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题型:简答题
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简答题 · 12 分

(1)研究光电效应电路如图所示,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之间的电压的关系图象中,正确的是       。

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子,光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小       (选填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_______。

(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV,金属钠的截止频率为Hz,普朗克常量h=Js,请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板,能否发生光电效应。

正确答案

(1)C

(2)减小;光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)

(3)氢原子放出的光子能量,带入数据的金属钠的逸出功,带入数据得因为,所以不能发生光电效应。

解析

(1)本题考查光电效应规律,光强超强,饱和光电流越大,C正确。

(2)电子需要克服金属中正电荷对它的引力做功,因此动量减小,能量减小。

(3)略

知识点

光电效应光的波粒二象性氢原子的能级公式和跃迁
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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是

A光电效应是瞬时发生的

B所有金属都存在极限颇率

C光电流随着入射光增强而变大

D入射光频率越大,光电子最大初动能越大

正确答案

C

解析

光具有波粒二象性,即既具有波动性又具有粒子性,光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的,不能积累,所以光电效应具有瞬时性,这与光的波动性矛盾,A项错误;同理,因为光子的能量不能积累,所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时,才会发生光电效应,B项错误;光强增大时,光子数量和能量都增大,所以光电流会增大,这与波动性无关,C项正确;一个光电子只能吸收一个光子,所以入射光的频率增大,光电子吸收的能量变大,所以最大初动能变大,D项错误。

知识点

光电效应
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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是

A改用频率更小的紫外线照射

B改用X射线照射

C改用强度更大的原紫外线照射

D延长原紫外线的照射时间

正确答案

B

解析

对某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率,与入射光的强度和照射时间无关,不能发生光电效应,说明入射光的频率小于极限频率,所以要使金属发生光电效应,应增大入射光的频率,减小波长,B正确。

知识点

光电效应
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题型: 单选题
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单选题 · 2 分

当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时

A锌板带负电

B有正离子从锌板逸出

C有电子从锌板逸出

D锌板会吸附空气中的正离子

正确答案

C

解析

当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,有电子从锌板逸出,锌板带正电,选项C正确ABD错误。

知识点

光电效应
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图,则这两种光(  )

A照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大

C通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距大

D通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大

正确答案

B,C

解析


知识点

光电效应
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

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的截止频率

D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

正确答案

B

解析


光电管加正向电压情况:

P右移时,参与导电的光电子数增加;

P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚参与了导电,光电流恰达最大值;P再右移时,光电流不能再增大。

光电管加反向电压情况:

P右移时,参与导电的光电子数减少;

P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚不参与了导电,光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,对应的光的频率为截止频率;P再右移时,光电流始终为零。

入射光的频率越高,对应的截止电压越大。

从图象中看出,丙光对应的截止电压最大,所以丙光的频率最高,丙光的波长最短,丙光对应的光电子最大初动能也最大。

知识点

光电效应
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子子啊短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为v的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极,阳极A接电源负极,在kA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)

AU=-

BU=-

CU=2hv-W

DU=-

正确答案

B

解析

由题意可知,用强激光照射发生光电效应时有(n=2,3,4,5,6......),在kA之间逐渐增大U,当光电流恰好减小到零时,由动能定理可得,联立可得(n=2,3,4,5,6......),对比各选项可知选B。

知识点

光电效应
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

下列说法正确的是

A原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律

Bα射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流

C氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

D发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

正确答案

C

解析

本题主要考察原子结构和原子核的相关知识。  A选项错误。该项是较大的迷惑项,考生不留意极易误选,原子核发生衰变时,电荷守恒,但会有质量亏损,遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律;  B选项错误。α射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而γ射线不带电;  C选项正确。根据玻尔氢原子模型的相关理论,电子轨道和能量都是量子化的,而在“跃迁”过程中要遵循hυ=Em-En,故只能辐射特定频率的光子 李琪解析   D选项错误。由光电效应的基本方程Ek=hυ-W0可知,光电子的动能由入射光频率决定。

知识点

光电效应氢原子的能级公式和跃迁
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

光电效应实验中,下列表述正确的是

A光照时间越长光电流越大

B入射光足够强就可以有光电流

C遏止电压与入射光的频率有关

D入射光频率大于极限频率才能产生光电子

正确答案

C

解析

光电流的大小与入射光的强度相关,A错误。产生光电效应的条件是:入射光的频率大于或等于被照射材料的极限频率。入射光的频率达不到极限频率,增加照射光的强度是不能产生光电流的,所以B错误,C、D正确。

知识点

光电效应
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)如图所示是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作:

①用频率为ν1的光照射光电管,此时电流表中有电流。调节滑动变阻器,将触头P向          端滑动(选填“a”或“b”),使微安表示数恰好变为零,记下电压表示数U1

②用频率为ν2的光照射光电管,重复①中的步骤,记下电压表示数U2

已知电子的电量为e,由上述实验可知,普朗克常量h=          (用上述已知量和测量量表示)。

(2)(9分)如图所示,光滑的水平面上静止着半径相同的三个小球A、B、C,其中小球A、C的质量分别为mA=m、mC=4m。现使A以初速沿B、C的连线方向向B运动,求B球的质量M为何值时,才能使C球碰撞后的速度最大?(已知A、B、C之间的碰撞均为弹性碰撞)

正确答案

(1)a (3分)     (3分)

(2)解:

以碰撞前A球的速度方向为正,A球与B球发生弹性碰撞,设碰撞后的速度分别为,由能量守恒定律和动量守恒定律,得

                  1分

                        1分

解得                   1分

B球与C球发生弹性碰撞,设碰撞后的速度分别为,由能量守恒定律和动量守恒定律,得

                     1分

解得                   1分

故C球碰撞后的速度

由数学关系解得时,C球碰撞后的速度最大。           2分

解析


知识点

动量守恒定律弹性碰撞和非弹性碰撞光电效应爱因斯坦光电效应方程
下一知识点 : 光子
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