高中物理光电效应实验试题

在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ₀。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。
①该金属的逸出功为________；
②若用波长为λ（λ<λ₀）的单色光做该实验，则其遏止电压为                       ．

不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能E_k随入射光频率v变化的E_k—v图象．已知钨的逸出功是3.28eV，锌的逸出功是3.34eV，若将二者的图线画在同一个坐标中，以实线表示钨、虚线表示锌，能正确反映这一过程的选项是

某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为：
① H＋C―→N
② H＋N―→C＋X
（1）写出原子核X的元素符号、质量数和核电荷数；
（2）已知原子核H、C、N的质量分别为m_H=1.0078u、m_C=12.0000u、m_N=13.0057u，1u相当于931MeV。试求每发生一次上述聚变反应①所释放的核能；（结果保留三位有效数字）
（3）用上述辐射中产生的波长为λ=4×10^-7m的单色光去照射逸出功为W=3.0×10^-19J金属材料铯时，通过计算判断能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能。（普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，光在空气中的速度c=3×10⁸m/s）（结果保留三位有效数字）

下列说法正确的是(    ) （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．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．若使放射性物质的温度升高，压强增大，其半衰期可能变小

D．用14 eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离

E．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号

关于光电效应，下列说法正确的是

A．光照时间越长光电流越大

B．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

C．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸出金属

D．不同频率的光照射同一种金属时，频率越高，光电子的最大初动能越大

如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E_k与入射光频率ν的关系图像。由图像可知                   

A．该金属的逸出功等于E

B．该金属的逸出功等于hν0

C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E

D．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为

在光电效应实验中，小君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（ BD）

A．甲光的频率大于乙光的频率
B．甲光的照射功率大于乙光的照射功率
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小于丙光的光电子最大初动能

如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为              Hz（均保留两位有效数字）

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

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。用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极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不可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）

A．

B．

C．

D．

光电效应结论是：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

在图甲所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A相连，A是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流．当A的电势低于K时，而且当A比K的电势低到某一值U_c时，电流消失，U_c称为遏止电压，当改变照射光的频率，遏止电压U_c也将随之改变，其关系如图乙所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则（   ）
  
A．可得该金属的极限频率     B．可求得该金属的逸出功
C．可求得普朗克常量         D．可求得电子的质量

如图所示，一光电管的阴极用极限波长的钠制成.用波长的紫外线照射阴极尺，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时光电流达到饱和，饱和值为I="0.56" mA.则每秒内由K极发射的电子数为______.电子到达阳极A时的最大动能为______J(结果均保留两位有效数字）.如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此时电子到达阳极A时的最大动能______(填“变大”“不变”或“变小”）已知普朗克常量h =6.63×l0^-34 J.s，光速c =3.0×10⁸ m/s，电子电荷量e =1.6×10^-19C

下列说法正确的是

A．某色光照射在某金属表面上，不能发生光电效应，是由于该色光波长太长

B．太阳上进行的核反应方程是：

C．大量处于n=4能量轨道的氢原子，可能发出6种不同频率的光

D．在可见光中，红光光子能量最大

关于近代物理，下列说法正确的是________。（填选项前的字母）

A．α射线是高速运动的氦原子

B．中，表示质子

C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征