高中物理光电效应实验试题

用功率P₀＝3的光源，照射离光源r=5m处的某块金属的薄片. 已知光源发出的是波长＝663nm的单色光，普朗克常量h=6.63×10^-34J.s.
(1)1s内该金属板1m²面积上接受的光能为_____J.
(2)1s内打到金属板1m²面积上的光子数为________.

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

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．b光光子能量比a大

C．用b光照射光电管时，金属的逸出功大

D．达到饱和光电流时，用a光照射光电管单位时间内逸出的光电子数多

下列说法正确的是（  ）

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

B．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引入了量子理论

C．光电效应现象说明光具有波动性

D．在黑体辐射中随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

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(   )

Ａ．(选修模块3-3）
（1）下列四幅图的有关说法中正确的是      　　

A．分子间距离为r₀时，分子间不存在引力和斥力
B．水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D．猛推木质推杆，气体对外界做正功，密闭的气体温度升高，压强变大
（2）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N_A，则该物质的分子质量为      ，单位体积的分子数为      ． 
（3）如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B，此过程中气体吸收的热量Q=6.0×10²J，

求：
①该气体在状态A时的压强；
②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。
B．(选修模块3-４）
（1）下列四幅图的有关说法中正确的是   　  

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为/2或者
B．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动
C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱
D．当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向
（2）1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和           这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要　　　（填快或慢）。
（3）如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n和棱镜中的光速。

C．(选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是
A．某放射性元素经过19天后，余下的该元素的质量为原来的1/32，则该元素的半衰期为 3.8天
B．a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构
C．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少
D．氢原子从定态n=3跃迁到定态n= 2，再跃迁到定态n = 1，则后一次跃迁辐射的光的波长比前一次的要短
（2）光电效应和       都证明光具有粒子性，      提出实物粒子也具有波动性。
（3）如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量均为m ="0.08" kg的10块完全相同的长直木板。质量M =" 1.0" kg、大小可忽略的小铜块以初速度v₀="6.0" m/s从长木板左端滑上木板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为v₁="4.0" m/_S。铜块最终停在第二块木板上。取g="10" m/s²，结果保留两位有效数字。求：

①第一块木板的最终速度
②铜块的最终速度

分别用λ和的单色光照射同一金属，发生的光电子的最大初动能之比为1∶2，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是多大？

如图甲所示的光电效应实验中，改变入射光束的频率v，同时由电压表V测量出相应的遏止电压U_c，多次测量，绘得的U_c—v关系图线如图乙所示。已知电子的电荷量e = C。求：

① 金属k的截止频率v_c；
② 普朗克常量h。

已知能使某金属产生光电效应的极限频率为，（   ）

A．当用频率为的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B．当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的初动能均为

C．当照射光的频率大于时，若增大，则逸出功增大

D．当照射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν₀，则(　　)

A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B．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

C．当照射光的频率大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大

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

某光源能发出波长λ=0.60μm的可见光，用它照射某金属可发生光电效应，产生光电子的最大初动能E_k=4.0×10^－20J。已知普朗克常量，光速c=3.0×10⁸m/s。求 (计算结果保留两位有效数字) ：
①该可见光中每个光子的能量；
②该金属的逸出功。

【改编】如图是氢原子的能级图，对于一个处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是          。（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，有错选得分为0分）。

A．这个氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁

B．这个氢原子能够发出6种不同频率的光

C．这个氢原子发出的光子中，能量最大可能为10.2 eV

D．如果发出的光中子有两种能使某金属（逸出功是2.5eV）产生光电效应，其中一种一定是由n=2能级跃迁到n=1能级发出的

E．从n= 4能级跃迁到n =3能级发出的光的波长最长

现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是(　　)

A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多

B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的

C．质量为10^－3 kg、速度为10^－2 m/s的小球，其德布罗意波波长约为10^－23 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹

D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同

真空中有一平行板电容器，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.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荷量Q正比于(　　)

A．

B．

C．

D．

a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。用a、b两束光

A．先后照射双缝干涉实验装置，若在缝后屏上都能出现干涉条纹，则能确定光是横波

B．先后照射某金属，若a光照射时恰能逸出光电子，则b光照射时也能逸出光电子

C．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气

D．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大