高中物理光电效应实验试题

光具有波粒二象性，光子的能量E=hv，其中频率表征波的特性．在爱因斯坦提出光子说之前，法国物理学家德布罗意提出了光子动量P与光波波长λ的关系为：P=h/λ．若某激光管以P_W=60W的功率发射波长λ=6.63×10^－7m的光束，试根据上述理论计算，
(1)该管在1s内发射出多少个光子？
(2)若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大？

一束黄光从空气射入玻璃界面，入射角450，折射角30⁰，黄光从空气中射入玻璃后，波长变化了1.72×10^－7m，求黄光的频率和它的光子的能量.

P、Q两束单色光通过凸透镜的光路如图所示，以下说法正确的是

A．P光束的波长较长

B．P光束的频率较高

C．Q光束的光子能量较大

D．Q光束使金属产生光电效应的可能性大

一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板A．B．c上，如图所示．已知从金属板b有光电子放出，则可知
A．板a一定不放出光电子
B．板a一定放出光电子
C．板c一定不放出光电子
D．板c一定放出光电子

（1）如图在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生
光电效应                                  （   ）

A．A光的频率大于B光的频率

B．B光的频率大于A光的频率

C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b

D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a

（2）如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切．一个质量为m的小物块以速度v₀沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，试求小物块所能上升的最大高度是多少？

德国科学家伦琴由于发现X射线而获得1901年的诺贝尔奖。下图是产生X射线的装置—X射线管，其灯丝K加热后发射出的电子，经高电压加速后，打到重金属阳极A上，发出X射线。一种X射线是由高速电子与靶原子碰撞时骤然减速产生的辐射，高速电子骤然减速时把它的动能的一部分或全部，以光子的形式辐射出去，即X射线。
(1)在图中的X射线管上标出，加速电压的正负极。
(2)如果要产生波长为（）的X射线，加速电压至少应是多少？(结果要求2位有效数字。普朗克常量，真空中的光速。)

分别用波长为2λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:3.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为  

A．

B．

C．

D．

在进行光电效应实验时，用黄光照射某金属表面时发生光电效应现象，并产生了光电流，则（   ）

A．若增大黄光的照射强度，光电子的最大初动能将增大

B．若增大黄光的照射强度，单位时间内出射的电子数目将增多

C．若改用红光照射该金属，一定能产生电效应现象

D．若改用蓝光照射该金属，饱和光电流一定增大

根据量子理论，光子的能量满足关系式E=pc，其中c为光在真空中的速度，p为光子具有的动量.
有人设想利用光子被物体反射时对物体产生的压力作为宇宙探测器加速的动力.探测器上安装有面积很大，反射率极高的薄膜，使薄膜正对太阳. 已知太阳光照射到薄膜时每平方米面积上的功率为P₀，探测器和薄膜的总质量为m，薄膜面积为S，每个光子的动量为p，不考虑万有引力等其它力的作用，试求
（1）经过时间t，照射到探测器薄膜表面的光子数；
（2）探测器的加速度有多大.

（1）有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题
黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________.1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的______________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。
（2）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。
A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。
B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）
C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）

用某单色光照射一金属表面，能产生光电效应，现减弱光照强度：（      ）

A．逸出光电子的最大初动能将减小

B．光强减弱后，光电子逸出的时间将增加

C．光强减弱到一定程度，有可能不发生光电效应

D．单位时间内的金属表面逸出光电子的数目将减少

关于伦琴射线和伦琴射线器，示意图如图所示.下列说法中不正确的是

A．高速电子流射到任何固体上都会产生伦琴射线

B．伦琴射线是从图中K极发出的

C．伦琴射线是从图中A极发出的

D．高压电源正极应接在D端

如图是产生X射线的装置，叫做X射线管，图中的K是阴极，A是阳极.通电时，由阴极发出的电子，打在阳极上，从阳极上激发出X射线(也称X光).设其中光子能量的最大值等于电子到达阳极时的动能.已知阴极与阳极之间的电势差U、普朗克常量h,电子电荷量e和光速c，则(设电子初速度为零)

A．X射线是从阴极K直接发出的

B．高压电源的a端为负极

C．X射线管发出的X光的最长波长为

D．X射线管发出的X光的最短波长为

用波长为λ₁和λ₂的单色光1和2分别照射金属1和2的表面.色光1照射金属1和2的表面时都有光电子射出，色光2照射金属1时有光电子射出，照射金属2时没有光电子射出.设金属1和2的逸出功为W₁和W₂，则有

A．λ1>λ2,W1>W2

B．λ1>λ2,W1<W2

C．λ1<λ2,W1>W2

D．λ1<λ2,W1<W2

入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是

A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加

B．逸出的光电子的最大初动能减小

C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少

D．有可能不再产生光电效应