(6分)如图所示,与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的,现在让弧光灯发出的光照射到锌板,发现与锌板相连的验电器的铝箔张角变大,此实验事实说明 (填正确答案标号。选对1个得3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.光具有波动性 |
B.光具有粒子性 |
C.铝箔张角大小与光照时间无关 |
D.若改用激光器发出的红光照射锌板,观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大 |
E. 验电器的铝箔原来带正电
下列说法中正确的是 。
A.光电效应实验揭示了光的粒子性 |
B.原子核发生一次β衰变,该原子核外就失去一个电子 |
C.原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来的同位素 |
D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念 |
E.氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量
普朗克常量,铝的逸出功,现用波长的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)。
(1)求光电子的最大初动能;
(2)若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动,求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)。
负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子,已经普朗克常量为h,电子质量为m,电荷量为e,电磁波在真空中传播速度为c。则生成的光子所形成的一束光射人折射率为的水中,其波长为
A. | B. | C. | D. |
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v的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应,换同样频率为v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. |
诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为 10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;现保持滑片P的位置不变,以下判断正确的是( )
A.光电管阴极材料的逸出功为4.5eV
B.若增大入射光的强度,电流计的读数不为零
C.若用光子能量为12eV的光照射阴极K,光电子的最大初动能一定变大
D.若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零
(6分)以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是( )
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 |
B.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损,释放出能量 |
C.有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期 |
D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大 |
2005年是“世界物理年”,100年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象,关于光电效应,下列说法正确的是:( )
A.当入射光的频率低于极限频率时,不能发生光电效应 |
B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 |
C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 |
D.某单色光照射一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属时可能发生光电效应 |
如图所示是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作:
①用频率为ν1的光照射光电管,此时电流表中有电流。调节滑动变阻器,将触头P向 端滑动(选填“a”或“b”),使微安表示数恰好变为零,记下电压表示数U1。
②用频率为ν2的光照射光电管,重复①中的步骤,记下电压表示数U2。
已知电子的电量为e,由上述实验可知,普朗克常量h= (用上述已知量和测量量表示)。
一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,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;每选错1个扣3分,最低得分为0分).
A.无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度,金属的逸出功都不变 |
B.只延长入射光照射时间,光电子的最大初动能将增加 |
C.只增大入射光的频率,光电子的最大初动能将增大 |
D.只增大入射光的频率,光电子逸出所经历的时间将缩短 |
E.只增大入射光的强度,单位时间内逸出的光电子数目将增多
下列说法中正确的是 。(填正确答案标号,全部选对的得6分,选对但不全的得3分。)
A.α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 |
B.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量外还具有动量 |
C.放射性元素的衰变快慢不受外界温度、压强的影响,但如果以单质形式存在,其衰变要比以化合物形式存在快 |
D.正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术。一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定律是有适用范围的 |
铝的逸出功为W0=6.72×10-19 J,用波长λ=200 nm的光照射不带电的铝箔,发生光电效应,此时铝箔表面带 (选填 “正”或“负”)电。若用铝箔制作光电管,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则它的遏止电压为 V (结果保留二位有效数字)。
下列说法中正确的是( )
A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 |
B.一群处于n=3能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光 |
C.放射性元素发生一次β衰变,原子序数增加1 |
D.汤姆生通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型 |
(6分)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。每错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应 |
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一 |
C.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 |
D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少4个 |
E.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,原子的电势能减小。