2019-2020年高中物理 2.2涅槃鳳凰再飛翔自我小測 滬科版選修3-5.doc
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2019-2020年高中物理 2.2涅槃鳳凰再飛翔自我小測 滬科版選修3-5 1入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng),若入射光的強(qiáng)度減弱,而頻率保持不變,那么( ) A.從光照到金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加 B.逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小 C.單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減小 D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng) 2光電效應(yīng)中,從同一金屬逸出的電子動(dòng)能的最大值( ) A.只跟入射光的頻率有關(guān) B.只跟入射光的強(qiáng)度有關(guān) C.跟入射光的頻率和強(qiáng)度都有關(guān) D.除跟入射光的頻率和強(qiáng)度有關(guān)外,還和光照時(shí)間有關(guān) 3光電效應(yīng)的四條規(guī)律中,波動(dòng)說不能解釋的有( ) A.入射光的頻率必須大于被照金屬的極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng) B.光電子的最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無關(guān),只隨入射光頻率的增大而增大 C.入射光照射到金屬上時(shí),光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的,一般不超過10-9 s D.當(dāng)入射光頻率大于極限時(shí),光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比 4一細(xì)束平行光,經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解成互相分離的三束光,分別照射到相同的金屬板a、b、c上,如圖所示,已知金屬板b上有光電子逸出,可知( ) A.板a上一定有光電子逸出 B.板a上一定無光電子逸出 C.板c上一定有光電子逸出 D.板c上一定無光電子逸出 5下列對光子的認(rèn)識,正確的是( ) A.光子說中的光子就是牛頓在微粒說中所說的粒子 B.光子說中的光子就是光電效應(yīng)中的光電子 C.在空間傳播中的光是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫做一個(gè)光量子,簡稱光子 D.光子的能量跟光的頻率成正比 6利用光子說對光電效應(yīng)進(jìn)行解釋,下列正確的是( ) A.金屬表面的一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子 B.電子吸收光子后一定能從金屬表面逸出,成為光電子 C.金屬表面的一個(gè)電子吸收若干個(gè)光子,積累了足夠的能量才能從金屬表面逸出 D.無論光子能量大小如何,電子吸收光子并累積能量后,總能逸出成為光電子 7如圖所示為光電管電路的示意圖,在光電管電路中( ) A.能夠把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘? B.電路中的電流是由光電子的運(yùn)動(dòng)形成的 C.光照射到光電管的A極產(chǎn)生光電子并飛向K極 D.光照射到光電管的K極產(chǎn)生光電子并飛向A極 8用不同頻率的紫外線分別照射鎢板和鋅板而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子的最大初動(dòng)能Ek隨入射光的頻率ν變化的Ek-ν圖, 已知鎢元素的逸出功為3.28 eV,鋅元素的逸出功為3.34eV,若將兩者的圖像分別用實(shí)線與虛線畫在同一個(gè)Ek-ν圖上,則圖中正確的是( ) 9已知某種金屬在一束黃光照射下產(chǎn)生光電效應(yīng),下列說法中正確的是( ) A.若增加一束同樣的黃光照射,逸出的光電子數(shù)目會(huì)增加 B.若增加一束同樣的黃光照射,逸出的光電子最大初動(dòng)能會(huì)增加 C.若改用一束強(qiáng)度相同的紫光照射,逸出的光電子數(shù)目會(huì)增加 D.若改用一束強(qiáng)度相同的紫光照射,逸出的光電子最大初動(dòng)能會(huì)增加 10如圖所示,一驗(yàn)電器與鋅板相連,在A處用一紫外線燈照射鋅板,關(guān)燈后,指針保持一定偏角。 (1)現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,則驗(yàn)電器指針偏角將______(選填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)使驗(yàn)電器指針回到零,再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板,驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)。那么,若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板,可觀察到驗(yàn)電器指針______(選填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn)。 (3)實(shí)驗(yàn)室用功率P=1 500W的紫外燈演示光電效應(yīng)。紫外線波長λ=253nm,陰極離光源距離d=0.5m,原子半徑取r=0.510-10m,則陰極表面每個(gè)原子每秒鐘接收到的光子數(shù)約為______。(已知h=6.6310-34Js) 11X射線散射后波長會(huì)改變,是由于X射線光子和物質(zhì)中電子__________的結(jié)果。 12已知金屬銫的極限波長為0.66 μm,用波長為0.05 μm的光照射銫金屬表面,發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能為多少?銫金屬的逸出功為多少? 參考答案 1解析:發(fā)生光電效應(yīng)幾乎是瞬間的,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。入射光強(qiáng)度減弱,說明單位時(shí)間內(nèi)入射光子數(shù)減少;頻率不變,說明光子能量不變,逸出的光電子最大初動(dòng)能也就不變。選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的。入射光子數(shù)目減少,逸出的光電子數(shù)目也就減少,可見選項(xiàng)C是正確選項(xiàng)。入射光照射到某金屬上發(fā)生光電效應(yīng),說明入射光頻率大于這種金屬的極限頻率,一定能發(fā)生光電效應(yīng),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:C 2解析:根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知,光電子最大初動(dòng)能EKm值取決于入射光頻率ν,故選項(xiàng)A正確。 答案:A 3解析:此題應(yīng)從光電效應(yīng)規(guī)律與經(jīng)典波動(dòng)理論的矛盾著手去解答。按照經(jīng)典的光的波動(dòng)理論,光的能量隨光的強(qiáng)度的增大而增大,與光的頻率無關(guān),金屬中的電子必須吸收足夠能量后,才能從中逸出,電子有一個(gè)能量積蓄的時(shí)間,光的強(qiáng)度越大,單位時(shí)間內(nèi)輻射到金屬表面的光子數(shù)目越多,被電子吸收的光子數(shù)目自然也多,這樣產(chǎn)生的光電子數(shù)目也多。但是,光子不一定全部形成光電流,故應(yīng)選A、B、C。 答案:ABC 4解析:金屬板a和c是否具有光電子逸出,取決于照射到a、c板的色光的頻率是否大于金屬的極限頻率,而色光的頻率可根據(jù)它們經(jīng)三棱鏡后的偏折情況判斷。 根據(jù)三棱鏡對光線的控制作用可知,從上到下三束光的排列情況是,照在c處的頻率最高,照在a處的頻率最低。 據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知,金屬板c上有一定的光電子逸出,而金屬板a上不一定有光電子逸出,綜合以上分析可知,本題正確選項(xiàng)為C。 答案:C 5解析:根據(jù)光子說,在空間傳播的光是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫做一個(gè)光量子,簡稱光子,而牛頓的“微粒說”中的微粒指的是宏觀世界的微小顆粒,光電效應(yīng)中的光電子指的是金屬內(nèi)的電子吸收光子后克服原子核的庫侖引力等束縛,逸出金屬表面,稱為光電子,故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤而C選項(xiàng)正確。由E=hν知,光子能量E與其頻率ν成正比,故D選項(xiàng)正確。 答案:CD 6解析:根據(jù)光子說,金屬中的一個(gè)電子一次只能吸收一個(gè)光子,若所吸收的光子頻率大于金屬的極限頻率,電子才能逃離金屬表面,成為光電子,且光子的吸收是瞬時(shí)的,不需時(shí)間的積累,故A選項(xiàng)正確。 答案:A 7解析:在光電管中,當(dāng)光照射到陰極K時(shí),將發(fā)射出光電子,被A極的正向電壓吸引而奔向A極,形成光電流,使電路導(dǎo)通,照射光的強(qiáng)度越大,產(chǎn)生的光電流越大,這樣就把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,?shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。 答案:ABD 8解析:選A根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hνW可知Ek-ν圖像的斜率為普朗克常量h,因此圖中兩線應(yīng)平行,C、D錯(cuò);圖線與橫軸的交點(diǎn)表示恰能發(fā)生光電效應(yīng)(光電子動(dòng)能為零)時(shí)的入射光頻率即極限頻率。由光電效應(yīng)方程可知,逸出功越大的金屬對應(yīng)的入射光的頻率越高,所以能使金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率較高。所以A對,B錯(cuò)。 答案:A 9解析:黃光照射金屬板發(fā)生光電效應(yīng),逸出的光電子數(shù)目與入射光子數(shù)的多少有關(guān),現(xiàn)增加一束同樣的黃光,入射光子數(shù)增加,可使逸出的光子數(shù)目增加,選項(xiàng)A正確。增加一束同樣的黃光,入射光子的能量不變,逸出功不變,則逸出光子的最大初動(dòng)能不變,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。改為一束強(qiáng)度相同的紫光照射,紫光的光子能量大于黃光的光子能量,則單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)減少,則逸出的光電子數(shù)目會(huì)減少,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。紫光的光子能量大于黃光的光子能量,逸出功不變,可見紫光照射時(shí),光電子的最大初動(dòng)能增加,選項(xiàng)D正確。 答案:AD 10解析:(1)用紫外線照射鋅板時(shí)發(fā)生光電效應(yīng),鋅板因有光電子逸出而帶正電,當(dāng)用帶負(fù)電的金屬小球接觸時(shí)中和了一部分正電荷,使驗(yàn)電器的帶電量減小,指針偏角減??;(2)用黃光照射鋅板不能發(fā)生光電效應(yīng),說明黃光的頻率低于鋅板的極限頻率,而紅外線的頻率比黃光的頻率還低,所以用紅外線照射鋅板時(shí),驗(yàn)電器的指針無偏轉(zhuǎn);(3)因?yàn)樽贤鉄舭l(fā)光的能量分布在半徑為d的球面上,所以由能量守恒有:πr2=nh ,解得n=≈4.77≈5個(gè)。 答案:(1)減小 (2)無 (3)5 11解析:由于光子攜帶的能量E=hν,則光子的動(dòng)量應(yīng)為 p=,當(dāng)X射線光子和物質(zhì)中的電子發(fā)生碰撞時(shí),電子獲得了一定的動(dòng)量,根據(jù)動(dòng)量守恒,得光子的動(dòng)量減小,故波長改變。 答案:發(fā)生碰撞 12解析:由光子說可知,金屬的逸出功在數(shù)值上就等于頻率(波長)為極限頻率(波長)的光子能量,即W=hν0=,再根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hν-W=-W,可求得光電子的最大初動(dòng)能。 銫的逸出功W==310-19 J。 當(dāng)用波長為λ=0.05 μm的光照射金屬時(shí),光電子最大初動(dòng)能為EKm=hν-W=-W, 代入數(shù)值得EKm=3.6810-18 J。 答案:3.6810-18 J 310-19 J- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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