高中物理光电效应实验试题

真空中一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ₁和λ₂）制成，板面积为S，间距为d．设影响电容器电容因素的表达式为εS/d  (其中ε为常数)，现用波长为λ（λ₁＜λ＜λ₂）的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量为

A．dhc(λ–λ1)／eεSλλ1	B．dhc(λ2–λ)／eεSλλ2
C．εShc (λ2–λ)／edλλ2	D．εShc (λ–λ1)／edλλ1

爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E_km与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν₀为极限频率．从图中可以确定的是

A．逸出功与ν无关

B．Ekm与入射光强度成正比

C．图中直线的斜率与普朗克常量有关

D．ν＜ν0时，不会逸出光电子

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

用不同频率的光照射某金属，测量其反向遏止电压U_C与入射光频率ν，得到U_C-ν图象，根据图象求出该金属的截止频率ν_C=           Hz，金属的逸出功W=       eV，普朗克常量h=          J·s．

下列说法正确的是__________

A．电子束通过铝箔时的衍射现象证实了电子也具有波动性

B．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增大，电势能减小

C．对于任何一种金属都存在一个“极限波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应

D．光电子的最大初动能与入射光的强度有关

（1）下列说法中正确的是   ．

A．利用α射线可发现金属制品中的裂纹

B．原子核中，质子间的库仑力能使它自发裂变

C．在温度达到10^7K时，能与发生聚变，这个反应需要吸收能量

D．一束C60分子通过双缝装置后会出现干涉图样，证明分子也会象光波一样表现出波动性

（2）一光电管的阴极K用截止频率为ν₀的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是   ；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为   ．
（3）1928年，德国物理学家玻特用α粒子轰击轻金属铍时，发现有一种贯穿能力很强的中性射线．查德威克测出了它的速度不到光速的十分之一，否定了是γ射线的看法，他用这种射线与氢核和氮核分别发生碰撞，求出了这种中性粒子的质量，从而发现了中子．
①请写出α粒子轰击铍核（）得到中子的方程式．
②若中子以速度v₀与一质量为m_N的静止氮核发生碰撞，测得中子反向弹回的速率为v₁，氮核碰后的速率为v₂，则中子的质量m等于多少？

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。则这两种光的说法正确（      ）

A．照射该光电管时b光使其逸出的光电子最大初动能大

B．两种光照射到金属表面的逸出功相同

C．a光的光子频率大于b光的光子频率

D．a光的遏止电压小于b光的遏止电压

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

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

用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能E_k随入射光频率变化的E_k─图线. 已知钨的逸出功是3.28eV，锌的逸出功为3.34eV，若将二者的图线画在同一个E_k─坐标系中，则正确的图是（     ）

如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是_____（填正确答案标号。选对l个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应

B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光

C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV

D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

E.用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

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）

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

利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是(     )

A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子

B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子

C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出

D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子

（1）在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管，若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，则下列说法中正确的是         

A．a光频率大于b光频率

B．a光波长大于b光波长

C．a光强度高于b光强度

D．a光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大

（2）已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中 ．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为         的光子能使氢原子从基态跃迁到 的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为 的光子被电离后，电子的动能为         ．
（3）一个初速度为的氧核（）自发衰变成一个氮核（）和另外一个粒子，并释放出一定能量．已知氧核的质量为 ，氮核的质量为，速度为，方向与氧核方向相同，粒子的质量为，若不计光子的动量，写出该核反应的方程式并求出粒子的速度大小．