高中物理光电效应实验试题

下列说法正确的是       。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说

B．在黑体辐射中，随着温度的升高，各种频率的辐射都增加，辐射强度极大值的光向频率较低的方向移动

C．用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光遮住一半，仍然可发生光电效应

D．用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应

E. 在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大

氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，若原子n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：

①这群氢原子发出的光中共有＿＿＿种频率的光能使该．金属产生光电效应；
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最火初动能为＿＿＿eV．

以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在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。用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极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不可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）

A．

B．

C．

D．

下列说法正确的是        （填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；选错1个扣3分，最低得0分。）

A．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变

B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长

E．速度相等的电子和质子，电子的波长大

已知钙和钾的截止频率分别为和z，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（    ）
A.波长          B频率            C.能量              D.动量

已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν₀。一群氢原子处于量子数n＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到量子数n＝2的能量状态时向外辐射频率为ν₀的光子。下列说法正确的是         。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）

A．这些氢原子向外辐射的光子频率有6种

B．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若ν 增大，则逸出功增大

C．当用频率为2ν0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0

D．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

E．这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应

光电效应结论是：对于某种金属(        )

A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率_{甲      乙}（填“<”，“>”或“=”），       （选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为，被照射金属的逸出功为，则甲光对应的遏止电压为    。（频率用，元电荷用e表示）

关于光电效应，下列说法正确的是（    ）

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为：
① H＋C―→N
② H＋N―→C＋X
（1）写出原子核X的元素符号、质量数和核电荷数；
（2）已知原子核H、C、N的质量分别为m_H=1.0078u、m_C=12.0000u、m_N=13.0057u，1u相当于931MeV。试求每发生一次上述聚变反应①所释放的核能；（结果保留三位有效数字）
（3）用上述辐射中产生的波长为λ=4×10^-7m的单色光去照射逸出功为W=3.0×10^-19J金属材料铯时，通过计算判断能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能。（普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，光在空气中的速度c=3×10⁸m/s）（结果保留三位有效数字）

在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，则

A．验电器的指针带正电

B．验电器的指针带负电

C．增大光的强度，逸出的光电子的最大初动能不变

D．延长光照时间，逸出的光电子的最大初动能变大

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。则下列叙述正确的是（    ）

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．b光光子能量比a大

C．极限频率越大的金属材料逸出功越小

D．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号

如图所示，用某单色光照射光电管的阴板K，会发生光电效应．在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向遏止电压。现分别用频率为ν₁和ν₂的单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为U₁和U₂．设电子的质量为m、电荷量为e，下列说法正确的是（   ）．

A．频率为ν1的光照射时，光电子的最大初速度为

B．频率为ν2的光照射时，光电子的最大初速度为

C．阴极K金属的逸出功为

D．阴极K的极限频率是

下列说法正确的是

A．汤姆生通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的葡萄干布丁模型

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．N＋H→C＋He是α衰变方程

在图甲所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A相连，A是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流．当A的电势低于K时，而且当A比K的电势低到某一值U_c时，电流消失，U_c称为遏止电压，当改变照射光的频率，遏止电压U_c也将随之改变，其关系如图乙所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则（   ）
  
A．可得该金属的极限频率     B．可求得该金属的逸出功
C．可求得普朗克常量         D．可求得电子的质量