高中物理光电效应实验试题

某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是

A．延长光照时间	B．增大光的强度
C．改用波长较短的光照射	D．换用频率较低的光照射

105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地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能发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应

已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为10⁶m/s，求该紫外线在水中传播时的波长λ（电子质量m_e=9.11×10^-31kg，普朗克常量h=6.63×10^-34J•s，1eV=1.60×10^-19J， 水的折射率n = 1.33）

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

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

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（     ）

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．

已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通过三棱镜的情况是

已知锌板的极限波长λ₀＝372 nm.今用处于n＝2激发态的氢原子发出的光照射锌板，已知氢原子能级公式E_n＝E₁，E₁＝－13.6 eV，电子质量m_e＝9.1×10^－31 kg，问：
(1)氢原子发出光子的能量多大；
(2)锌板发生光电效应时，光电子的最大初动能是多少；
(3)具有最大初动能的电子对应的德布罗意波长多大．