线具有明显的热效应是因为其光子能量大于可见光的光子能量 B.温室效应是指二氧化碳
8、对可见光吸收较弱 ,大量的可见光照射到地面 ,导致地球温度升高 C.在地球形成的早期 ,火山活动频繁 ,排出大量的二氧化碳 ,温室效应显著 ,当时地球的气温很高 D.由于现代工业大量燃烧煤炭、石油等燃料 ,燃烧过程放出大量的热 ,导致地球温度升 高 ,气候变暖 【 精品教 育资源文库 】 3.(2017 北京海淀一模 ,20)实验表明 :光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时 ,光的波长会变长或者不变 ,这种现象叫康普顿散射 ,该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。如果电子具有足够大的初速度 ,以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子 ,则该散射被称为逆康普顿散射 ,这一现象已被实验证实。关于
9、上述逆康普顿散射 ,下列说法中正确的是 ( ) A.该过程不遵循能量守恒定律 B.该过程不遵循动量守恒定律 C.散射光中存在波长变长的成分 D.散射光中存在频率变大的成分 4.一个手电筒在 3 V的电压下 ,通过 0.25 A的电流 ,灯泡所发出的光会聚后形成一个面积为 10 cm2的平行光束。如果灯泡所消耗的能量中有 1% 转化为波长 6 000 的可见光 ,求 : (1)沿光传播方向上长 1 m的光束内有多少光子。 (2)在光束垂直照射的物体表面上 ,平均每秒钟每平方厘米的表面上接收到多少光子。 答案精解精析 基础巩固 【 精品教 育资源文库 】 1.C 光电效应表明光具有粒子性 ,A错
10、。干涉、衍射现象表明光具有波动性 ,B错。光从水中进入空气后频率不变 ,速度变大 ,C 正确 ,D错误。 2.D 由光电效应方程 Ek=h -W知 ,用频率更高 的入射光照射锌板 ,产生的光电子的最大初动能增大。 3.A 红光的波长比紫光的长 ,故 A正确 ;红光的频率比紫光的小 ,故红光的光子能量较小 ,故 C错误 ;由n= 和 n 红 b,由条纹间距公式 x= , 可知在相同条件下进行双缝干涉实验时 ,a 光的干涉条纹间距较大 ,B 错。由 n= 知 ,vavb,C 错。由 n= 知 ,CaCb,D错。 5.C 由爱因斯坦光电效应方程有 h=W+ m ,遏止电压与最大初动能的关系 qUc=
11、 m ,因为蓝光的能量(h) 大 ,同一金属逸出功相同 ,光电子最大初动能大 ,对应的遏止电压大 ,即 2对应蓝光 ,1、 3为黄光照射时得到的曲线 ,当电压为零时 ,1对应的电流更大 ,说明光电子数目更多 ,即光强较大 ,C 正确。 6.A 频率大的色光的光子能量大 ,更容易发生光电效应 , X 紫 ,B错。波长长的色光 ,更容易发生衍射现象 , 可 ,C 错。太阳光谱是吸收光谱 ,太阳光谱中有一些清晰的暗线 ,说明太阳中具有与这些暗线对应的元素 ,D错。 7.B a、 b光入射角相同 ,在分界面上 a光发生反射及折射 ,而 b光发生全反射 ,因此 a光的折射率小于 b光的折射率 ,故 B正
12、确 ;a光折射率小 ,因此 a光发生全反射的临界角大 ,故 A错误 ;b光折射率大 ,则 b光在该玻璃中的传播速度小 ,b 光的频率大 ,b光的光子能量大 ,故 C、 D均错误。 8.A 单色光频率越小 ,折射率越小 ,发生折射时偏折程度越小 ,故 A正确 ;折射率越小 ,全反射临界角越大 ,故 B 错误 ;频率越小 ,波长越长 ,通过同一装置发生双缝干涉时 ,由 x= 知 ,相邻亮纹间距越大 ,故 C错误 ;发生光电效应时 ,光电子的最大初动能 Ek=h -W0,光的频率越小 ,光电子的最大初动能越小 ,故 D错误。 9.C 由图可知 navb。由 sin C= 可知两束光发生全反射的临界角
13、大小关系为 CaCb。因为 a b,故用单色光 a、 b分别做双缝干涉实验 ,在其他条件一定的情况下 ,x ax b。由上述分析可知 C正确 ,A、 B、 D均错误。 【 精品教 育资源文库 】 综合提能 1.B 由光路图知 ,a光比 b光的偏折程度大 ,说明玻璃对 a光的折 射率大于对 b光的折射率 ,a光的频率大于 b光的频率 ,A选项错误 ,B选项正确 ;光在真空中的波长 = ,故频率大的光波长短 ,C选项错误 ;光子能量 E=h, 为光的频率 ,故频率越大 ,光子能量越大 ,D选项错误。 2.C 光子能量 E=h=h ,红外线的波长比可见光的长 ,光子能量小 ,A 项错。 B项对温室
14、效应的原因解释不完整。现代工业大量燃烧煤炭、石油等燃料 ,产生大量二氧化碳 ,使温室效应加剧 ,D 项错误。 3.D 光子获得能量 ,由 E 光 =h 可知 ,散射光中存在频率变大的成分 ,即波长变短的成分。该过程仍遵循动量守恒定律和能量守恒 定律。 4.答案 (1)7.5410 7个 (2)2.2610 15个 解析 根据光子说 ,手电筒发光的能量是由光子组成的 ,=610 -7 m,S=10-3 m2 (1)P=IU,E= ,每秒钟发出的光子数 n= = 设长 1 m的光柱中光子个数为 x,则 : = (其中 c为 310 8 m/s) x= n= =7.5410 7(个 )。 (2)n为每秒钟每平方厘米的表面上接收的光子数 ,由 = ,S=10-4 m2 所以 n= n= = =2.2610 15(个 )。
