
1.在演示光電效應(yīng)的實驗中,原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連.用弧光燈照射鋅板時,驗電器的指針就張開一個角度,如圖所示,這時( )
A.鋅板帶正電,指針帶負(fù)電
B.鋅板帶正電,指針帶正電
C.鋅板帶負(fù)電,指針帶正電
D.鋅板帶負(fù)電,指針帶負(fù)電
2.已知某種光的頻率為,光速為c,普朗克常量為h。下列說法正確的是( )
A.這種光子的波長為
B.這種光子的動量為
C.該光與另一束強(qiáng)度相同、頻率為的光相遇時可以產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象
D.用該光照射逸出功為W的金屬有電子逸出,則電子的最大初動能為
3.某實驗小組在研究光電效應(yīng)的實驗中,用、兩束單色光分別照射同一光電管的陰極,得到了兩條光電流隨電壓變化的關(guān)系曲線,如圖所示。下列說法正確的是( )
A.光的頻率小于光的頻率
B.光的頻率等于光的頻率
C.光的強(qiáng)度小于光的強(qiáng)度
D.光的強(qiáng)度等于光的強(qiáng)度
4.利用光子說對光電效應(yīng)的解釋,下列說法正確的是( )
A.金屬表面的一個電子只能吸收一個光子
B.電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出,成為光電子
C.金屬表面的一個電子吸收若干個光子,積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出
D.無論光子能量大小如何,電子吸收光子并積累了能量后,總能逸出成為光電子
5.關(guān)于光電效應(yīng)有如下幾種陳述,其中正確的是( )
A.光電效應(yīng)說明光具有波動性
B.入射光的頻率必須小于極限頻率,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C.發(fā)生光電效應(yīng)時,若入射光頻率增大一倍,則光電子的最大初動能也增大一倍
D.愛因斯坦提出“光子說”并成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
6.用光子能量為4.14eV的單色光照射一光電管,測得光電管陽極A和陰極K之間的反向遏止電壓為1.66V,則陰極K金屬材料的逸出功為( )
A.1.66eVB.2.48eVC.4.14eVD.5.80eV
7.一單色光照到某金屬表面時,有光電子從金屬表面逸出,下列說法中正確的是:( )
A.光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比
B.只延長入射光照射時間,光電子的最大初動能將增大
C.只增大入射光的頻率,光電子的最大初動能不變
D.只增大入射光的強(qiáng)度,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多
8.每年夏季,我國多地會出現(xiàn)日暈現(xiàn)象.日暈是當(dāng)日光通過卷層云時,受到冰晶的折射或反射形成的.圖甲所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖,a、b為其折射出的光線中的兩種單色光.下列說法正確的是
A.在冰晶中,b光的傳播速度小
B.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,b光的相鄰條紋間距大
C.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時,a光的臨界角小
D.照射同一光電管時,a光使其逸出的光電子最大初動能大
9.很多商店裝有光電池電子眼探測設(shè)備,當(dāng)顧客到來時,門會自動打開。這種設(shè)備的原理是:當(dāng)光的強(qiáng)度變化時,傳感器產(chǎn)生的電流發(fā)生改變。這是光電效應(yīng)的一種應(yīng)用。下列說法正確的是( )
A.光電效應(yīng)說明光具有波動性
B.發(fā)生光電效應(yīng)時,飽和光電流與入射光的強(qiáng)度無關(guān)
C.發(fā)生光電效應(yīng)時,其他條件不變,入射光的頻率越大,光電子的最大初動能越大
D.發(fā)生光電效應(yīng)時,其他條件不變,光電子的動能越大,光電子形成的電流越大
10.如圖所示為研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗原理圖。已知光電管陰極材料的極限頻率為v0,現(xiàn)用頻率為v(v>v0)的單色光照射光電管,發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的滑片P處于圖示位置時,靈敏電流計的示數(shù)為零,下列說法正確的是( )
A.靈敏電流計的示數(shù)為零,是因為沒有發(fā)生光電效應(yīng)
B.若不斷向左移動滑片P,則靈敏電流計一定會有示數(shù)
C.若不斷向右移動滑片P,則靈敏電流計一定會有示數(shù)
D.僅不斷增大入射光的光照強(qiáng)度,靈敏電流計一定會有示數(shù)
11.如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖.開關(guān)閉合后,當(dāng)用波長為λ0 的單色光照射光電管的陰極 K 時,電流表有示數(shù).下列說法正確的是( )
A.若只讓滑片 P 向 D 端移動,則電流表的示數(shù)一定增大
B.若只增加該單色光的強(qiáng)度,則電流表示數(shù)一定增大
C.若改用波長小于λ0的單色光照射光電管的陰極 K,則陰極 K 的逸出功變大
D.若改用波長大于λ0的單色光照射光電管的陰極 K,則電流表的示數(shù)一定為零
12.如圖所示,一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為a、b兩種單色光。則下列說法正確的是( )
A.在真空中傳播時,a光的速度大
B.從玻璃射向空氣時,b光發(fā)生全發(fā)射的臨界角小
C.經(jīng)過同一雙縫干涉實驗裝置時,觀察到a光的相鄰亮條紋間距大
D.若b光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則a光也一定能發(fā)生光電效應(yīng)
13.美國物理學(xué)家密立根通過研究光電效應(yīng)中遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系測量出了普朗克常量。如圖,表示遏止電壓,v表示頻率,圖線的橫截距為a,縱截距為。已知質(zhì)子的電荷量為e,則普朗克常量的測量值為( )
A.B.C.D.
二、填空題(共3題)
14.如圖甲,合上開關(guān),用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零.調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時,電流表讀數(shù)仍不為零,當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零.由此可知,光電子的最大初動能為____.把電路改為圖乙,當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時,電子到達(dá)陽極時的最大動能為_______.圖乙中,電壓表讀數(shù)為2V不變而照射光的強(qiáng)度增到原來的三倍,此時電子到達(dá)陽極時的最大動能是_______.
15.根據(jù)玻爾理論,某種原子處于激發(fā)態(tài)的能量與軌道量子數(shù)n的關(guān)系為(E1表示處于基態(tài)原子的能量,具體數(shù)值未知).一群處于n=4能級的該原子,向低能級躍遷時發(fā)出幾種光,其中只有兩種頻率的光能使極限波長為λ0的某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),這兩種光中頻率中較低的為ν.用頻率中為ν的光照射該金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能為________;該原子處于基態(tài)的原子能量E1為________.已知普朗克常量為h,真空中的光速為c.
16.如圖所示,這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖,它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成。
(1)示意圖中,a端應(yīng)是電源_________極。
(2)光控繼電器的原理是:當(dāng)光照射光電管時,______________。
(3)當(dāng)用綠光照射光電管陰極K時,可以發(fā)生光電效應(yīng),則__________說法正確。
A.增大綠光照射強(qiáng)度,光電子的最大初動能增大
B.增大綠光照射強(qiáng)度,電路中光電流增大
三、綜合題(共3題)
17.某光電管用金屬鈉作為陰極金屬,已知金屬鈉的逸出功為2.29 eV,現(xiàn)用波長為300 nm的光照射金屬鈉表面,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中的光速c=3.0×108m/s,電子電荷量e=1.6×10-19 C,1 nm=10-9 m,求:
(1)金屬鈉的截止頻率;
(2)光電子的最大初動能;
(3)該光電管的遏止電壓。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
18.根據(jù)量子理論,光子不但有能量,還有動量,光子動量p=,其中h是普朗克常量,是光子的波長.光子有動量,光照到物體表面,對物體表面產(chǎn)生壓力.某同學(xué)設(shè)計了一種以光壓為動力的宇宙飛船.給飛船裝上面積為S=4×104m2反射率極高的帆板,并讓它正對太陽,軌道位置每秒鐘每平方米面積上得到的太陽光能為E0=1.35 kJ,航天器質(zhì)量為M=50 kg,忽略除光壓力以外其他力的作用,不考慮因為位置變化導(dǎo)致的單位面積功率變化,c=3.0×108m/s.求
(1)1s向照射到帆板上光子的總動量;
(2)飛船的加速度大??;1小時內(nèi)飛船的速度變化大?。ńY(jié)果保留2位有效數(shù)字).
19.如圖所示是研究光電效應(yīng)的實驗電路圖,MN,PQ為兩正對的半徑為R的金屬圓形板,板間距為d。當(dāng)一細(xì)束頻率為的光照極板PQ圓心時,產(chǎn)生沿不同方向運動的光電子。調(diào)節(jié)滑片改變兩板間電壓,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)為時,電流表示數(shù)恰好為零。假設(shè)光電子只從極板圓心處發(fā)出,且速度大小相同,忽略場的邊界效應(yīng)(已知普朗克常量為h,電子電量為e,電子質(zhì)量為m,不計電子間的相互作用):
(1)求金屬板的逸出功;
(2)若交換電源正負(fù)極,調(diào)節(jié)滑片逐漸增大兩極板間電壓,求電流達(dá)到飽和時的最小電壓;
(3)斷開開關(guān),在兩板間半徑為R的柱形區(qū)域內(nèi)加上方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。若兩板距離d可以在R到3R之間變化,求電流為零時B的最小值與d的關(guān)系式。
參考答案:
1.B
2.D
3.B
4.A
5.D
6.B
7.D
8.A
9.C
10.C
11.B
12.D
13.C
14. 0.6eV 2.6eV 2.6eV
15.
16. 正 陰極K發(fā)射電子,電路中產(chǎn)生電流,經(jīng)放大器放大的電流產(chǎn)生的磁場使鐵芯M磁化,將銜鐵N吸住。無光照射光電管時,電路中無電流,N自動離開M B。
17.(1)5.5×1014 Hz;(2)3.0×10-19 J;(3)1.9 V
18.(1)0.18N·s;(2)26m/s
19.(1) ;(2);(3)當(dāng)時,;當(dāng)時,
20.
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