高中物理光电效应实验试题

[物理—选修3—5]
（1）下列说法正确的是         。

A．光电效应现象显示了光的粒子性，它否定了光的波动性

B．为了解释原子光谱的不连续性，普朗克提出能量量子化观点

C．某元素原子核内的质子数决定了核外电子的分布，进而决定了该元素的化学性质

D．核力是短程力，在其作用范围内，随核子间距离的变化可以表现为引力也可以表现为斥力

（2）贫铀合金具有高密度、高强度、高韧性的特点，用它做弹芯穿甲能力强，可以摧毁坚固的目标。贫铀弹的重要原料是铀238，具有放射性，放出的射线对人体会造成严重的伤害，因此爱好和平的人们都反对使用贫铀弹。若某静止的铀核（）发生衰变生成钍核（Th），并同时放出能量为E的光子，已知铀核的质量为，钍核的质量为粒子的质量为。
①写出核反应方程。
②若放出的光子动量可忽略，求衰变生成的粒子的速率。

金属中存在着大量的价电子（可理解为原子的最外层电子），价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动，电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示，价电子就像被关在深度为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用E_f表示。用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱，则    （　　）

A．具有费米能的电子跳出势阱时的动能为Ek＝hν－V＋Ef

B．具有费米能的电子跳出势阱时的动能为Ek＝hν－V－Ef

C．若增大激光器的强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大

D．若增大激光器的强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变

图是某金属在光的照射下,光电子最大初动能E _k与入射光频率v的关系图象,由图象可知

A．该金属的逸出功等于E

B．该金属的逸出功等于hv 0

C．入射光的频率为2v 0时,产生的光电子的最大初动能为２E

D．入射光的频率为v 0/2时,产生的光电子的最大初动能为E/2

某种颜色的单色光照射到金属表面时，有光电子逸出，如果照射光的颜色不变，而光的强度减弱，那么将会出现

A．此时需照射一定的时间才有光电子逸出	B．光电子的最大初动能减少
C．光的强度减弱到某一值时，就没有光电子逸出	D．光电子的最大初动能不变

如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的电动势E和极性已在图中标出.钨的逸出功为4.5 eV。现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量也已在图上标出)。那么下列图中能有电子到达金属网的是：

(4分)下列说法正确的是         

A．医学上利用γ射线治疗肿瘤主要是利用了γ射线的穿透能力强的特点

B．若用频率更高的单色光照射时，同级牛顿环半径将会变大

C．车站、机场等处安检用的非接触式红外温度计利用了红外线的热效应

D．麦克耳孙-莫雷实验表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

E．光的偏振现象证明了光波是纵波   
F．在发射无线电波时，需要进行解调
G．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
H．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长

(13分) 如图所示的光电管实验当中，当用波长136.4nm的光照在K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为6.60V时，灵敏电流表读数为零．改用波长65.2nm的光照在K上时，调节滑动变阻器，当电压表读数为16.50V时，灵敏电流表读数为零．求普朗克常量和K的逸出功．

(10分) 一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，以h表示普朗克恒量，c表示光速．
（1）求光源每秒种发出的光子数目．
（2）若能引起视觉反映的光的最小强度是人的视网膜每秒钟单位面积上获得n个光子的能量．求当人距离光源多远时将看不到光源．

光电效应的实验结论是：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

在右图所示的光电管的实验中，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，那么

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，如增加电源电压，流过电流表G的电流一定增大

D．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

当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出．如果光的强度减弱，频率不变，则

A．光的强度减弱到某一最低数值时，就没有光电子逸出

B．单位时间内逸出的光电子数减少

C．逸出光电子的最大初动能减少

D．单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都不变

在如图5所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻呵视为不变），R₁、R₂为定值电阻，R₃为光敏电阻，其阻值：犬小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R₃的光的强度减弱，则                （   ）

A．电压表的示数变大

B．小灯泡消耗的功率变小

C．通过R2的电流变小

D．电源阳极问的电压变小

波长为λ＝0．17μm的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感强度为B的匀强磁场中，做最大半径为r的匀速圆周运动时，已知r·B=5．6×10^-6T·m，光电子质量m=9．1×10^-31Kg，电量e =1．6×10^-19C，普朗克恒量h＝6．63×10^-34J·s。求
（1）每个光电子的最大初动能（结果保留三位有效数字）；
（2）金属筒的逸出功（结果保留三位有效数字）．

如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．
①若增加黄光照射的强度，则毫安表             （选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表           （选填“有”或“无”）示数．
②若用几种都能使金属涂层发生光电效应的不同频率ν的光照射光电管中的金属涂层，分别测出能使毫安表的读数恰好减小到零时的不同电压值U，通过U和ν的几组对应数据，作出U —ν图象．则利用电子的电荷量e与U—ν图象的     就可求得普朗克常量h（用纵轴表示U、横轴表示ν）．

下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有(    )．